cift kademeli helisel disli reduktor 2

Çift Kademeli Düz Dişli Redüktör :

Verilenler: P=10 kw

n=1000 dev/dak

itop=16

Çevrim Oranı Tayini

i12=(1....1,2) x( İtop)1/2 itop=1,15 x ( İtop)1/2 i12=1,15 x (16)1/2=4,6

itop=i12xi34 ise i34=3,478

Diş Sayısının Tayini

z1=z3=18 seçilebilir.

i12= z2=z1xi12=18x4,6=82,8 z2=83 alınır.

z4=z3xi34=18x3,478=62,604 z4=63 alınır.

Gerçek Çevrim Oranı Tayini

Hata Tespiti

%0,875<%3 kabul edilebilir değerde hata oranıdır.

Devir Sayısı Tayini

n2=n3

1

Birinci Kademe Hesabı

Malzeme Seçimi

Birinci dişlinin malzemesi 20MnCr5

k=1200 N/mm2

ak=700 N/mm2

HB=650 daN/mm2

İkinci dişlinin malzemesi 20MnCr5

k=1200 N/mm2

ak=700 N/mm2

HB=650 daN/mm2

Dişli Parametrelerinin Seçimi

d=(Genişlik oranı)=b/d0=d=0,8...1,2 arasında seçilir. d=0,8 seçiyoruz

Kv=(Dinamik Faktörü)=1,1

Km=(Yük dağılım faktörü)=1,06

K0=(Çalışma faktörü)=1,25

KR (Güvenlik faktörü)=1

ze1(Eşdeğer diş sayısı)=z1=18

Kf1=(Form faktörü)=3

Mukavemet Sınırı

s(emniyet faktörü)=1,5

Ky=(Yüzey pürüzlülük faktörü)=1

Kb=(Büyüklük faktörü)=1

Kz=(Zorlanma faktörü)=1,4

Kl=(Ömür faktörü)=1

KÇ=(Çentik faktörü)=1,5

KR=Zorlanma faktörü:1

K=1200 N/mm2

D=0.5XK=600 N/mm2

2

=560 N/mm2

Dem= = 560/1,5=373,3 N/mm2

Modül Tayini

Mbm=9550 Mbm =9550x =95,5 Nm

Mb1=Mbm=0,99x95,5=94,55 Nm =(0,95....0,99)

mn12=

mn12=

mn12=2,5 mm olarak seçilir.

Birinci Kademe Boyutları

a)Taksimat Daireleri Çapları

do1=z1xmn12=18x2,5=45mm

do2=z2xmn12=83x2,5=207,5mm

b)Diş Genişlikleri

b1=dxd01+5 =0,8x45+5=41 mm b1=41 mm seçelim

b1>b2 olmalıdır b2=36mm

c)Baş Daireleri Çapları

db1=d01+2 mn12=45+2x2,5=50 mm

db2=d02+2 mn12=207,5+2x2,5=212,5 mm

d)Taban Daireleri Çapları

dt1= d01-2,5 mn12=45-2,5x2,5=38,75 mm

dt2=d02-2,5 mn12=207,5-2,5x2,5=201,25 mm

3

e)Eksenler Arası Mesafe

a01=(d01+d02) /2=(45+207,5)/2=126,25 mm

Basınç Kontrolü

=200 için Yuvarlanma faktörü=k=1,76

Malzeme faktörü=ke=85,7

Çevrim oranı faktörü=ki=

Birinci Dişlinin Yüzey Basınç Kontrolü

Mbç1=k0xMb1=1,25x94,55=11818,75daNmmSWSSS

PHmax=kexkxki

PHmax

PHmax=93,1 daN/mm2 (s yüzey için)

PHem=(0,28xHB)/s=(0,28x650)/1,5=121,3 daN/mm2

PHmax< PHem olduğundan emniyetlidir.

İkinci Dişlinin Yüzey Basınç Kontrolü

Mb2=dçxrçxi12xMb1=0,98x0,99x4,611x9455=42298 daNmm

Mbç2=k0 x Mb2 = 1,25x 42298=52872,5 daNmm

PHmax2=kex k xki

PH2=45,57 daN/mm2 PHmax2< PHem olduğundan emniyetlidir.

İkinci Dişlinin Mukavemete Göre Kontrolü

Eşdeğer diş sayısı=ze2=z2=83

Form faktörü: kf2=2,27

Teğetsel Kuvvet :

4

Ft1=Ft2=

2<*Dem (154,5<373,3) MPa

İkinci Kademe Hesabı

Malzeme Seçimi

Üçüncü dişlinin malzemesi 20MnCr5

k=1200 N/mm2

ak=700 N/mm2

HB=650 daN/mm2

Dördüncü dişlinin malzemesi 20MnCr5

k=1200 N/mm2

ak=700 N/mm2

HB=650 daN/mm2

Dişli Parametrelerinin Seçimi

d=(Genişlik oranı)=b/d0=d=0,8

Kv=(Dinamik faktörü)=1,1

Km=(Yük dağılım faktörü)=1,06

K0=(Çalışma faktörü)=1,23

Ze3(Eşdeğer diş sayısı)=Z3=18

Kf3=(Form faktörü)=3

Mukavemet Sınırı

s(emniyet faktörü)=1,5

Ky=(Yüzey pürüzlülük faktörü)=1

Kb=(Büyüklük faktörü)=1

Kz=(Zorlanma faktörü)=1,4

KR (Güvenlik faktörü)=1

5

Kl=(Ömür faktörü)=1

KÇ=(Çentik faktörü)=1,5

K=1200 N/mm2

D=0.5XK=600 N/mm2

*=560 N/mm2

Dem=*/s=373,3 N/mm2

Modül Tayini

Mb2= 42298 daNmm

Mb2= Mb3=42298 daNmm

mn34= mn34=

mn34=3,5 mm seçilir.

Çıkış gücü:Pç

Pç= 2rç. 2

rç.Pg = 0,982x0,992x10=9,42 kW

İkinci Kademe Boyutları

a)Taksimat Daireleri Çapları

do3=z3xmn34=18x3,5=63mm

do4=z4xmn34=63x3,5=220,5mm

b)Diş Genişlikleri

b3=dxd03 =0,8x63+5=55,4 mm b3=60 mm seçelim

b3>b4 olmalıdır b4=55 mm

c)Baş Daireleri Çapları

db3=d03+2 mn34=63+2x3,5=70 mm

db4=d04+2 mn34=220,5+2x3,5=227,5 mm

d)Taban Daireleri Çapları

6

dt3= d03-2,5 mn34=63-2,5x3,5=54,25 mm

dt4=d04-2,5 mn34=220,5-2,5x3,5=211,75 mm

e)Eksenler Arası Mesafe

a02=(d03+d04)/2=(63+220,5)/2=141,75 mm

Basınç Kontrolü

Yuvarlanma faktörü=k=1,76

Malzeme faktörü=ke=85,7

Çevrim oranı faktörü=ki=

Üçüncü (Grup miline takılan) Dişlinin Yüzey Basınç Kontrolü

Mbç3=k0xMb3=1,25x42298=52872,5daNmm

PH3=kexkxki =119,5 daN/mm2

PHem=(0,28xHB)/s=(0,28x650)/1,5=121,3 daN/mm2

PH3< PHem olduğundan emniyetlidir.

Dördüncü Dişli Yüzey Basınç Kontrolü

Mb4=dçxrçxi34xMb3=0,98x0,99x3,5x42298=143631,3daNmm

Mbç4=k0 x Mb4 = 1,25x 143631,3=179539,125daNmm

PH4=kexkxki

PH4=65,74 daN/mm2 PH4< PHem olduğundan emniyetlidir.

Dördüncü Dişlinin Mukavemete Göre Kontrolü

Eşdeğer diş sayısı=ze4=z4=63

Form faktörü: kf4=2,31

Teğetsel Kuvvet :

7

Ft3= Ft3= Ft4

2<*Dem olduğundan emniyetlidir (293,6<373,3)

Mil Hesabı

Mil Kuvvetlerinin Bulunması

Ft1= Ft2=525,28 daN

Fr1= Ft1xtan0= 525,28xtan20=191,19 daN Fr1= Fr2=191,19 daN

Ft3= Ft4=1678,5 daN

Fr3= Ft3xtan0= 1678,5xtan20=610,92 daN Fr3= Fr4=610,92 daN

8

30mm 36mm 10mm 60mm 30mm

166mm

Birinci (Giriş) Milin Tanımlanması

FR1

Fay Fby

48mm 118mm

Birinci (giriş) milin y ekseni yönündeki moment diyagramı

MA=0, Fbyx166-Fr1x48=0, Fbyx166-191,19x48=0, Fby= 55,28 daN

Fy=0 Fby-Fr1+Fay=0 Fay=191,19-55,28= 135,91 Fay=135,91 daN

FT1

Fax Fbx

48mm 118mm

Birinci (giriş) milin x ekseni yönündeki moment diyagramı

MA=0 Fbxx166-Ft1x48=0 Fbxx166-525,28x48=0 Fbx=151,9 daN

9

Fx=0 Fax+ Fbx- Ft1=0 Fax= 525,28-151,9=373,38 Fax=373,38 daN

Maksimum Eğilme Momentinin Tayini

Memax x= Fbxx118=151,9x118=17924,2 daNmm

Memax y= Fayx48= 135,91x48=6523,68 daNmm

Memax 1= = daNmm

Birinci (Giriş) Milin Malzeme Seçimi

St70 Ky=1 Kb=0,9 KÇ=1,4

K=700 N/mm2 D=320 N/mm2 AK=360 N/mm2 *D= =

=205,8 N/mm2

Birinci (Giriş) Milin Çapının Bulunması

MB=

MB=

d1 27,03 mm d1=30 mm (Emniyet açısından)

Birinci (Giriş) Milin Kontrol Hesabı

Çökme Kontrolü

I= mm4

em=0,0005L=0,0005x166=0,083 mm

y= => y=0,01475 mm

x= => x=0,04 mm

1= => 1=0,043 mm

em>1 olduğundan emniyetlidir.

10

Dönme kontrolü

Ip= mm

em

1= rad

1<em olduğundan emniyetlidir.

Eğilme kontrolü

1=0,043 mm

W0= rad

W= rad

W<W0 olduğundan eğilme titreşimi yönünden emniyetli değildir.

İkinci (Grup) Milin Tanımlanması

Ft2 Ft3

FDX

48 66 52

İkinci (grup) milin x ekseni yönündeki moment diyagramı

11

Mt1 Mt2

FCX

MC=0 FDXx166-Ft3x114x- Ft2x48

FDXx166-1678,5x114-525,28x48=0 => FDX= 1304,6 daN

Fy=0 FDX-Ft2-Ft3+FCX=0 => FCX=899,18 daN

FCY Fr2 FDY

Fr3

Meğr1

Meğr2

48 66 52

İkinci (grup) milin y ekseni yönündeki moment diyagramı

MC=0 FDYx166-Fr3x114x- Fr2x48=0

FDYx166-610,92x114-191,19x48=0 FDY= 474,8 daN

Fy=0 FCY+Fr2-Fr3+FDY=0 FCY= -55,07 daN

Maksimum Eğilme Momentinin Bulunması

Memax y2= FDYx52= 474,8x52=24689,6 daNmm

Memax x2= FDXx52= 1304,6x52=67839,2 daNmm

Memax 2=

Memax2= daNmm

İkinci (Grup) Milin Malzeme Seçimi

St70 Ky=1 Kb=0,9 KÇ=1,4

K=700 N/mm2

D=320 N/mm2

AK=360 N/mm2

*D= *

D= =205,7

12

İkinci (Grup) Milin Çapının Bulunması

MB=

MB= =


İkinci (Grup) Milin Kontrol Hesabı

Çökme Kontrolü

I= mm4

em=0,0005L=0,0005x166=0,083 mm

y= =0,00349

x= =0,0096

2= mm

y*= =0,0122

x*= =0,034

2*= mm

2<em ve 2*<em olduğundan emniyetlidir.

Dönme Kontrolü

Ip= mm4

em

2= rad


13

Eğilme Kontrolü

2*=0,036 mm

2=0,0102 mm

W0= rad

W= rad


Üçüncü (Çıkış) Milin Tanımlanması

Fr4

Fey Ffy

114 52

Üçüncü (çıkış) milin y ekseni yönündeki moment diyagramı

ME=0 Ffyx166-Fr4x114=0 166Ffy=610,92x114 Ffy=419,5daN

Fy=0 Fey+ Ffy- Fr4=0 Fey= -Ffy+Fr4 Fey=191,42daN

Ft4

14

Fex Ffx

114 52

Üçüncü (çıkış) milin x ekseni yönündeki moment diyagramı

ME=0

Ffxx166-Ft4x114=0 166Ffx=1678,5x114 Ffx=1152,7daN

Fy=0

Fex+ Ffx- Ft4=0 Fex= -Ffx+Ft4 Fex=525,8 daN

Maksimum Eğilme Momentinin Tayini

Memax x3= Ffxx52=1152,7x52=59940,4 daNmm

Memax y3= Ffyx52= 419,5x52= 21814 daNmm

Memax 3=

Memax3= daNmm

Üçüncü (Çıkış) Milin Malzeme Seçimi

St70 Ky=1 Kb=0,9 KÇ=1,4

K=700 N/mm2

D=320 N/mm2

AK=360 N/mm2

*D= *

D= *D=205,7 N/mm2

Üçüncü (Çıkış) milin çapının bulunması

MB=

15

MB=


Üçüncü Milin Kontrol Hesabı

Çökme Kontrolü

I= mm4

em=0,0005L=0,0005x166=0,083 mm

y= =0,016

x= =0,045

3= mm

em>3 olduğundan emniyetlidir.

Dönme Kontrolü

Ip= mm4

em

3= rad


Eğilme Kontrolü

3=0,048 mm

W0= rad

16

W= rad


Dişlilerin Yekpare veya Kama Olması Durumu

dt1=38,75 mm dt2=201,25mm dt3=54,25mm dt4=211,75mm

m1=m2=2,5 m3=m4=3,5

Birinci Dişlinin Yekpare veya Kama Olması Durumu

dt1D= dmil1+hkama+4mn12 D=30+8+4x2,5=48 mm

30<dmil38 olduğundan kamaların standart boy cetvelinden bxh değeri 10x8 olarak

aldık. hkama=8mm dir.

D>dt1 olduğundan birinci dişli yekpare olmak zorundadır.

İkinci Dişlinin Yekpare veya Kama Olması Durumu

dt2D= dmil2+hkama+4mn12

D=43+8+4x2,5=61 mm (dmil2=43 mm bxh=12x8)

D<dt2 ikinci dişli yekpare olmaz

Üçünçü Dişlinin Yekpare veya Kama Olması Durumu

dt3D= dmil2+hkama+4mn34 (dmil2=43 mm için bxh =12x8)

D=43+8+4x3,5=65 mm

D>dt3 olduğundan üçüncü dişli yekpare olmak zorundadır.

Dördüncü Dişlinin Yekpare veya Kama Olması Durumu

dt4D= dmil3+hkama+4mn34 (dmil3=40 mm için bxh =12x8)

D=40+8+4x3,5=62 mm

D<dt4 olduğundan dördüncü dişli yekpare olamaz.

Sonuç olarak 1.dişli 1.mil ile 3. dişli de 3. mil ile tek parça olarak imal

edilmektedir.Bu yüzden 1. ve 3.milin malzemesi sementasyon işlemi yapılabilecek

malzemelerden seçilmelidir.

Birinci ve Üçüncü mil malzemesi 15CrNi6 için

k=900 N/mm2 ak=650 N/mm2 HB=650 daN/mm2

17

Pem=0,28HB/s=0,28x650/1,3=140 daN/mm2 Pem>PHmax

15CrNi6 malzemesi st70 malzemesinin mukavemet özelliklerini sağladığından tekrar

hesap yapılmasına gerek yoktur.

Kamaların Hesap ve Kontrolleri

1.ve 3.dişli yekpare olduğundan kama hesabı yapmaya gerek yoktur.

İkinci Dişli Kama Hesabı

Mil malzemesi St70

Dişli malzemesi 20MnCr5

Uygun kama malzemesi St60

St60 için k=600 N/mm2 ak=330 N/mm2

d2=43mm için standart kama boyutları bxh=(12x8) mm t1=5mm t2=3,3mm

Yüzey Basıcına Göre Kontrol

L=36,1 mm

Kesme Gerilmesine Göre Kontrolü

= /mm2

daN/mm2

em emniyetlidir.

İkinci dişli için kama:DIN 6885-B16x10x32 St60

Dördüncü Dişlinin Kama Hesabı

Mil malzemesi St70

Dişli malzemesi 20MnCr5

Uygun kama malzemesi St70

St70 İçin K=700 N/mm2 Ak=360 N/mm2

d3=40mm için standart kama boyutları bxh=(12x8)mm t1=5mm t2=3,3mm

18

3.6.2.1. Yüzey Basıcına Göre Kontrol

L=120,9

Kama uzunluğu dişlinin genişliğinden büyük çıktığından çift kama kullanılır.

Kesme Gerilmesine Göre Kontrolü

= /mm2

daN/mm2

em emniyetlidir.

L=65 mm olarak alınmasının nedeni; Bulunan kama uzunluğunun dişli çarkın

genişliğinden büyük olmasından dolayıdır.

Rulman Hesapları

Birici Milin Rulmanları Hesabı

FRA= daN

FRB= daN

Statik yük sayısı :C Ömür:L Yük:P

Yorulma zamanı: Lh=10 000 saat seçiyoruz

F=X.FR+Y.FA Sabit bilyalı rulmanlarda eksenel yük olmadığından X=1 ,Y=0 olur.

Dolayısıyla eşdeğer Yük Sayısı F=Fr

Sabit biyalılarda P=3 , Makaralı yataklar için P=10/3 alınır.

milyon devir

Ca=3351,4 daN

19

Cb=1363,4 daN

SKF6405 rulmanını kullanıyoruz.

d

(mm)

D

(mm)

B

(mm)

C

(kN)

25 80 21 35,8

Ca<Ctablo Ve Cb< Ctablo olduğundan emniyetlidir

İkinci Mil Rulmanları Hesabı

FRC= daN

FRD= daN


Yorulma zamanı: Lh=10 000 Saat Seçiyoruz

F=X.FR+Y.FA sabit bilyalı rulmanlarda eksenel yük olmadığından X=1 ,Y=0 olur.

Dolayısıyla eşdeğer yük sayısı F=Fr

Sabit biyalılarda P=3 , Makaralı yataklar için P=10/3 alınır.

milyon devir

Cc=4565,1

Cd=6035,2 daN

SKF6408 rulmanı kullanıyoruz.

d

(mm)

D

(mm)

B

(mm)

C

(kN)

40 110 27 63,7

20

Cc<CTablo ve Cd< CTablo olduğundan emniyetlidir

Üçüncü Mil Rulmanları Hesabı

FRE= daN

FRF= daN


Yorulma zamanı: Lh=10 000 saat seçiyoruz

F=X.FR+Y.FA sabit bilyalı rulmanlarda eksenel yük olmadığından X=1 ,Y=0 olur.

Dolayısıyla eşdeğer yük sayısı F=Fr

Sabit biyalılarda P=3 Makaralı yataklar için P=10/3 alınır.

milyon devir

milyon devir Ce=1867,9 daN

Cf=4094,9 daN

SKF6407 rulmanı kullanıyoruz.

d

(mm)

D

(mm)

B

(mm)

C

(kN)

35 100 25 55,3

Ce<CTablo ve Cf< CTablo olduğundan emniyetlidir

21

cift kademeli helisel disli reduktor 2

Documents