reşat hakkı maktas proje.doc
TRANSCRIPT
“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