ATATÜRK ÜNİVERSİTESİ
MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
Makine Mühendisliği Bölümü
MAKİNE ELEMANLARI II DERSİ
DÖNEM PROJESİ
"REDÜKTÖR TASARIMI"
Hazırlayan
ÖMER SUHA SÜRGÜÇ
Dersin Öğretim Görevlisi
Prof.Dr. AKGÜN ALSARAN
ERZURUM 2014
REDÜKTÖR TASARIMI
PROJESİ
HAZIRLAYAN ÖMER SUHA SÜRGÜÇHAZIRLAYAN ÖMER SUHA SÜRGÜÇ
HAZIRLAYAN
ÖMER SUHA SÜRGÜÇ
HAZIRLAYAN
ÖMER SUHA SÜRGÜÇ
Önsöz
Bu yıl içi projesi bir buçuk ay gibi bir sürede hazırlanmış olup projede; dişliler hakkında genel bilgiler verilmiş olup, iki kademeli helisel dişli kutusundaki dişlilerin mukavemet hesabı ve kontrolleri yapılarak redüktör tasarımı amaçlanmıştır.
Projenin beklenen yarar sağlaması dileğiyle başta Prof.Dr.Akgün Alsaran olmak üzere bu çalışmamızda emeği geçen tüm arkadaşlara teşekkürü bir borç bilirim.
Ömer Suha Sürgüç ERZURUM, 2014
İçindekiler Tablosu
Önsöz 3
1.BİLGİLER: 4
2.KABULLER VE MALZEME SEÇİMİ: 5
3. MODÜL HESABI: 6
4. BOYUTLANDIRMA VE EMNİYET HESABI 11
5. MİL SEÇİMİ, YATAK KUVVETLERİNİN BULUNMASI VE MİLLERİN BOYUTLANDIRILMASI 16
6-MİLLERİN BOYUTLANDIRILMASI 31
7. KAMA SEÇİMİ 38
1.BİLGİLER:
P= 5,5 (kW)
n4= 536 (d/d)
itoplam= 5,23
Çalışma saati= 6 ( saat)
PROJE ADIMLARI;
Adım-1; Kabuller ve Malzeme Seçimi.
Adım-2; Dişli Çark Modül Hesabı
Adım-3; Dişli Çarkın Boyutlandırılması ve Emniyet Kontrolü
Adım-4; Mil Seçimi, Yatak Kuvvetlerinin Bulunması ve Millerin Boyutlandırılması
Adım-5; Kama Seçimi
Adım-6; Rulman Seçimi
2.KABULLER VE MALZEME SEÇİMİ:
Şekil.1 Dişlilerin Mil Üzerinde Gösterimi
( 1 ve 4 nolu Dişli sağ Helis, 2 ve 3 nolu Dişli sol helis )
2 kademeli Helisel dişli çarklardan oluşan redüktör tasarlanacaktır.
Toplam verim için, yapılan araştırmalar sonucunda daha önceki redüktör projeleri de göz önünde bulundurularak ; ηtop= 0,98 olarak kabul edilmiştir.
Helis açısı β0, genelde 100-300 arasında seçilir. β0 < 100 olursa helis dişlinin avantajlarından fazla yararlanılamaz. β0>300 olunca da Eksenel kuvvet çok büyür.
αn0=20ο , β0=15ο
(Makine elemanları ve konstrüksüyon örnekleri: Fatih C. BABALIK, Kadir ÇAVDAR: syf:742-743)
ψd=0.8
(Makine elemanları ve konstrüksüyon örnekleri: Fatih C. BABALIK, Kadir ÇAVDAR: Tablo 22.19)
Dişli malzemesi olarak ilk önce Ck15 ıslah çeliği seçmiştik. Ancak, malzemenin temin edilebilme kolaylığı, ekonomik uygunluğu ve özellikle emniyet değerleri göz önünde bulundurularak (daha düşük akma mukavemetli ) 34CrMo4 ıslah çeliği seçilmiştir. Ayrıca Matlab programında yapılan deneme hesaplarında bulunan maximum gerilme değerleride uygun çıkmıştır. 34CrMo4 sürekli mukavemet değeri Ggd*=220 ( Nmm2 ) ( s=1,5 kabul edilerek emniyetli gerilme hesaplanır), yüzey basınç mukavemeti Ph*=670 ( Nmm2 ) (s=1,25 kabul edilerek emniyetli yüzey basıncı hesaplanır)
(Makine elemanları ve konstrüksüyon örnekleri: Fatih C. BABALIK, Kadir ÇAVDAR: Tablo 22.15)
TABLO 1: 34CrMo4 Özellikleri;
σemniyet
146.6 ( Nmm2 )
PHemniyet
536 ( Nmm2 )
E
2,1 x 105 (GPa)
3. MODÜL HESABI:
itop=n1n2×n3n4 , n2=n3 itop=n1n4=5.23
itop=i12×i34 i12=3 kabul edilerek i34=1.743 bulunur.
i34=n3n4 , 1.743=n3536 n3=934.248 (devirdk)
n3=n2 olduğundan n1=n2×i12 n1=2802.744 (devirdk)
ηtop=0.98 kabulunu yaparak;
Mb1=9550×P1n1 , Mb1=9550×5.52802.744=18740.56 (Nmm)
P2=P1×ηtop , P2=5.5×0.98=5.39 (kW)
P2=P3
P4=P3×ηtop , P4=5.39×0.98=5.2822 (kW)
Mb2=9550×P2n2 , Mb2=9550×5.39934.248=55097.25 (Nmm)
Mb3=Mb2
Mb4=9550×P4n4 , Mb4=9550×5.2822536=94113.8 (Nmm)
Alttan kesilme olayının olmaması için sınır diş sayılarına dikkat edilmelidir. Matlab programında yapılan deneme hesapları ile birlikte, çevrim oranı ve malzeme sertliğine göre diş sayı tablosuna bakılarak (Makine elemanları ve konstrüksüyon örnekleri: Fatih C. BABALIK, Kadir ÇAVDAR: Tablo 22.18) 1. Dişlinin diş sayısı 18, 3. Dişlinin diş sayısı 20 olarak kabul edilmiştir.
z1=18 , i12=2.5 z2=z1×i12 z2=18×2.5=45
z3=20 , i34=2.092 z4=z3×i34 z4=20×2.092=41.84 42
αn0=20ο , β0=15ο
ze1=z1cos3β0 ze1=18cos315=19.97
ze2=z2cos3β0 ze2=45cos315=59.91
ze3=z3cos3β0 ze3=20cos315=22.19
ze4=z4cos3β0 ze4=42cos315=38.68
kf1=2.7
kf2=2.5
kf3=2.87
kf4=2.33
(Makine elemanları ve konstrüksüyon örnekleri: Fatih C. BABALIK, Kadir ÇAVDAR : Şekil 22.55)
k0=1
kv=1.2
km=1.06
(Makine elemanları ve konstrüksüyon örnekleri: Fatih C. BABALIK, Kadir ÇAVDAR: Tablo 22.7, Şekil 22.52)
Diğer Tüm Faktörler 1 olarak alınmıştır.
kE=0.59×E kE=0.59×2.1×105=270.37
ki=i12+1i12
ψd=0.8
σem=107 (Mpa)
Phem=530 (MPa)
1.dişli modül hesabı:
Diş dibi kırılmasına göre;
ki1=3+13=1.154
mn 32×Mb1z12×ψd×σem×cos2β0×kf1×k0×km×kv denklemi kullanılır.
mn 32×18740.56182×0.8×107×cos215×2.7×1×1.06×1.2=1.43 (mm)
Yüzey Basıncına Göre;
m cosβ0z1×32×Mb1ψd×Phem2×k0×kv×km×kE2×kα2×ki2 denklemi kullanılır.
m cos1518×32×18740.560.8×5302×1×1.2×1.06×270.372×12×1.1542=2.09 (mm)
2.Dişli Modül Hesabı:
Diş dibi kırılmasına göre;
mn 32×Mb2z22×ψd×σem×cos2β0×kf2×k0×km×kv denklemi kullanılır.
mn 32×55097.25452×0.8×107×cos215×2.5×1×1.06×1.2=0.97 (mm)
Yüzey Basıncına Göre;
m cosβ0z2×32×Mb2ψd×Phem2×k0×kv×km×kE2×kα2×ki2 denklemi kullanılır.
m cos1545×32×55097.250.8×5302×1×1.2×1.06×270.372×12×1.1542=1.03 (mm)
1. kademenin modülü (en büyük modül seçilir.) mn1=2.09 (mm)
1. kademenin modülü standart değer olarak mn1=2.5 (mm) alınır.
(Makine elemanları ve konstrüksüyon örnekleri: Fatih C. BABALIK, Kadir ÇAVDAR: Tablo 22.2)
3. Dişli Modül Hesabı:
Diş Dibi Kırılmasına Göre;
ki2=1.743+11.743=1.254
mn 32×Mb3z32×ψd×σem×cos2β0×kf3×k0×km×kv denklemi kullanılır.
mn 32×55097.25202×0.8×107×cos215×2.87×1×1.06×1.2=2.03 (mm)
Yüzey Basıncına Göre;
m cosβ0z3×32×Mb3ψd×Phem2×k0×kv×km×kE2×kα2×ki2 denklemi kullanılır.
m cos1520×32×55097.250.8×5302×1×1.2×1.06×270.372×12×1.2542=2.91 (mm)
4. Dişli Modül Hesabı:
Diş Dibi Kırılmasına Göre;
mn 32×Mb4z42×ψd×σem×cos2β0×kf4×k0×km×kv denklemi kullanılır.
mn 32×94113.8422×0.8×107×cos215×2.33×1×1.06×1.2=1.53 (mm)
Yüzey Basıncına Göre;
m cosβ0z4×32×Mb4ψd×Phem2×k0×kv×km×kE2×kα2×ki2 denklemi kullanılır.
m cos1542×32×94113.80.8×5302×1×1.2×1.06×270.372×12×1.2542=2.01 (mm)
2. kademenin modülü (en büyük modül seçilir.) mn2=2.91 (mm)
2. kademenin modülü standart değer olarak mn2=3 (mm) alınır.
(Makine elemanları ve konstrüksüyon örnekleri: Fatih C. BABALIK, Kadir ÇAVDAR: Tablo 22.2)
4. BOYUTLANDIRMA VE EMNİYET HESABI
1. Kademe Dişlilerinin Boyutlandırılması:
1. dişli boyutları;
d01=z1×mn1cosβ0 d01=18×2.5cos15=46.59 (mm)
db1=d01+2×mn1 db1=46.59+2×2.5=51.59 (mm)
dt1=d01-2.5×mn1 dt1=46.59-2.5×2.5=40.34 (mm)
b1=d01×ψd b1=46.59×0.8=38 (mm)
2. dişli boyutları;
d02=z2×mn1cosβ0 d02=45×2.5cos15=139.77 (mm)
db2=d02+2×mn1 db2=139.77+2×2.5=144.77 (mm)
dt2=d02-2.5×mn1 dt2=139.77-2.5×2.5=133.50 (mm)
1. kademe dişlilerinin eksenleri arası mesafe;
a1=d01+d022 a1=46.59+139.772=93.15 (mm)
Tablo.2 : 1. Kademe Dişlileri Boyutları
1. kademe dişlilerinin boyutları
d01 (mm)
46.59
d02 (mm)
139.77
db1 (mm)
51.59
db2 (mm)
144.77
dt1 (mm)
40.34
dt2 (mm)
133.50
a1=93.15 (mm)
b1=38 (mm)
2. Kademe Dişlilerinin Boyutlandırılması:
3. dişli boyutları;
d03=z3×mn2cosβ0 d03=20×3cos15=62.10 (mm)
db3=d03+2×mn2 db3=62.10+2×3=68.10 (mm)
dt3=d03-2.5×mn2 dt3=62.10-2.5×3=54.59 (mm)
b2=d03×ψd b2=62.10×0.8=50 (mm)
4. dişlinin boyutları;
d04=z4×mn2cosβ0 d04=42×3cos15=108.27 (mm)
db4=d04+2×mn2 db4=108.27+2×3=114.27 (mm)
dt4=d04-2.5×mn2 dt4=108.27-2.5×3=100.77 (mm)
2. kademe dişlilerinin eksenleri arası mesafe;
a2=d03+d042 a1=62.10+108.272=85.19 (mm)
Tablo 3 : 2. Kademe Dişlileri Boyutları
2. kademe dişlilerinin boyutları
d03 (mm)
62.10
d04 (mm)
108.27
db3 (mm)
68.10
db4 (mm)
114.27
dt3 (mm)
54.59
dt4 (mm)
100.77
a2=85.19 (mm)
b2=50 (mm)
DİŞLİLERİN MUKAVEMET VE EZİLME KONTROLÜ:
1. kademe 1. Dişlinin hesapları;
Diş dibi kırılmasına göre mukavemet kontrolü;
Ft1=2×Mb1d01 Ft1=2×18740.5646.59=788.292 (N)
Ft2=Ft1
σ1=Ft1b1×mn1 σ1=788.29238×2.5=28.45 (MPa)
σ1<σem Olduğundan dolayı 1. Kademe diş dibi mukavemetine göre emniyetlidir.
Yüzey basıncına göre ezilme kontrolü;
Phmax1=kE×kα×ki1×2×Mb1b1×d012×k0×kv×km
Phmax1=270.37×1×1.154×2×18740.5638×46.592×1×1.2×1.06=414.43 (MPa)
Phmax1
2. kademe 3. Dişlinin hesapları;
Diş dibi kırılmasına göre mukavemet kontrolü;
Ft3=2×Mb2d03 Ft3=2×55097.2562.10=1773.61 (N)
Ft3=Ft4
σ2=Ft3b2×mn2 σ2=1773.6150×3=43.12 (MPa)
σ2<σem Olduğundan dolayı 2. Kademe diş dibi mukavemetine göre emniyetlidir.
Yüzey basıncına göre ezilme kontrolü;
Phmax2=kE×kα×ki2×2×Mb2b2×d032×k0×kv×km
Phmax2=270.37×1×1.254×2×55097.2550×62.102×1×1.2×1.06=509.87 (MPa)
Phmax2
5. MİL SEÇİMİ, YATAK KUVVETLERİNİN BULUNMASI VE MİLLERİN BOYUTLANDIRILMASI
Mil malzemesi olarak, dişli çark malzemesi, temin edilebilirlik ve ekonomiklik göz önünde bulundurularak St70 yapı çeliği seçilmiştir. Emniyet katsayısı 1.25 olarak belirlenmiştir ;
σakma=360 (MPa)
σkopma=700 (MPa)
τakma=190 (MPa)
(Makine elemanları ve konstrüksüyon örnekleri: Fatih C. BABALIK, Kadir ÇAVDAR:, Tablo 15.1)
A-B Milinde Oluşan Yatak Kuvvetleri:
Ft1'=Ft1cosβ0 Ft1'=788.292cos15=816.07 (N)
Fn1=Ft1'cosαn0 Fn1=816.07cos20=868.45 (N)
Fr1=Fn1×sinαn0 Fr1=868.45×sin20=297.01 (N)
Fe1=Ft1'×sinβ0 Fe1=816.07×sin15=211.19 (N)
Ft3'=Ft3cosβ0 Ft3'=1773.61cos15=1836.21 (N)
Fn3=Ft3'cosαn0 Fn3=1836.21cos20=1954.05 (N)
Fr3=Fn3×sinαn0 Fr3=1954.05×sin20=668.31 (N)
Fe3=Ft3'×sinβ0 Fe3=1836.21×sin15=475.21 (N)
A-B MİLİ:
Şekil 2. A-B Mili Gösterim
Şekil 3. A-B Mili Gösterimi x-y ekseni Kuvvetleri
Şekil 4. A-B Mili x-y düzlemi kesme kuvveti diyagramı
Şekil 5. A-B Mili x-y Düzlemi Moment Diyagramı
Şekil 6. A-B Mili x-z ekseni Kuvvetleri
Şekil 7. A-B Mili x-z düzlemi kesme kuvveti diyagramı
Şekil 8. A-B Mili x-z düzlemi moment diyagramı
x-y düzleminde;
MB=-FAy×160-Fr1×40+Fe1×d012=0
x-z düzleminde;
MB=FAz×160+Ft1×40=0
Fy=FAy+FBy+Fr1=0
Fz=-FAz-FBz-Ft1=0
FAy=-43.5 (N)
FAz=-197.05 (N)
FBy=-253.49 (N)
FBz=-591.19 (N)
FA=FAy2+FAz2
FA=201.81 (N)
FB=FBy2+FBz2
FB=643.25 (N)
C-D MİLİ:
Şekil 9. C-D Mili Gösterim
Şekil 10. C-D Mili Gösterimi x-y ekseni Kuvvetleri
Şekil 11. C-D Mili x-y düzlemi kesme kuvveti diyagramı
Şekil 12. C-D Mili x-y Düzlemi Moment Diyagramı
Şekil 13. C-D Mili x-z ekseni Kuvvetleri
Şekil 14. C-D Mili x-z düzlemi kesme kuvveti diyagramı
Şekil 15. C-D Mili x-z düzlemi moment diyagramı
x-y düzleminde;
MD=-FCy×160-Fr3×120-Fe3×d032+Fe2×d022+Fr2×40=0
x-z düzleminde;
MD=FCz×160+Ft3×120+Ft2×40=0
Fy=FCy+Fr3-Fr2+FDy=0
Fz=-FCz+Ft3+Ft2-FDz=0
FCy=-242.45 (N)
FCz=1527.29 (N)
FDy=-128.79 (N)
FDz=1034.61 (N)
FC=FCy2+FCz2
FC=1546.43 (N)
FD=FDy2+FDz2
FD=1042.61 (N)
E-F MİLİ:Şekil 16. E-F Mili Gösterim
Şekil 17. E-F Mili Gösterimi x-y ekseni Kuvvetleri
Şekil 18. E-F Mili x-y düzlemi kesme kuvveti diyagramı
Şekil 19. E-F Mili x-y Düzlemi Moment Diyagramı
Şekil 20. E-F Mili x-z ekseni Kuvvetleri
Şekil 21. E-F Mili x-z düzlemi kesme kuvveti diyagramı
Şekil 22. E-F Mili x-z düzlemi moment diyagramı
x-y düzlemi;
MF=-FEy×160+Fr4×120+Fe4×d042=0
x-z düzlemi;
MF=FEz×160+Ft4×120=0
Fy=FEy-Fr4+FFy=0
Fz=-FEz-Ft4-FFz=0
FEy=340.39 (N)
FEz=-1330.19 (N)
FFy=327.87 (N)
FFz=-443.35 (N)
FE=FEy2+FEz2
FE=1373.05 (N)
FF=FFy2+FFz2
FF=551.42 (N)
6-MİLLERİN BOYUTLANDIRILMASI
A-B milinin boyutlandırılması:
σakma=350 (MPa)
σkopma=700 (MPa)
τakma=190 (MPa)
(Makine elemanları ve konstrüksüyon örnekleri: Fatih C. BABALIK, Kadir ÇAVDAR:, Tablo 15.1)
S=5.6
(Makina Elemanları Cilt 1: Prof. Dr. Erdem KOÇ, Çizelge 5.1)
τem=τakmas , S=5.6 τem=1905.6=34 (MPa)
Mb1=9550×P1n1 , Mb1=9550×5.52802.744=18740.56 (Nmm)
s=1.25 Mb1max=1.25×18740.56=23427.7 Nmm
d1 316π×Mb1maxτem d 316π×23427.734=15.196 (mm)
d1=22 (mm) seçilir.
(Makine elemanları ve konstrüksüyon örnekleri: Fatih C. BABALIK, Kadir ÇAVDAR: Tablo 15.2)
2. kesitin sürekli mukavemet açısından kontrolü;
A=π×d24 A=π×2224=380.132 (mm2)
Kesit gerilme direnç momenti;
We=π×d332 We=π×22332=1045.36 (mm3)
Kesit burulma direnç momenti;
Wb=π×d316 Wb=π×22316=2090.72 (mm3)
σe=Me1maxWe σe=257301045.36=24.61 (MPa)
Boyut faktörü; d=22 (mm) kb=0.94
Yüzey faktörü; σkopma=700 (MPa) , Ra=1,6 (μm) ky=0.87
Çentik faktörü; σkopma=700 (MPa) kç=1,7
σD=350 (MPa), σD*=ky×kbkç×σD σD*=0.87×0.941.7×350=168.37 (MPa)
σgd=σm+σakma×σgσD*=131.61 (MPa)
Deformasyon kontrolü;
Maksimum deformasyon emniyet sınırlarını aşmamalıdır.
Sehim deformasyonu;
x-y düzleminde;
Oluşan momentler merkezde birbirlerini yok edeceklerdir.
δy=Fr1×L348×E×I δy=297.01×160348×2.1×105×π×22464=0.01 (mm)
x-z düzleminde;
δx=Fe1×L348×E×I δx=211.19×160348×2.1×105×π×22464=0.007 (mm)
δmax=δx2+δy2 δmax=0.012+0.0072=0.012 (mm)
Emniyetli olması için δmaxL<13000 şartını sağlamalıdır.
0.012160=7.5×10-5<13000 olduğu için emniyetlidir.
Burulma deformasyonu;
G=8.1×104 (MPa)
φem=6.02×10-3 (rad)
Ip=π×d432 Ip=π×22432=22998.02 (mm4)
Milin emniyetli olabilmesi için φmax<φem olmalıdır.
φmax=Mb1max×LG×Ip φmax=23427.7×1608.1×104×22998.02=2.012×10-3 (rad)
φmax<φem olduğundan dolayı burulma deformasyonu açısından emniyetlidir.
C-D milinin boyutlandırılması;
τem=τakmas , s=5.6 τem=1905.6=34 (MPa)
s=1.25 Mb2max=1.25×55097.25=68871.56 Nmm
d2 316π×Mb2maxτem d 316π×68871.5634=21.76 (mm)
d2=22 (mm) seçilir.
(Makine elemanları ve konstrüksüyon örnekleri: Fatih C. BABALIK, Kadir ÇAVDAR: Tablo 15.2)
A=π×d224 A=π×2224=380.132 ( mm2)
Kesit gerilme direnç momenti;
We=π×d2332 We=π×22332=1045.36 (mm3)
Kesit burulma direnç momenti;
Wb=π×d2316 Wb=π×22316=2090.72 (mm3)
Statik burulma gerilmesi;
τ=Mb2maxWb τ=68871.562090.72=32.94 (MPa)
σv,statik=3×τ2 σv,statik=3×32.942=57.056 (MPa)
Dinamik eğilme gerilmesi;
σg=Me2maxWe σg=68562.91045.36=65.58 (MPa)
Dinamik eşdeğer gerilme max şekil değiştirme hipotezine göre hesaplanırsa;
Boyut faktörü; d=22 (mm) kb=0.94
Yüzey faktörü; σkopma=700 (MPa) , Ra=1.6 (μm) ky=0.87
Çentik faktörü; σkopma=700 (MPa) kç=1.7
(Makine elemanları ve konstrüksüyon örnekleri: Fatih C. BABALIK, Kadir ÇAVDAR: Tablo 15.3)
σD*=ky×kbkç×σD σD*=0.94×0.871.7×350=168.37 (MPa)
Deformasyon kontrolü;
Max deformasyon emniyet sınırlarını aşmamalıdır.
Burulma deformasyonu;
G=8.1×104 (MPa)
φem=6.02×10-3 (rad)
Ip=π×d432 Ip=π×22432=22998.02 (mm4)
Milin emniyetli olabilmesi için φmax<φem olmalıdır.
φmax=Mb2max×LG×Ip φmax=68871.56×1608.1×104×22998.02=5.91×10-3 (rad)
φmax<φem olduğundan dolayı burulma deformasyonu açısından emniyetlidir.
E-F milinin boyutlandırılması;
τem=τakmas , s=5.6 τem=1905.6=34 (MPa)
Mb4=9550×P4n4 , Mb4=9550×5.2822536=94113.8 (Nmm)
s=1.25 Mb4max=1.25×94113.8=117642.25 Nmm
d3 316π×Mb4maxτem d 316π×117642.2534=26.02 (mm)
d3=27 (mm) seçilir
(Makine elemanları ve konstrüksüyon örnekleri: Fatih C. BABALIK, Kadir ÇAVDAR: Tablo 15.2)
A=π×d24 A=π×2724=572.55 (mm2)
Kesit gerilme direnç momenti;
We=π×d3332 We=π×27332=1932.37 (mm3)
Kesit burulma direnç momenti;
Wb=π×d3316 Wb=π×27316=3864.74 (mm3)
Statik eşdeğer gerilme max şekil değiştirme hipotezine göre hesaplanırsa;
Dinamik eğilme gerilmesi;
σe=Me3maxWe σe=66174.61932.37=34.24 (MPa)
Dinamik eşdeğer gerilme max şekil değiştirme hipotezine göre hesaplanırsa;
σv,dinamik=σe2 σv,dinamik=34.242=34.24 (MPa)
Boyut faktörü; d=27 (mm) kb=0.91
Yüzey faktörü; σkopma=700 (MPa) , Ra=1.6 (μm) ky=0.87
Çentik faktörü; σkopma=700 (MPa) kç=1.7
σD*=ky×kbkç×σD σD*=0.91×0.871.7×350=162.99 (MPa)
Deformasyon kontrolü;
Max deformasyon emniyet sınırlarını aşmamalıdır.
Sehim deformasyonu;
x-y düzleminde;
δy=Fr3×L348×E×I δy=668.31×160348×2.1×105×π×27464=0.01 (mm)
x-z düzleminde;
δx=Fe3×L348×E×I δx=475.21×160348×2.1×105×π×27464=0.007 (mm)
δmax=δx2+δy2 δmax=0.012+0.0072=0.012 (mm)
Emniyetli olması için δmaxL<13000 şartını sağlamalıdır.
0.012160=7.5×10-5<13000 olduğu için emniyetlidir.
Burulma deformasyonu;
G=8.1×104 (MPa)
φem=6.02×10-3 (rad)
Ip=π×d3432 Ip=π×27432=52174.09 (mm4)
Milin emniyetli olabilmesi için φmax<φem olmalıdır.
φmax=Mb4max×LG×Ip φmax=117642.25×1608.1×104×52174.09=4.45×10-3 (rad)
φmax<φem olduğundan dolayı burulma deformasyonu açısından emniyetlidir.
7. KAMA SEÇİMİ
Kama Malzemesi olarak, temin edilebilirlik, ekonomiklik ve emniyet değerleri göz önünde bulundurularak St37 çeliği seçilmiştir. Emniyet katsayısı S=1,25 alınarak, St37 çeliği özellikleri;
σak=240 (MPa)
τak=140 (Mpa)
σak,em= σak/s
σak,em=192 (Mpa)
τak,em= τak/s
τak,em=112 (Mpa)
(Makina Elemanları Cilt 1: Prof. Dr. Erdem KOÇ, Çizelge 5.1)
1.dişli için kama seçimi:
22 mm çapındaki mil için kama boyutları;
b1=6 (mm)
h = 6 (mm)
t1=3,5 (mm)
t2=2,8 (mm)
(Makina Elemanları Cilt 1: Prof. Dr. Erdem KOÇ, Çizelge 7.1.3)
Fc1=2×s×mb1×1000/d1
Fc1=2086,618176 (N)
l1=Fc1/(t2×σak,em)
l1=50 (mm)
Kama için kesilme kontrolü;
τ = Fc1/(b1×l1)
7 (Mpa)<112 (Mpa)
τ< τak,em olduğundan uygun kama seçilmiştir
2.dişli için kama seçimi
22 mm çapındaki mil için kama boyutları;
b2=6 (mm)
h = 6 (mm)
t1=3,5 (mm)
t2=2,8 (mm)
(Makina Elemanları Cilt 1: Prof. Dr. Erdem KOÇ, Çizelge 7.1.3)
Fc2=2×s×mb2×1000/d2
Fc2=6259,854528 (N)
l2= Fc2/(t2×σak,em)
l2=50 (mm)
Kama için kesilme kontrolü
τ = Fc2/(b2×l2)
20,866 (Mpa)<112 (Mpa)
τ<τak,em olduğundan uygun kama seçilmiştir
3.dişli için kama seçimi
22 mm çapındaki mil için kama boyutları;
b3=6 (mm)
h = 6 (mm)
t3=3,5 (mm)
t4=2,8 (mm)
(Makina Elemanları Cilt 1: Prof. Dr. Erdem KOÇ, Çizelge 7.1.3)
Fc3=2×s×mb2×1000/d2
Fc3=6259,854528 (N)
l3= Fc3/(t3×σak,em)
l3=50 (mm)
Kama için kesilme kontrolü;
τ = Fc3/(b3×l3)
20,866 (Mpa)<112 (Mpa)
τ<τak,em olduğundan uygun kama seçilmiştir
4.dişli için kama seçimi
26 mm çapındaki mil için kama boyutları;
b4=8 (mm)
h = 7 (mm)
t5=4 (mm)
t3=3,3 (mm)
(Makina Elemanları Cilt 1: Prof. Dr. Erdem KOÇ, Çizelge 7.1.3)
Fc4=2×s×mb4×1000/d3
Fc4=8714,243021 (N)
l4=Fc4/(t4×σak,em)
l4=50 (mm)
Kama için kesilme kontrolü;
τ = Fc4/(b4×l4)
15,56 (Mpa)<112 (Mpa)
τ< τak,em olduğundan uygun kama seçilmiştir