GÜÇ VE HAREKET ĠLETĠM ELEMANLARI P=sbt
nm
?
niĢmak
Ġġ MAKĠNASI
DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
Yapı olarak motor, güc ve hareket iletim elemanları ve iĢ makinası kısmından oluĢan bir makinanın esas amacı baĢka bir enerjiyi mekanik enerjiye dönüĢtürerek belirli bir mekanik iĢ yapmaktır. Güç ve hareket iletim elemanları; makinanın motor ile iĢ makinası kısımları arasında mekanik enerjiyi ileten elemanlardır.
Burada güç mekanik güç olup Kilovat (kW) veya Beygir gücü (BG) Ģeklinde ifade edilir. Hareket ise, dönme, doğrusal veya bunların kombinasyonundan oluĢan bir harekettir. Bu bakımdan güç ve hareket iletim elemanları üç gruba ayrılır. Bunlar dönme hareketini dönme hareketine, dönme hareketini doğrusal harekete (veya tersine) ve herhangi bir hareketi herhangi bir harekete dönüĢtüren elemanlar olarak isimlendirilebilir. Pratikte en çok ilk iki grup kullanılır DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
Yapı olarak motor, güc ve hareket iletim elemanları ve iĢ makinası kısmından oluĢan bir makinanın esas amacı baĢka bir enerjiyi mekanik enerjiye dönüĢtürerek belirli bir mekanik iĢ yapmaktır. Güç ve hareket iletim elemanları; makinanın motor ile iĢ makinası kısımları arasında mekanik enerjiyi ileten elemanlardır.
Burada güç mekanik güç olup Kilovat (kW) veya Beygir gücü (BG) Ģeklinde ifade edilir. Hareket ise, dönme, doğrusal veya bunların kombinasyonundan oluĢan bir harekettir. Bu bakımdan güç ve hareket iletim elemanları üç gruba ayrılır. Bunlar dönme hareketini dönme hareketine, dönme hareketini doğrusal harekete (veya tersine) ve herhangi bir hareketi herhangi bir harekete dönüĢtüren elemanlar olarak isimlendirilebilir. Pratikte en çok ilk iki grup kullanılır DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
Genellikle motorların nominal dön önme me hızl hızlar arıı ve güçleri sabi sabitt ttir ir.. Bu faktö faktörl rler eree bağl bağlıı olarak döndürme momenti
aĢağıdaki gibidir. M b
P
30 P . n
9550 7162
P n P n
PkW , 1/s 1/s , M b [N.m] PBG, 1/s 1/s , M b [N.m]
Güç ve devir sayısı sabit olduğundan momentte sabittir. Fakat iĢ makinalarının farklı momentlere gereks gereksini inimi mi olabil olabilir. ir. DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
Güç ve hareket iletim elemanları dönme hızını değiĢtirerek iletilecek momenti de değiĢtirmiĢ olurlar. Bu amaçla; • • • •
diĢli çark mekanizmaları , kayıĢ - kasnak mekanizmaları sürtünmeli çark mekanizmaları ve zincir mekanizmaları
kullanılmaktadır. DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
Ġġ MAKĠNASI
n2
Ġġ MAKĠNASI
DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
Bu mekanizmalar motor ile iĢ makinası arasında, motorun gücünü iletirken aynı zamanda dönme hızının
değerini ve / veya yönünü değiĢtirmektedirler.
DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
Bu
mekanizmalar
biri
DÖNDÜREN
diğeri
DÖNDÜRÜLEN olmak üzere en az iki elemandan oluĢmaktadır. Döndüren eleman ile ilgili boyut ve faktörler 1 indisi ile, döndürülen eleman ile ilgili boyut ve faktörler ise 2 indisi ile gösterilmektedir.
Döndürülen eleman 2
Döndüren eleman 1 DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
Güç ve hareket iletim elemanlarının özellikleri Dönme hızının değer ve yön değiĢimi
i12 = ±
ω1 ω2
n1 =± n2
Ģeklinde tanımlanan ve ÇEVRĠM ORANI diye isimlendirilen bir faktör ile ifade edilir. DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
Çevrim oranı SABĠT veya DEĞĠġKEN olabilir
DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
Burada ( + ) iĢareti elemanlarının dönüĢ yönünün aynı, ( - ) iĢareti ise farklı olduğunu göstermektedir i12
1 yani n1 n2
ise
i12 < 1 yani n1 n2
ise
mekanizma hız düĢürücü,
mekanizma hız yükselticidir. i12 = 1 yani n1 = n2 ise mekanizma yalnız hareket iletir.
Dönme hızının değeri aynı kalır fakat yönü değiĢebilir. DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
Döndüren elemanın P1, döndürülen elemanın P2 gücünün iliĢkisi: Giren güç verime bağlı olarak azalır. P2 = P1 Bazı mekanizmaların verimi
DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
Döndüren elemanın M1 momenti ile döndürülen elemanın M2 momenti arasındaki iliĢki: Mb1 , P1 P 30 1 nm M b 1= n1 π n1 30 P2 M b2 = π n2 P2 n 1 M b2 = M b 1 = η i12 M b 1 P1 n 2 •
•
•
•
•
•
DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
Ġġ MAKĠNASI n2 niĢmak Mb2 , P2
Mekanizma hız düĢürücü ise döndürme momenti
büyümekte, hız yükseltici ise moment küçülmektedir. Moment güç ve devir sayısı arasında aĢağıdaki bağıntılar da kurulabilmektedir.
Mb Mb
P = 9550 n P = 7162 n •
•
Mb [N.m], P[kW], n[D/d] Mb [N.m], P[PS], n[D/d]
DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
DĠġLĠ ÇARK MEKANĠZMALARI Bir milin dönme hareketini diğer mile dönme kaybı olmadan nakletmek için kullanılan mekanizmalardır. Bir diĢli çark mekanizması biri döndüren diğeri
döndürülen olmak üzere en az iki çarktan oluĢmaktadır.
DEÜ Makina Elemanlarına Giriş M. Belevi-Ç. Özes- M.Demirsoy
Bu iki diĢliden küçük olanına PĠNYON, büyük olanına ÇARK adı verilir.
(2) (1)
DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
SINIFLANDIRMA
Hızlarına göre diĢli çark mekanizmaları Düzgün ve değiĢen hızlı olmak üzere iki tip mekanizma vardır.
DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
Eksenlerinin konumlarına göre diĢli çark mekanizmaları • Eksenleri aynı düzlemde paralel olan miller arasında güç ve hareket ileten mekanizmalar
• Eksenleri aynı düzlemde kesiĢen miller arasında güç ve hareket ileten mekanizmalar
• Eksenleri aynı düzlemde olmayan miller arasında güç ve hareket ileten mekanizmalar
DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
Eksenlerinin konumlarına göre diĢli çark mekanizmaları • Eksenleri aynı düzlemde paralel olan miller arasında güç ve hareket ileten mekanizmalar. ( Silindirik diĢli çarklar ) Alın düz diĢli çarklar
DıĢ diĢli çarklar
Alın helisel diĢli çarklar
Ġç diĢli çarklar
V ( çavuĢ “Ok” ) diĢli çarklar
Kremayer DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
•Eksenleri aynı düzlemde kesiĢen miller arasında güç ve hareket ileten mekanizmalar
Düz konik diĢli çarklar,
Helisel konik diĢli çarklar
Eğrisel konik diĢli çarklar DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
•
Eksenleri aynı düzlemde olmayan miller arasında güç ve hareket ileten mekanizmalar
Sonsuz vida mekanizması,
Hipoid konik diĢliler. Spiral diĢli çarklar,
DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
Düz DiĢli Çark Ana Boyutları Temel Daire: DiĢ profillerinin üzerinde oluĢturulduğu dairedir. (dg)
dg DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
Düz DiĢli Çark Ana Boyutları Bölüm Taksimat Dairesi: Üzerinde diĢlerin taksimatı yapılan ve esas diĢli çarkın büyüklüğünü belirleyen dairedir. (d0)
d0 DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
Düz DiĢli Çark Ana Boyutları
Taksimat(diĢ adımı, hatve): bölüm dairesinin z eĢit kısma bölünmesi ile elde edilen yay uzunluğudur. (t0)
t0
DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
Düz DiĢli Çark Ana Boyutları Taksimat, bölüm dairesi üzerinde bir diĢ kalınlığı ile bir diĢ boĢluğunu
kapsayan uzunluk olarak ta tanımlanır.
t0
DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
Düz DiĢli Çark Ana Boyutları Modül (çap taksimatı): DiĢli çarklar t0/ büyüklüğü ile boyutlandırılmaktadır.(m) d0
m
t 0 .z d 0
t0
.z m.z
t0
Değeri modül diye isimlendirilir. Inch cinsinden modül “Diametral pitch” olarak ifade edilir. Inch cinsinden taksimat “Circular pitch” olarak ifade edilir. DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
(m) DP ( t ) CP
t 25,4 m
25,4
Modül değerleri standartlaĢtırılmıĢtır. 0,05 0,06 . . . 0,12
0,12 0,14 . . . 0,22
0,22 0,25 . . . 0,3
0,3 0,4 . . . 1
1 1,25 . . . 4
4 4,5 . . . 7
7 8 . . . 16
DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
16 18 . . . 24
24 27 . . . 45
45 50 . . . 75
Düz DiĢli Çark Ana Boyutları DiĢlerin yükseklikleri diĢli çarkın baĢ ve taban dairesini belirler. DiĢ baĢı dairesi: d k d 0 2.m Sıfır diĢlilerde d k d 0 2.m(1 x) ÖtelenmiĢ diĢlilerde (X-öteleme faktörü)
DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
Düz DiĢli Çark Ana Boyutları DiĢ dibi dairesi: d f
d 0 - 2(1,25.m) Sıfır diĢlilerde
d f d 0 - 2(1,25 x).m ÖtelenmiĢ diĢlilerde (X-öteleme faktörü)
DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
NOT: Profil Ötelemesi Durumunda Referans profilin orta doğrusu diĢli çarkın
bölüm dairesine teğet ise diĢli çark ötelemesizdir.
Referans profilin orta doğrusunun son konumu diĢli çarkın bölüm dairesine göre x
mesafesi kadar içte veya dıĢta ise diĢli çark negatif veya pozitif ötelenmiĢtir. DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
Profil Ötelemesi
DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
Düz DiĢli Çark Ana Boyutları π.m
Taksimat dairesi üzerindeki diĢ kalınlığı
s0 =
DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
2
+ 2.x.m. tan α0
Düz DiĢli Çark Ana Boyutları DiĢ geniĢliği b
DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
Düz DiĢli Çark Mekanizmasının Ana Boyutları Yuvarlanma Daireleri: DiĢli çarkların çalıĢma sırasında birbirleri
üzerinde kaymadan yuvarlandıkları dairelerdir. (db)
DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
Düz DiĢli Çark Mekanizmasının Ana Boyutları ÖtelenmemiĢ diĢli çarklarda yuvarlanma ve taksimat daireleri çakıĢıktır.
dg = d0 . cos α 0 = db . cos αb dg cos α 0 db = = d0 . cos αb cos αb DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
Düz DiĢli Çark Mekanizmasının Ana Boyutları Aks Aralığı:diĢlilerin merkezleri arasındaki mesafedir. (a)
a
DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
Düz DiĢli Çark Mekanizmasının Ana Boyutları
Sıfır diĢli çarklarda a a0
d 01 d 02 2
Ötelemeli diĢli çarklarda a
d b1 d b 2 2
d 01 d 02 cos 0 . 2 cos b
DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
DiĢli Çarkların Mukavemet Hesabı D.çarkın yüzeyi sertleĢtirilmiĢ ise EĞĠLMEYE göre
D.çarkın yüzeyi sertleĢtirilmemiĢ ise YÜZEY basıncına göre
DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
EĞĠLMEYE göre mukavemet hesabı m3
2.M çb1.k f1 .z1. em
Bağıntısı ile yapılır. Burada Mçb1 K .M 1 çalıĢma dönme momenti Mb1 :tahrik momenti (N.mm); K0 :çalıĢma faktörü kf1 : Form faktörü ; : DiĢ geniĢliği faktörü (b/m) {10…20 arasında seçilir} ;
em:
o
b
Malzemenin eğilme emniyet gerilmesi (daN/mm2) DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
DEÜ Makina Elemanlarına Giriş