reşat hakkı maktas proje.doc

“İçindekiler

1)Redüktör tanıtımı ………………………………………………………………………….. 2

2)Redüktörün farklı açılardan gösterimi…………………………………………….……….. 3-8

3)Tasarlanan redüktörün özelikleri…..………………………………………………………. 9

4) Çevrim oranının belirlenmesi…..…………………………………………………………… 10

5)Hata tespiti ve moment değişimi..…………………………………………………………… 11

6)1. kademe hesabı ve boyutlandırılması …………………………………………………….. 12-13

7) 2. kademe hesabı ve boyutlandırılması …………………………………………………….. 14-16

8) 3. kademe hesabı ve boyutlandırılması …………………………………………………….. 17-18

9) Dış kuvvetlerin hesabı ………………. …………………………………………………….. 19-20

10) Mil çapı hesab ve moment diyagramları………………………………….………………. 21-33

11) Yatak seçimi …………………………..………………………………….………………. 34-37

12) Kama kontrolü …………………………..………………………………….…………… 38-39

13Kaynakça……………………………………………………………………………………… 42

1

REDÜKTÖR TANITIMI

Redüktörler vites kutularıyla birlikte dişli çark sistemlerinden paralel dişli dizilerinin bir

elemanıdır.Konstrüktif bakımdan redüktörler, gövde içine yerleştirilmiş dişli çarklar, miller, yataklar v.s.

gibi elemanlardan oluşan sistemlerdir. Akademik olarak tanımı:Elektrik Motorlarının yüksek dönüş

hızlarını makineler için gerekli olan dönüş hızlarına düşürmek için dizayn edilen sistemleridir.

1)Çeşitli konumlarda bulunan miller arasında hareket ve güç iletmek,

2)Çeşitli dönme yönleri elde etmek,

3)Küçük bir hacimde büyük bir çevrim oranı elde etmek,

4)İki döndürülen elemandan oluşan sistemlerde bu iki eleman arasında hareket bakımından bağımsızlık

sağlamak.

Redüktörlerde önemli parametreler tüm dişli sistemlerinde olduğu gibi redüktörlerde de çevrim

oranı ile beraber dönme yönü de önemlidir.Bu bakımdan döndüren ve döndürülen elemanların dönme

yönleri birbirine göre ters olduğu durumda (-) işareti, aynı yönde olduğu durumda (+) işareti ile gösterilir.

Redüktörlerde sistemi oluşturan herhangi bir dişlinin diş sayısı çevrim oranını etkiler.Bu kural tüm

paralel dişli dizileri için geçerlidir.İki dişliden oluşan bir mekanizma birey olarak kabul edilirse,

redüktörü oluşturan mekanizmaların sayısı, hızın kaç kez değiştiğini yani redüktörün kademelerini

gösterir.

Dişli çarklar dönen bir milden diğer mile momentle hareketi iletirler. Dişliler eksenleri paralel

olacağı gibi eksenleri kesişebilir. Dişli çarklar çevrim oranı ( i ) > 1 ise hız azaltıcı yani redüktör, çevrim

oranı ( i ) < 1 ise hız azaltıcı, eğer çevrim oranı ( i ) = 1 ise sadece hareketi iletirler.

Tahrik edilen makinenin karakteristik özellikleri çok iyi bilinirse uygun Redüktör seçimi

yapılabilir. Redüktörlerde kullanılan yağların belli bir kalitede olması gerekmektedir. Redüktörde

bulunan parçalar belli bir zaman sonunda sökülüp bakımı yapıldıktan sonra temizlenerek montajı

yapılmalıdır.

Redüktör A tipi a=140 b=166 c=157 mm uzunluğunda olan 0.17 PS gücünde 1500 d/dak giriş

devrinde 31,5 d/dak çıkış devrine sahiptir . Dişli kutusu gövdesi dökme demirden imal edilecektir.

2

Şekil1:İsometrik görünüş

3

Şekil 1:Ön görünüş

4

Tasarlanan Redüktörün Özellikleri

1 . VERİLEN BİLGİLER

VERİLENLER=

Giriş gücü = Pgiriş = 3 PS Kademe sayısı = 3

Giriş mil devri = ng = 1500 devir/dakika 1.Kademe dişli tipi = Helisel dişli çark

Çıkış mil devri = nç = 21 devir/dakika 2.Kademe dişli tipi = Helisel dişli çark

3,Kademe dişli tipi = Helisel dişli çark

Gövde tipi H; en büyük boyutlar, a=344, b=348, c=350, d=180 dir.

BAŞLANGIÇ İÇİN SEÇİLEN BİLGİLER

Birinci kademe dişlilerin malzemesi : 16MnCr5(sementasyon çeliği)İkinci kademe dişlilerin malzemesi : 16MnCr5(sementasyon çeliği)Üçüncü kademe dişlilerin malzemesi: 16MnCr5(sementasyon çeliği)

Kademelerin helisel dişlilerin verimi = = 0,96

Çevrim oranının belirlenmesi:

Toplam Çevrim Oranı

İtop=ngiris/nçıkış= 1500/21= 71,42857143

İtop= i1.i2.i3

Çevrim orani 30 dan büyük olduğundan 3 kademeli redüktör tasarımı yapılır.

5

Şekil 2:Çevrim oranı grafiği

4,75<i1<5,753,75<i2<4Aralığından seçilmelidir.

Buna göre boyutlar göz önüne alınarak

i1=6 i2=4 i3= 2,9762seçildi.

Gerçek Çevrim Oranı Tayini

Hata Tespiti

6

Birinci Kademe Hesabı

Dişli malzemesi olarak 16MnCr5 ( sementasyon çeliği) seçildi. 16MnCr5 çeliğininseçilme nedeni tasarlanacak redüktör için mukavemet ve ekonomik yönden uygun olmasıdır.Dişli malzemesi sertleştirilmiş olduğu için mukavemet hesabı eğilmeye göre yapılır.

q k - f orm faktörü qk =2 (ötelemesiz dişlilerin ilk hesabında alınabilir.)

CB - işletme faktörü CB = 1,75 ( Cetvel 55)

Tahrik Şekli: Elektrik Motoru

Tahrik Edilen Makine Tipi: Çok Darbeli

λ - diş genişliği faktörü λ = 25 ( Cetvel 56)

Dişin Yapım Yöntemi: Frezede açılmış veya traşlanmış, taşlanmış Dişlinin Yataklanması: Dişli kutusu

gövdesine iyi yataklanmış

βo - helis açısı βo = 20° seçildi.

z1 2 . Kademe pinyon dişlinin diş sayısı z1 =15 seçildi.

σem = σDSG / 1,5 σDSG = 30 (kp /mm2 ) yapı mukavemeti

σem= 30 /1,5= 20kp/mm2

(1.kademinin modülü)

(Dişli çark Standart Modülleri)

Birinci Kademe Boyutlandırma

7

Bölüm dairesi çapı

Pinyon

Çark

Diş Başı dairesi çapı

Pinyon

Çark

Diş dibi dairesi çapı

Pinyon

Çark

Alın Kavrama Açısı

İşletme kavrama açısı

Yuvarlanma dairesi çapı→Bölüm dairesi çapı

Aks aralığı

8

Diş başı boşluğu:

Normal kesitte bolum dairesi üzerinde diş kalınlığı:

Pinyon ve Çark

Alın dairesi üzerinde diş kalınlığı

Pinyon:

Çark :

Diş genişliği:

1,kademe

İkinci Kademe Hesabı

Dişli malzemesi olarak 16MnCr5 seçildi. 16MnCr5 seçilme nedeni tasarlanacak redüktör için mukavemet ve ekonomik yönden uygun olmasıdır.Dişli malzemesi sertleştirilmiş olduğu için mukavemet hesabı eğilmeye göre yapılır.

qk – form faktörü qk =2 (ötelemesiz dişlilerin ilk hesabında alınabilir.)

CB - işletme faktörü CB = 1,75 ( Cetvel 55)

Tahrik Şekli: Elektrik Motoru

Tahrik Edilen Makine Tipi: Çok Darbeli

λ - diş genişliği faktörü λ = 25 ( Cetvel 56)

Dişin Yapım Yöntemi: Frezede açılmış veya tıraşlanmış, taşlanmış Dişlinin Yataklanması: Dişli kutusu

9

gövdesine iyi yataklanmış

βo - helis açısı βo = 20° seçildi.

z3 2. Kademe pinyon dişlinin diş sayısı z3 =15 seçildi.

σem = σDSG / 1,5 σDSG = 30 (kp /mm2 ) yapı mukavemeti

σem= 30 /1,5= 20 kp/mm2

(2.kademinin modülü)

(Dişli çark Standart

Modülleri)

İkinci Kademe Boyutlandırma

Bölüm dairesi çapı

Pinyon

Çark

Diş Başı dairesi çapı

Pinyon

Çark

Diş dibi dairesi çapı

Pinyon

10

Çark

Alın Kavrama Açısı

İşletme kavrama açısı (Öteleme)

Yuvarlanma dairesi çapı→Bölüm dairesi çapı

Aks aralığı

=90 mm kabul edildi.

Diş başı boşluğu:

Normal kesitte bolum dairesi üzerinde diş kalınlığı:

Pinyon ve Çark

Diş genişliği:

11

Pinyon→ 58 alındı.

Çark→ alındı.

Üçüncü Kademe Hesabı

Dişli malzemesi olarak 16MnCr5 seçildi. 16MnCr5 seçilme nedeni tasarlanacak redüktör için mukavemet ve ekonomik yönden uygun olmasıdır.Dişli malzemesi sertleştirilmiş olduğu için mukavemet hesabı eğilmeye göre yapılır.

qk – form faktörü qk =2 (ötelemesiz dişlilerin ilk hesabında alınabilir.)

CB - işletme faktörü CB = 1,75 ( Cetvel 55)

Tahrik Şekli: Elektrik Motoru

Tahrik Edilen Makine Tipi: Çok Darbeli

λ - diş genişliği faktörü λ = 25 ( Cetvel 56)

Dişin Yapım Yöntemi: Frezede açılmış veya tıraşlanmış, taşlanmış Dişlinin Yataklanması: Dişli kutusu

gövdesine iyi yataklanmış

βo - helis açısı βo = 20° seçildi.

z5 3. Kademe pinyon dişlinin diş sayısı z5 =15 seçildi.

σem = σDSG / 1,5 σDSG = 30 (kp /mm2 ) yapı mukavemeti

σem= 30 /1,5= 20kp/mm2

(3.kademinin modülü)

(Dişli çark Standart

Modülleri)

12

Üçüncü Kademe Boyutlandırma

Bölüm dairesi çapı

Pinyon

Çark

Diş Başı dairesi çapı

Pinyon

Çark

Diş dibi dairesi çapı

Pinyon

Çark

Alın Kavrama Açısı

İşletme kavrama açısı

Yuvarlanma dairesi çapı→Bölüm dairesi çapı

13

Aks aralığı

=120 mm alındı.

Diş başı boşluğu:

Normal kesitte bolum dairesi üzerinde diş kalınlığı:

Pinyon ve Çark

Diş genişliği:

Pinyon→ 96 mm alındı.

Çark→

d01 d02 dk1 dk2 df1 df2 b(diş genişliği mm)23,94 143,66 26,94399988 148,305917 20,1939998 141,5559174 37,5

do3 d04 dk3 dk4 df3 df4 b(diş genişliği mm)35,92 143,66 40,41599982 150,6268764 30,29099982 140,5018764 56,25

d05 d06 dk5 dk6 df5 df6 b(diş genişliği mm)59,86 179,58 67,3599997 190,0119957 50,4849997 173,1369957 93,75

N1(dev/d) N2(dev/d) N3(dev/d) N4(dev/d)

1500 249,96 62,5 21

141.Kademe

1 ve 4. Mil ekseni

84 mm120 mm

Diş kuvvetlerin hesaplanması:

Teğetsel kuvvetler:Pinyonda dönüş yönüne ters yönde ,çarkta ise dönüş yönündedir.

Radyal kuvvetler:Radyal kuvvetlerin yönleri iki dişlinin temas noktasından merkezlerine doğrudur.

Eksenel kuvvetler:Pinyon sağ helis ise sağ elimizi parmaklarımız dönüş yönünü gösterecek şekilde

pinyonun alın yüzeyine koyarız .Baş parmağımız pinyona gelen eksenel kuvvetin yönünü gösterir.Sol

helis pinyon için aynı işlem sol el ile yapılır.Çarka gelen kuvvetler pinyonun tersidir.

1. kademe Diş Kuvvetlerini Bulunması :

2. kademe Diş Kuvvetlerini Bulunması :

15

3. Kademe

3. mil ekseni2. mil ekseni

90 mm

2. Kademe

3. kademe Diş Kuvvetlerini Bulunması :

1.Kademe 2.Kademe 3.Kademe

Ftangent 19,94097348 114,8600073 352,8499423Fradial 7,723716029 44,48860433 136,6689925Faxis 7,25791915 41,8056143 128,4268471

Mil çapı hesabında kullanılan formüller:

Miller Sodernberg prensibine göre aşağıdaki formüller kullanılarak hesaplanacaktır.

Statik yükleme

Dinamik zorlanma (yorulma) için

Sürekli mukavemet sınırı;

Giriş mili(1.mil )Boyutlandırılması

16

C Sol helis

y

xz

Frx1=Fr2 xcos87,130=0,38673 daNFry1=Fr2 xsin87,130=7,714 daNFtx1=Ft2 xsin87,130=19,916 daNFty1=Ft2 xcos87,130=0,998 daN Fa1=7,25792 daN

z-y düzlemi

z-x düzlemi

z-y düzlemi

yB

17

Fr1Ft1

Fa1

A

B

BA

y

z

41 mm41,75 mm

Sol helis

447,98

z-x düzlemi

18

x

Mzx

360,8

136,4

223,245

Bx

Ax

Ftx

z

Fa

Mzy

Sol helis

Frx

Eğilme momenti :

Burulma Momenti:

Statik mil çapına göre :

19

MB

B

d mil çapı 9 mm olarak bulundu.

2.Mil Boyutlandırılması

Fr2 Fr3

Fa2 Fa3

Ft3

Ft2

y

20

F

G

E

Sol helis

Sağ helis

z

y

Fy

82 mm

Fa3

Mzy

xz

Frx2=Fr2 xcos87,130=0,38673 daNFry2=Fr2 xsin87,130=7,714 daNFtx2=Ft2 xsin87,130=19,916 daNFty2=Ft2 xcos87,130=0,998 daN Fa2=7,25792 daN

Fr3=44,4886 daNFt3=114,86 daN Fa3=41,8 daN

z-y düzlemi

Ft3

21

D

Sol helisSağ helis

Dy

Fty2

Fa2

86 mm

39,75mm

Fry2

z

x

Fx

82 mm Fa3

Mzx

z-x düzlemi

22

Sol helisSağ helis

Dx

Fr3

6412,25

4747,2

4225,85

4398,8

1879,535

1358,22

750,728

Fa2

86 mm

39,75mm

Frx2+Ftx2

z

Eğilme momenti :

Burulma Momenti:

Statik mil çapına göre :

23

MB

d mil çapı 17 mm olarak bulundu.

3.Mil Boyutlandırılması

y

x

24

K

J Sağ helis

H

I

Sol helis

Fr5

Fa5

Ft5

Fa4

Fr4

Ft4

z

Fa5

Fa4

z

Fr4=44,4886 daN Ft4=114,86 daN Fa4=41,8 daN

Ft5x=Ft5 x sin44,360=246,7 daNFt5y=252,274 daN Fr5x=Fr5 x cos44,360=97,7 daNFr5y= 95,555 daNFa5=128,427 daN

z-y düzlemi

z-x düzlemi

z-y düzlemi

25

Sol helisSağ helis

Ky Hy

65,5 mm

y

Ft4

Fty5

82 mm

245 mm

97,5 mm

Fry5

Mzy

z

z-x düzlemi

26

9648,858

9922,7

10081,1

Sol helisSağ helis

Kx Hx

65,5 mm

245 mm

Fa5

Fa4

Mzx

Eğilme momenti :

Burulma Momenti:

27MB

9266,346

12268,84

15672,2

19516,66

x

Fr4Frx5 +Ftx5

82 mm 97,5 mm

Kx Hx

z

Statik mil çapına göre :

d mil çapı 32 mm olarak bulundu.

28

4.Mil Boyutlandırılması

y

xz

z-y düzlemi

z-x düzlemi

29

Fa6

Ft6

Fr6

N

L

M

Sağ helis

Ft6x=Ft6 x sin44,360=246,7 daNFt6y=252,274 daN Fr6x=Fr6 x cos44,360=97,7 daNFr6y= 95,555 daNFa6=128,427 daN

L N

14969,83

3734,74

30

Mzy

100 mm

Fa6

Fry6

Fty6

141 mm 68 mm

z

y

Ly Ny

L N

8019,94

19551,43

Eğilme momenti :

31

x

Ftx6+ Frx6

Lx

Mzx

100 mmFa6

141 mm

68 mm

z

Nx

L

N

Burulma Momenti:

Statik mil çapına göre :

32

MB

Mil malzemesi 20MnCr5 seçildi, s=2 alındı.

z

d mil çapı 34 mm olarak bulundu.

Yatak seçimi:

1.mil için yatak seçimi

(daN) Fa Fr

A - 11,22

B 7,25792 10,382

A yatağı sabit bilyalı ,d=17 mm

B yatağı için sabit bilyalı 16003 ü deneyelim.

33

A yatağı 61803 (sabit bilyalı)

2.mil için yatak seçimi

(daN) Fa Fr

D 34,5421 124,225

F - 248,156

F yatağı sabit bilyalı, d=20 mm

34

B yatağı 16003(sabit bilyalı). Ayrıca B yatağı sabit düzende monte edilmelidir.

D yatağı için 6203 nolu sabit bilyalı rulmanı deneyelim.

3.mil için yatak seçimi

(daN) Fa Fr

H - 322,2

K 170,227 153,46

H yatağı sabit bilyalı

35

F yatağı 6304(sabit bilyalı)

D yatağı 6203 (sabit bilyalı). Aynı zamanda sabit düzende monte edilmelidir.

K yatağı için 6007 deneyelim.

4.mil için yatak seçimi

(daN) Fa Fr

L - 241,65

N 128,427 166,431

L yatağı sabit bilyalı

36

H yatağı 6007(sabit bilyalı)

K yatağı 6007(sabit bilyalı). Sabit düzen montajı yapılmalıdır.

N yatağı için 16007 deneyelim.

Ucuz ve montajı kolay olduğu için “VersaChem  MEGA- BLUE SILICONE Yüksek Isı- Mavi

Silikon Conta”[1] sızdırmazlık için kullanılmıştır.

Kama Kontrolü:

Giriş Mili (1.mil ) Kama Kontrolü

37

L yatağı 16007(sabit bilyalı)

N yatağı 16007(sabit bilyalı). Ve sabit düzende monte edilmiştir.

Kama malzemesi St70 seçildi.

Yüzey basıncına göre :

P< olduğuna göre yüzey basıncı açısından emniyetlidir.

Makaslama:

< olduğuna göre makaslama açısından emniyetlidir.

2x2x16

Ara mil (2.mil ) Kama Kontrolü :

Yüzey basıncına göre :

P< olduğuna göre yüzey basıncı açısından emniyetlidir.

Makaslama:

< olduğuna göre makaslama açısından emniyetlidir.

3x3x20

Ara mil (3.mil ) Kama Kontrolü :

38

Kama malzemesi C60 alındı.

Yüzey basıncına göre :

, < olduğuna göre yüzey basıncı açısından emniyetlidir.

Makaslama:

, < olduğuna göre makaslama açısından emniyetlidir.

4x4x25

Çıkış mili (4.mil ) Kama Kontrolü :

Yüzey basıncına göre :

P< olduğuna göre yüzey basıncı açısından emniyetlidir.

Makaslama:

39

Kama malzemesi 20MnCr5 seçildi.

Kama malzemesi 20MnCr5 seçildi.

< olduğuna göre makaslama açısından emniyetlidir.

10x10x30

40

41

42

43

KAYNAKÇA

OKDAY, Ş Makina Elemanları,İstanbul,1984

Akkurt ,M Makine Elemanları,İstanbul ,1994

Makine Elemanları II Ders kitabı

Maktas tablosu

FAG Rulman Katoloğu

Kutay M. Güven, Mukavemet Değerleri Formüller ve Tablolar,05-7

[1] http://www.metsan-store.com/Oksim-Bazli,LA_170-2.html

44