Redüktör

PROJE KONUSU: DİŞLİ KUTUSU Günde 10 saat devamlı çalışan, yükleme tarzı çok ağır olan konveyörlerde kullanılmak üzere silindirik düz dişli çarklardan oluşan bir dişli kutusu tasarımı yapılacaktır. 1 . VERİLEN BİLGİLER VE İSTENENLER :

=N

= 52,4kW

itop = 9,8

Giriş mil devri = ng

= 1200 d/d

z1 ≥ 18 olmalıdır.

Giriş gücü

• • • • •

Dişli çark malzemesi seçilecek ve dişli çarklar boyutlandırılacak. Mil malzemesi seçilecek ve miller boyutlandırılacak Dişli çark – mil bağlantısı belirlenip hesaplanacak Uygun rulmanlı yataklar katalogdan seçilecek. Dişli kutusu montaj resmi ve dişli çarkların imalat resimleri eklenecektir.

2 . MALZEME SEÇİMİ VE ALINAN VERİM DEĞERLERİ :

Birinci kademe dişlilerin malzemesi : 16MnCr5 (Sementasyon çeliği) İkinci kademe dişlilerin malzemesi : 20MnCr5 (Sementasyon çeliği) Birinci kademe düz dişlilerin verimi = η12 = 0,98 İkinci kademe helis dişlilerin verimi = η34 = 0,98 Rulmanlı yatakların verimi = ηy = 0,97 alındı. Buradan toplam verim = ηtoplam = η12 . η34 . ηy = 0,93 bulundu.

1

3 . DİŞ SAYILARININ HESABI : Toplam çevrim oranı

nç =

ng itop

=

itop =

ng nç

formülünden

nç değerini bulabiliriz:

1200 = 122, 45d / d 9,8

Toplam hız düşüşü 1.kademedeki hız düşüşü ile 2.kademedeki hız düşüşünün çarpılmasıyla bulunabilir. İtop = İ12 x İ34 Birinci kademedeki hız düşüşü için İ12 ≅ 1,2 İ top alınması uygundur. İ12 = 1, 2 9,8 = 3, 76 itop 9,8 = = 2, 61 bulunur. ve İ34 = i12 3, 76 1 nolu dişlinin diş sayısının en az 18 olması istenilmişti, bu durumda 1 ve 3 nolu dişlilerin diş sayıları aşağıdaki gibi seçilmiştir. z1 = 18 ve z3 = 28 Seçilen bu dişlilerden 2 ve 4 nolu dişlilerin sayısı: z2 = 18x3,76=67,68 bulunur. Buradan z2 = 68 seçilir. z4 = 28x2,61=73,08 bulunur. z4 = 73 seçilir.

4 . GÜÇ HESABI : Giriş gücü olan Ngiriş = 52,4 kW = 52400 W idi. Çıkış gücü olan Nçıkış ; giriş gücü ile toplam verimin çarpılması sonucunda bulunabilir. Nçıkış = Ngiriş . ηtop = 52400x0,93 = 48732 W bulunur. Redüktördeki toplam güç kaybı ise Pgiriş – Pçıkış = 52400 – 48732 = 3668 W olarak bulunur.

2

5 . DÖNDÜRME MOMENTLERİ HESABI : Döndürme momentlerini hesaplamak için ilk önce millerin dönüş hızlarını bulmamız gerekir. ng = n1 = 1200 d/d idi. n1 1200 = = 319,15 d / d n2 = i12 3, 76 n3 = n2 = 319,15 d/d ( Aynı mil ) ng 1200 = = 122, 45 d / d nç = n4 = itop 9,8

bulunur.

Giriş momenti olan Md1 ; giriş gücünün dönüş hızlarına bölünmesiyle bulunur.Burada giriş gücünü W, dönüş hızlarını dev/dak cinsinden alırsak formüller aşağıdaki şekilde yazılır. Md1 = 9550xNgiriş / n1 = 9550x52400 / 1200 = 417017 Nmm bulunur. Md2 = 9550x(Ngiriş . η12 ) / n2 =( 9550x52400x0,98) / 319,15 = 1536618 Nmm bulunur. Md3 = Md2 = 1536618 Nmm ( Md2 ve Md3 aynıdır çünkü aynı milde bulunurlar ) Md4 = 9550x(Ngiriş.η12 . η34 ) / n4 = (9550x52400x0,98x0,98) / 122,45 = 3924928 Nmm bulunur.

6 . BİRİNCİ KADEME DİŞLİLERİ İÇİN MODÜL HESABI : Bir dişli çarkın m ve z değerleri bilindiği takdirde, diğer bütün ölçüleri hesaplanabilir. Burada m değerinin (yani modülün) hesaplanabilmesi için bir takım seçimler yapmamız gerekmektedir. Malzeme: Birinci kademe dişlilerin malzemesi olarak 16MnCr5 seçmiştik. Bu malzemenin değerleri aşağıda verilmiştir. σK = 1100 N/mm2 ( Kopma mukavemeti ) σAK = 600 N/mm2 ( Akma mukavemeti ) HB = 6500 N/mm2 ( Brinel sertlik değeri ) σK ≤ 140daN / mm 2 olduğundan σD = 0.5 σK = 550 N/mm2 bulunur. Genişlik faktörü (Ψ) : Genişlik sayısı modüle göre (Ψm), çapa göre (Ψd), yada adıma göre (Ψt), verilebilir. Burada çapa göre seçim yapılacaktır. Tasarladığımız vites kutusu gibi hacmin kısıtlı olduğu sistemlerde genişlik faktörünün Ψd = 0.25 – 0,8 değerleri arasında seçilmesi uygundur. Tablo 3.2 den;

Ψ d = 0, 6 seçildi. 3

Form Faktörü (Kf ) : α = 20° için z1 = 18 ve z2 = 68 için Figure3.2 den Kf 1 = 3,0 ve Kf 2 = 2,3 bulunur. Dinamik ( Hız ) Faktörü ( K v ) : K v = 1, 25 alındı. Yük Dağılım Faktörü ( K m ) : HB ≥ 350daN / mm2 için Tablo 3.4 ten K m = 1,03 bulunur. Çalışma Faktörü ( K o ) : 10 saat devamlı çalışan, yükleme tarzı çok ağır olan konveyör için Tablo 3.6’dan K 0 = 1, 75 bulunur. Büyüklük Faktörü ( K b ) : Modül 5mm’den büyük kabul edilirse Figure3.3 ten K b = 0,85 bulunur. Yüzey Düzgünlüğü Faktörü ( K y ) :

σ K = 110daN / mm 2 için Figure3.4 ten K y = 0, 67 bulunur. Çentik Faktörü ( K ç ) :

α 0 = 20 , m= 1 mm ve rT =0,35 mm kabulleri yapıldığında Figure 3.7 den z1 = 18 için ρt = 0, 45.m bulunur. Teorik çentik faktörü St 0,5 × π × m = = 1, 74 olur. 2 ρt 2 × 0, 45 × m Buradan Figure3.6’dan teorik çentik faktörü Kt =1,55 olur. rT =0,35 mm için Figure3.5’ten çentik hassasiyeti q=0,8 bulunur. 4

Böylece çentik faktörü K ç = 1 + q ( Kt − 1) = 1 + 0,8(1,55 − 1) = 1, 44 olarak hesaplanır. Ömür Faktörü ( K L ) : N> 106 seçersek silindirik ve malzemesi sementasyon çeliği olan dişli için Tablo3.7’den K L = 1,0 bulunur. Güvenilirlik Faktörü ( K R ) : R=90% alınırsa K R = 0,897 Zorlanma Faktörü ( K Z ) : Tek yönlü çalışan dişliler için K Z = 1,4 Bulunan değerlerden modülün hesaplanması : Modülü hesaplayabilmek için öncelikle σ em hesaplanmalıdır.

σ em = σ D* = σ em =

m=

3

σ D* * formülünden bulunur. Bulabilmek için önce σ D bulunmalıdır. S K y .K b Kç

K R .K L .K Z σ D =

0, 67 x0,85 × 0,897 × 1, 0 ×1, 4 × 550 = 273,16 N / mm2 1, 44

σ D* 273,16 = = 136,58 N / mm 2 2 S 2.M d 1.K f 1.Ko .KV .Km z .ψ d .σ em 2 1

=

3

2 × 417017 × 3, 0 ×1, 75 ×1, 25 ×1, 03 = 5,966mm 18 × 0, 6 ×136,58 2

Buradan birinci kademe dişlilerinin modülü m = 6 mm seçilir.

7.BİRİNCİ KADEME DİŞLİLERİNİN BOYUTLANDIRILMASI Bu bölümde dişlilerin temel dairesi çapı, diş başı çapı, taban çapı, diş genişliği ve dişlilerin eksenleri arasındaki uzaklık hesaplanacaktır.

5

Pinyonun boyutlandırılması: d o1 = mz1 = 6 × 18 = 108mm db1 = do1 + 2m = 108 + 2 × 6 = 120mm dt1 = d o1 − 2,5m = 108 − 2,5 × 6 = 93mm b1 = ψ d .do1 = 0, 6 ×108 = 64,8mm b1 = 65mm seçilir. 2 numaralı dişlinin boyutlandırılması: d o 2 = mz2 = 6 × 68 = 408mm db 2 = d o 2 + 2m = 408 + 2 × 6 = 420mm dt 2 = do 2 − 2,5m = 408 − 2.5 × 6 = 393mm b2 = b1 − 5mm = 65 − 5 = 60mm İki dişlinin eksenleri arasındaki uzaklık: d o1 + do 2 108 + 408 = = 258mm bulundu. 2 2

ao =

8.BİRİNCİ KADEME DİŞLİ ÇARKLARI İÇİN MUKAVEMET HESAPLARI Önce çevresel hız bulunup yeni dinamik faktörü bulunmalıdır. Çevresel hız: V=

π d o1n1 π (0,108m) × (1200d / d ) = = 6,8m / s bulunur. 60 60

Bu hız değerinden Tablo3.3’te yeni hız faktörü değerimiz, 7. kalite seçersek, K v = 1, 0 olarak bulunur. Pinyon için mukavemet kontrolü:

σ1 =

Ft1 .K f 1 .K o .Kv .Km ≤ σ em formülünü kullanarak pinyonun mukavemet kontrolünü b1.m

yapabiliriz.

2 ( σ em = 136,58 N / mm )

6

Mukavemet kontrolü yapabilmemiz için Ft1 teğetsel kuvvetini bulmamız gerekir. Ft1 =

2 M d 1 2 × 417017 = = 7722,5 N olarak bulunur. d o1 108

σ1 =

7722, 5 × 3, 0 ×1, 75 × 1×1, 03 = 107, 08 N / mm 2 ≤ 136,58 N / mm2 65 × 6

EMNİYETLİDİR.

2 Nolu döndürülen dişli çark için mukavemet kontrolü:

σ2 =

Ft 2 .K f 2 .K o .K v .Km ≤ σ em formülünden 2 numaralı dişlinin mukavemet kontrolünü b2 .m

2 yapabiliriz. ( σ em = 136,58 N / mm )

Mukavemet kontrolü yapabilmemiz için Ft 2 teğetsel kuvvetini bulmamız gerekir. Ft 2 =

2M d 2 2 × 1536618 = = 7532, 4 N olarak bulunur. 2 nolu dişli için form faktörü K f 2 = 2,3 do 2 408

idi. Buradan 7532, 4 σ2 = × 2,3 × 1, 75 ×1×1, 03 = 86, 74 N / mm 2 ≤ 136,58 N / mm2 60 × 6

EMNİYETLİDİR.

9.BİRİNCİ KADEME DİŞLİLERİ İÇİN YÜZEY EZİLMESİ KONTROLÜ Yüzey ezilmesi kontrolü Pmax = K E .Kα .Ki .

Ft .Ko .Kv Km formülünden yapılacaktır. b.d o

Her iki dişli için sabit olan değerlerin bulunması: Tablo 3.10’dan çelik malzeme için malzeme faktörü K E = 85, 7 daN / mm 2= 271 olarak bulunur. Yuvarlanma noktası faktörü Kα =

Çevrim oranı faktörü K i =

1 = 1, 76 bulunur. sin 20 × cos 20

i12 + 1 3, 76 + 1 = = 1,13 bulunur. i12 3, 76

7

Emniyet yüzey basıncının bulunması: PHD ≅ 0, 28HB = 0, 28 × 6500 = 1820 N / mm 2 PHD * = K LD .K R .PHD = 1x0.897 x1820 = 1632.54 N / mm2

( K R = 0.897 , N f 106 için K LD = 1 )

Buradan emniyet yüzey basıncı P * 1632.54 Pem = HD = = 816.27 N / mm 2 olarak bulunur. S 2 Pinyon için yüzey ezilmesi kontrolü:

Pmax = K E .K α .K i .

Ft1 7722,5 .K o .K vK m= 271 × 1,76 × 1,13 × 1,75 × ×1,0 1,03 = b1.d o1 65 108 ×

758,94N /mm

2

758,94 N / mm 2 ≤816, 27 N / mm 2 EMNİYETLİDİR. 2nolu dişli için yüzey ezilmesi kontrolü:


Ft 2 .K o .K vK m= 271 × 1,76 × 1,13 × b2 .d o2

7532, 4 × 1,75 × ×1,0 1,03 = 60 408 ×

401,38N /mm

401,38 N / mm 2 ≤816, 27 N / mm 2 EMNİYETLİDİR.

10 . BİRİNCİ KADEME DİŞLİ ÇARKLARIN BOYUTLARI :

Modül (m) Adım t Diş genişliği b Taksimat dairesi çapı d o Baş dairesi çapı db Taban dairesi çapı dt Mil eksenleri arası mesafe a a = (d1 + d2 )/2

Döndüren dişli (z1 = 18) 6 mm 18.85 mm 65 mm 108 mm 120 mm 93 mm

Döndürülen dişli (z2 =115) 6 mm 18.85 mm 60 mm 408 mm 420 mm 393 mm a = 258 mm

11. İKİNCİ KADEME DİŞLİLERİ İÇİN MODÜL HESABI :

8

2

Bir dişli çarkın m ve z değerleri bilindiği takdirde, diğer bütün ölçüleri hesaplanabilir. Burada m değerinin (yani modülün) hesaplanabilmesi için bir takım seçimler yapmamız gerekmektedir. Malzeme: İkinci kademe dişlilerin malzemesi olarak 20MnCr5 seçmiştik. Bu malzemenin değerleri aşağıda verilmiştir. σK = 1300 N/mm2 ( Kopma mukavemeti ) σAK = 700 N/mm2 ( Akma mukavemeti ) HB = 6500 N/mm2 ( Brinel sertlik değeri ) σK ≤ 140daN / mm 2 olduğundan σD = 0.5 σK = 650 N/mm2 bulunur. Genişlik faktörü (Ψ) : Genişlik faktörümüz birinci kademe ile aynı olup: Tablo 3.2 den;

Ψ d = 0, 6 seçildi.

Form Faktörü (Kf ) : α = 20° için z3 = 28 ve z4 = 73 için Figure 3.2 den Kf 3 = 2,62 ve Kf 4 = 2,28 bulunur. Dinamik ( Hız ) Faktörü ( K v ) : K v = 1, 25 alındı. Yük Dağılım Faktörü ( K m ) : HB ≥ 350daN / mm2 için Tablo 3.4’ten K m = 1,03 bulunur. Çalışma Faktörü ( K o ) : 10 saat devamlı çalışan, yükleme tarzı çok ağır olan konveyör için Tablo3.6’dan K 0 = 1, 75 bulunur.

Büyüklük Faktörü ( K b ) :

9

Figure3.3’ten K b = 0,85 bulunur. Yüzey Düzgünlüğü Faktörü ( K y ) :

σ K = 130daN / mm 2 için Figure3.4’ten K y = 0, 63 bulunur. Çentik Faktörü ( K ç ) :

α 0 = 20 , m= 1 mm ve rT =0.35 mm kabulleri yapıldığında Figure3.7’den z3 = 28 için ρt = 0, 41.m bulunur. Teorik çentik faktörü St 0,5 × π × m = = 1,916 olur. 2 ρt 2 × 0, 41× m Buradan Kt =1,66 olur. rT =0,35 mm için Figure3.5’ten çentik hassasiyeti q=0.9 bulunur. Böylece çentik faktörü K ç = 1 + q ( Kt − 1) = 1 + 0,9(1, 66 − 1) = 1,594 olarak hesaplanır.

Ömür Faktörü ( K L ) : N> 106 seçersek silindirik ve malzemesi sementasyon çeliği olan dişli için Tablo3.7’den K L = 1,0 bulunur. Güvenilirlik Faktörü ( K R ) : R=90% alınırsa K R = 0,897 Zorlanma Faktörü ( K Z ) : Tek yönlü çalışan dişliler için K Z = 1,4 Bulunan değerlerden modülün hesaplanması : Modülü hesaplayabilmek için öncelikle σ em hesaplanmalıdır.

10

σ em = σ D* = σ em =

m=

3

σ D* * formülünden bulunur. Bulabilmek için önce σ D bulunmalıdır. S K y .K b Kç

K R .K L .K Z σ D =

0, 63 × 0,85 × 0,897 ×1, 0 × 1, 4 × 650 = 274, 22 N / mm2 1,594

σ D* 282,56 = = 137,11N / mm 2 2 S

2.M d 3 .K f 3 .Ko .KV .Km z3 .ψ d .σ em 2

=

3

2 × 1536618 × 2, 62 ×1, 75 × 1, 25 ×1, 03 = 6,55mm 28 × 0, 6 × 137,11 2

Buradan ikinci kademe dişlilerinin modülü m = 6,75mm seçilir.

12.İKİNCİ KADEME DİŞLİLERİNİN BOYUTLANDIRILMASI Bu bölümde dişlilerin temel dairesi çapı, diş başı çapı, taban çapı, diş genişliği ve dişlilerin eksenleri arasındaki uzaklık hesaplanacaktır. 3 numaralı dişlinin boyutlandırılması: d o3 = mz3 = 6, 75 × 28 = 189mm db 3 = do3 + 2m = 189 + 2 × 6, 75 = 202,5mm dt 3 = do 3 − 2,5m = 189 − 2,5 × 6, 75 = 172,125mm b3 = ψ d .d o3 = 0, 6 ×189 = 113, 4mm b3 = 115mm 4 numaralı dişlinin boyutlandırılması: d o 4 = mz4 = 6, 75 × 73 = 492, 75mm db 4 = d o 4 + 2m = 492, 75 + 2 × 6, 75 = 506, 25mm dt 4 = do 4 − 2,5m = 492, 75 − 2,5 × 6, 75 = 475,875mm b4 = b3 − 5mm = 115 − 5 = 110mm İki dişlinin eksenleri arasındaki uzaklık: ao 2 =

d o3 + d o 4 189 + 492, 75 = = 340,875mm bulundu. 2 2 11

13.İKİNCİ KADEME DİŞLİ ÇARKLARI İÇİN MUKAVEMET HESAPLARI Önce çevresel hız bulunup yeni dinamik faktörü bulunmalıdır. Çevresel hız: V =

π .d o3 .n3 π (0,189m) × (319,15d / d ) = = 3,16m / s bulunur. 60 60

Bu hız değerinden Tablo3.3’te yeni hız faktörü değerimiz, 7. kalite seçersek, K v = 1, 0 olarak bulunur. 3 numaralı dişli için mukavemet kontrolü:

σ3 =

Ft 3 .K f 3 .K o .K v .Km ≤ σ em formülünü kullanarak mukavemet kontrolünü yapabiliriz. b3 .m

2 (Burada emniyet gerilmemiz daha önce bulduğumuz σ em = 137,11N / mm değeridir.)


2 M d 3 2 ×1536618 = = 16261N olarak bulunur. do3 189

σ3 =

16261 × 2, 62 × 1, 75 ×1, 0 × 1, 03 = 98,93 N / mm2 ≤ 137,11N / mm2 EMNİYETLİDİR. 115 × 6, 75

4 nolu dişli çark için mukavemet kontrolü:

σ4 =

Ft 4 .K f 4 .K o .K v .Km ≤ σ em formülünden 4 nolu dişlinin mukavemet kontrolünü yapabiliriz. b4 .m

2 ( σ em = 137,11N / mm )


2M d 4 2 × 3924928 = = 15931N olarak bulunur. 4 numaralı dişli için K f 4 = 2,28 idi. do 4 492, 75

Buradan:

σ4 =

15931 × 2, 28 ×1, 75 × 1, 0 ×1, 03 = 88,18 N / mm 2 ≤ 137,11N / mm2 EMNİYETLİDİR. 110 × 6, 75

12

14.İKİNCİ KADEME DİŞLİLERİ İÇİN YÜZEY EZİLMESİ KONTROLÜ Yüzey ezilmesi kontrolü Pmax = K E .Kα .Ki .

Ft .Ko .Kv Km formülünden yapılacaktır. b.d o

Her iki dişli için sabit olan değerlerin bulunması: Tablo 3.10’dan çelik malzeme için malzeme faktörü K E = 85, 7 daN / mm 2= 271 olarak bulunur. Yuvarlanma noktası faktörü Kα =

Çevrim oranı faktörü K i =

1 = 1, 76 bulunur. sin 20 × cos 20

i34 + 1 2, 61 + 1 = = 1,18 bulunur. i34 2, 61

Emniyet yüzey basıncının bulunması: PHD ≅ 0, 28HB = 0, 28 × 6500 = 1820 N / mm 2 PHD * = K LD .K R .PHD = 1× 0,897 × 1820 = 1632,54 N / mm2

( K R = 0,897 , N f 106 için K LD = 1 )

Buradan emniyet yüzey basıncı P * 1632,54 Pem = HD = = 816, 27 N / mm 2 olarak bulunur. S 2 3 nolu dişli için yüzey ezilmesi kontrolü:


Ft 3 .K o .K vK m b3 .d o3

16261 × 1,75 × 1, 25 × 1,03 = 115 x189 653,57 N / mm 2 ≤816, 27 N / mm 2 Pmax = 271× 1,76× 1,18

653,57N /mm

2

EMNİYETLİDİR.

13

4nolu dişli için yüzey ezilmesi kontrolü:


Ft 4 .K o .K vK m b4 .d o4

Pmax = 271× 1,76× 1,18×

15931 × 1, 75 × 1,0 × 1, 03 = 110 ×492, 75

409, 65N /mm

2

409,65 N / mm 2 ≤816, 27 N / mm 2 EMNİYETLİDİR.

15 . İKİNCİ KADEME DİŞLİ ÇARKLARIN BOYUTLARI :

Modül (m) Adım t Diş genişliği b Taksimat dairesi çapı d o Baş dairesi çapı db Taban dairesi çapı dt Mil eksenleri arası mesafe a a = (d1 + d2 )/2

Döndüren dişli (z3 = 18) 6,75 mm 21,21 mm 115 mm 189 mm 202,5 mm 172,125 mm

Döndürülen dişli (z4 =115) 6,75 mm 21,21 mm 110 mm 492 mm

506,25 mm 475,875 mm a = 340,875 mm

16. MİLLERİN MALZEMELERİNİN SEÇİLMESİ VE BOYUTLANDIRILMASI 1 motor

a mili 3 b mili 2 c mili 4

Malzeme Seçimi: 14

Tüm millerimiz için St60 çeliği malzeme olarak seçildi. St60 çeliği için;

σ K = 60daN / mm 2 = 600 N / mm2 σ AK = 32daN / mm2 = 320 N / mm2 σ D = 0.5σ K = 0.5 x600 N / mm 2 = 300 N / mm2 σ D* =

K y .K b Kç

.σ D

Bu formül için K y ve K b değerleri 1 alınmıştır.

Teorik çentik faktörü K ç şu bağıntıyla hesaplanır;

α 0 = 20 , m= 1 mm ve rT =0.35 mm kabulleri yapıldığında Figure 3.7 den ρt = 0, 45.m bulunur. Teorik çentik faktörü Kt =

St 0,5 × π × m = = 1, 74 olur. 2 ρt 2 × 0, 45 × m

rT =0.35 mm ve σ K = 60daN / mm 2 için Figure3.5’ten çentik hassasiyeti q=0.7 bulunur. Böylece çentik faktörü K ç = 1 + q ( Kt − 1) = 1 + 0.7(1.74 − 1) = 1.52 olarak hesaplanır. Bu değerlerden sınır mukavemeti: K .K 1x1 σ D* = y b .σ D = × 300 N / mm2 = 197,37 N / mm2 olarak bulunur. Kç 1,52 Millerin Boyutlandırılması: a mili: Milin uzunluğu 180mm seçildiğinde: F21t = − F12t = 7722,5 N F21n = Fa1 =

F21t 7722,5 N = = 8218 N cos α 0 cos 200

15

Fa1 = 8218 N 90mm

90mm

A RA = 4109 N

B RB = 4109 N

M ea = 369810 Nmm + A

B

2

M B,a

 σ   =  AK∗  M ea  + 0, 75M b2  σ D  

M B,a

 320   =  369814, 5 + 0, 75 × 417017 2 = 699952 N / mm 2   197, 37  

2

S=2 için

da =

3

32 M B 32 × 699952 = = 35, 45mm d a = 40mm alınır. ;  σ AK  3  320  π π    S   2  (Standart rulman kullanabilmek için)

b mili: milin uzunluğu 300mm seçilirse, M d3 = 1536618 Nmm F43t = F34t = 16261N F43n = Fb3 =

F43t 16261N = = 17305 N cos α 0 cos 200

Fb 2 = Fa1 = 8218 N

Fb 3 = 17305 N

16

C 50mm

150mm

RC = 12617 N

100mm D RD = 12906 N

ΣM C = 0 RD × 300 = 8218 × 50 + 17305 × 200 RD = 12906 N ΣFy = 0 RC = 8218 + 17305 − 12906 RC = 12617 N M eb = 12617 × 200 − 8218 ×150 = 1290700 Nmm

M eb = 1290700 Nmm

C

D 2

M B ,b

 σ   =  AK∗  M ea  + 0, 75M b2  σ D  

M B ,b

 320   =  1290700  + 0, 75 ×15366182 = 2479926 Nmm   197,37  

2

Ve S = 2 için db =

3

32 M B 32 × 2479926 = = 54, 05mm ;  σ AK  3  320  π π    S   2 

db = 55mm alınır. (Standart rulman kullanabilmek için)

c mili: milin uzunluğu 200mm seçilirse, 17

M d4 = i34η34 M d3 = 3924928 Nmm Fc 4 = Fb3 = 17305 N Fc 4 = 17305 N E

100mm

100mm

RE = 8652,5 N

F

RF = 8652,5 N

M ec = 865250 Nmm

E

F

2

M B ,c

 σ   =  AK∗  M ea  + 0.75M b2  σ D  

M B ,c

 320   =  865250  + 0, 75 × 39249282 = 3366115Nmm   197,37  

2

Ve S = 2 için

dc =

3

32 M B 32 × 3366115 = = 59,84mm d c = 60mm alınır. ;  σ AK  3  320  π π    S   2  (Standart rulman kullanabilmek için)

17.MİLLERİN YATAKLANMASI

18

a milinde sadece radyal kuvvet etki ettiği için sabit bilyalı tek sıralı rulman kullanılması uygundur. Her iki yatağa da aynı yük bindiğinden her iki yatak için aynı cins rulman kullanılır. a milinde bulunacak A ve B yataklarının seçimi: d a = 40mm Feş = Fr = RA = RB = 4109 N = 4,109kN (eksenel kuvvet yok) n = 1200d / d LH = 1500C = 15000sa (günde 10 saat çalışma ile)

60n 60 ×1200 × LH × Feş = 3 ×15000 × 4,109 = 16, 4kN , FAG firmasının rulman 6 10 106 kataloğundan C değeri daha büyük olan (emniyeti sağlayan) ve 40mm iç çapa sahip 6008 nolu tek sıralı rulman seçildi. C=

3

(D=68mm, B=15mm, C=16,6 kN) b milinde bulunacak C ve D yataklarının seçimi: C ve D yataklarına da sadece radyal kuvvetler etki etmektedir. Fakat a milinden farklı olarak bu yataklara etki eden radyal kuvvetler birbirinden farklıdır. Bu yüzden her iki yatak için ayrı rulman seçimi yapmalıyız. C yatağı için: db = 55mm Feş = Fr = RC = 12617 N = 12, 617kN n = 319,15d / d LH = 1500C = 15000sa (günde 10 saat çalışma ile) 60n 60 × 319,15 × LH × Feş = 3 ×15000 ×12, 617 = 15, 4kN FAG firmasının rulman 6 10 106 kataloğundan C değeri daha büyük olan 55mm iç çapa sahip 6011 nolu tek sıralı rulman seçildi. C=

3

(D=90mm, B=15mm, C=28,5 kN)

19

D yatağı için: db = 55mm Feş = Fr = RD = 12906 N = 12,906kN n = 319,15d / d LH = 1500C = 15000sa (günde 10 saat çalışma ile)

60n 60 × 319,15 × LH × Feş = 3 ×15000 ×12,906 = 15,5kN FAG firmasının rulman 6 10 106 kataloğundan C değeri daha büyük olan 40mm iç çapa sahip 6011 nolu tek sıralı rulman seçildi. C=

3

(D=90mm, B=15mm, C=28,5 kN)

c milinde bulunacak E ve F yataklarının seçimi: Her iki yatağa da eşit büyüklükte radyal kuvvet etki ettiğinden her iki yatak için de aynı rulman seçilecektir. Her iki yatak için: d c = 60mm Feş = Fr = RE = RF = 8652,5 N = 8, 6525kN n = 122, 45d / d LH = 1500C = 15000sa (günde 10 saat çalışma ile) 60n 60 ×122, 45 FAG firmasının rulman × LH × Feş = 3 ×15000 × 8, 6525 = 9,8kN 6 10 106 kataloğundan C değeri daha büyük olan 60mm iç çapa sahip 6012 nolu tek sıralı rulman seçildi. C=

3

(D=95mm, B=18mm, C=29 kN)

18. KAMA HESABI

20

Tüm kama hesaplarında düz kama seçilmiştir. Pinyon için kama seçimi: Kamanın malzemesi St37 seçilirse ( σ AK = 240 N / mm 2 ,τ AK = 140 N / mm 2 , S = 2 ) Ft =

2 × S × M da da

Pem ≅ σ em =

τ em =

=

2 ×1,5 × 417017 Nmm = 31276 N 40mm

σ AK = 240 /1,5 = 160 N / mm 2 1,5

τ AK = 140 /1,5 = 93 N / mm 2 S

d a = 40mm için h = 8mm, b = 12mm, t1 = 5mm, t2 = 3,3mm , değerleri bulunur. l≥

Ft 31276mm = = 59, 23mm t2 xPem 3,3mmx160 N / mm 2

l uzunluğu 60mm seçilir. Seçilen kamanın zorlanmalar açısından kontrolü: Emniyetin sağlanabilmesi için τ =

τ=

Ft ≤ τ em olmak zorundadır. (τ em = 93 N / mm 2 ) bxl

Ft 31276 N = = 43 N / mm 2 , τ ≤ τ em olduğundan kama EMNİYETLİDİR. bxl (12mm) x (60mm)

2 nolu çark için kama seçimi: Kamanın malzemesi 34Cr4 seçilirse ( σ AK = 550 N / mm ,τ AK = 320 N / mm , S = 1,5 ) 2

Ft =

2 xSxM db db

Pem ≅ σ em =

τ em =

2

= 83815 N

σ AK = 550 /1,5 = 367 N / mm2 S

τ AK = 320 /1,5 = 213N / mm 2 S

d a = 55mm için h = 10mm, b = 16mm, t1 = 6mm, t2 = 4,3mm , değerleri bulunur.

21

l≥

Fç t2 xPem

= 53,11mm

l ifadesi standarttan 55mm seçilir. Belirlenen kama boyunun diğer zorlanmalar

açısından yeterli olup olmadığı kontrol edilirse:

τ=

Fç bxl

≤ τ em olmalıdır.

τ = 95, 24 N / mm 2 , bu değer τ em ’ den küçük olduğu için 2 nolu çarkın kaması EMNİYETLİDİR. 3 nolu çark için kama seçimi: Kamanın malzemesi St50 seçilirse ( σ AK = 280 N / mm ,τ AK = 180 N / mm , S = 1,5 ) 2

Ft =

2 xSxM db db

Pem ≅ σ em =

τ em =

2

= 83815 N

σ AK = 280 /1,5 = 187 N / mm 2 S

τ AK = 180 /1,5 = 120 N / mm 2 S

d a = 55mm için h = 10mm, b = 16mm, t1 = 6mm, t2 = 4,3mm , değerleri bulunur.

l≥

Fç t2 xPem

= 104, 23mm



τ=

Fç bxl


τ = 49,89 N / mm 2 , bu değer τ em ’ den küçük olduğu için 3nolu çarkın kaması EMNİYETLİDİR. 4 nolu çarkın kama seçimi:

22

Kamanın malzemesi 34Cr4 seçilirse ( σ AK = 280 N / mm ,τ AK = 180 N / mm , S = 1,5 ) 2

Ft =

2 xSxM db db

Pem ≅ σ em =

τ em =

2

= 196246 N

σ AK = 650 /1,5 = 434 N / mm 2 S

τ AK = 350 /1,5 = 233N / mm 2 S

d a = 60mm için h = 11mm, b = 18mm, t1 = 7 mm, t 2 = 4,4mm , değerleri bulunur.

l≥

Fç t2 xPem

= 102,77mm



τ=

Fç bxl


τ = 103,83 N / mm 2 , bu değer τ em ’ den küçük olduğu için 4nolu çarkın kaması EMNİYETLİDİR.

23

Redüktör

Recommend Documents