Upload
tixtis
View
88
Download
3
Embed Size (px)
Citation preview
Çift Kademeli Düz Dişli Redüktör :
Verilenler: P=27 kw
n=1000 dev/dak
itop=9
Çevrim Oranı Tayini
i12=(1....1,2) x( İtop)1/2 itop=1,2 x ( İtop)1/2 i12=1,2x (16)1/2=3,6
itop=i12xi34 ise i34=2,5
Diş Sayısının Tayini
z1=18 seçildi.
i12= z2=z1xi12=18x3,6=64,8 z2=65 alınır.
Z3=22 seçildi.
z4=z3xi34=22x2,5=55 z4=55 alınır.
Gerçek Çevrim Oranı Tayini
Hata Tespiti
%0,3<%3 kabul edilebilir değerde hata oranıdır.
Devir Sayısı Tayini
n2=n3
1
Birinci Kademe Hesabı
Malzeme Seçimi
Birinci dişlinin malzemesi 18CrNi8 Sementasyon Çeliği (TGL6546) seçildi.
k=1400 N/mm2
ak=800 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)=1,13
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=1400 N/mm2
D=0.5XK=700 N/mm2
2
=653,33N/mm2
Dem= = 560/1,5=435,55 N/mm2
Modül Tayini
Mbm=9550 Mbm =9550x =95,5 Nm
Mb1=Mbm=0,99x257,85=255,271 Nm =(0,95....0,99)
mn12=
mn12=
mn12=3 mm olarak seçilir.
Birinci Kademe Boyutları
a)Taksimat Daireleri Çapları
do1=z1xmn12=18x3=54mm
do2=z2xmn12=83x3=195mm
b)Diş Genişlikleri
b1=dxd01+5 =0,8x54+5=48,2mm b1=48,2 mm seçelim
b1>b2 olmalıdır b2=43,2mm
c)Baş Daireleri Çapları
db1=d01+2 mn12=54+2x3=60 mm
db2=d02+2 mn12=195+2x3=201 mm
3
d)Taban Daireleri Çapları
dt1= d01-2,5 mn12=54-2,5x3=46,5 mm
dt2=d02-2,5 mn12=195-2,5x3=187,5 mm
e)Eksenler Arası Mesafe
a01=(d01+d02) /2=(54+195)/2=124,5 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=1,25x255,27=31909daNmm
PHmax=kexkxki
PHmax
PHmax=120,45 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=0,98x0,99x3,611x25527,1=90334 daNmm
Mbç2=k0 x Mb2 = 1,25x 90334=112917,5 daNmm
PHmax2=kex k xki
PH2=66,28 daN/mm2 PHmax2< PHem olduğundan emniyetlidir.
İkinci Dişlinin Mukavemete Göre Kontrolü
4
Eşdeğer diş sayısı=ze2=z2=65
Form faktörü: kf2=2,27
Teğetsel Kuvvet :
Ft1=Ft2=
2<*Dem
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)=1,13
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
5
Kb=(Büyüklük faktörü)=1
Kz=(Zorlanma faktörü)=1,4
KR (Güvenlik faktörü)=1
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=4 mm seçilir.
Çıkış gücü:Pç
Pç= 2rç. 2
rç.Pg = 0,982x0,992x27=25,41 kW
İkinci Kademe Boyutları
a)Taksimat Daireleri Çapları
do3=z3xmn34=22x4=88mm
do4=z4xmn34=55x4=220mm
b)Diş Genişlikleri
b3=dxd03 =0,8x88+5=75,4 mm b3=75,4 mm seçelim
b3>b4 olmalıdır b4=70,4 mm
c)Baş Daireleri Çapları
6
db3=d03+2 mn34=88+2x4=70 mm
db4=d04+2 mn34=220+2x4=228 mm
d)Taban Daireleri Çapları
dt3= d03-2,5 mn34=88-2,5x4=78 mm
dt4=d04-2,5 mn34=220-2,5x4=210 mm
e)Eksenler Arası Mesafe
a02=(d03+d04)/2=(88+220)/2=154 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=1,25x90334=112917,5daNmm
PH3=kexkxki =116,09 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=0,98x0,99x2,5x90334=219105,11daNmm
Mbç4=k0 x Mb4 = 1,25x 219105,117=273881,39daNmm
PH4=kexkxki
PH4=74,84 daN/mm2 PH4< PHem olduğundan emniyetlidir.
Dördüncü Dişlinin Mukavemete Göre Kontrolü
7
Eşdeğer diş sayısı=ze4=z4=55
Form faktörü: kf4=2,31
Teğetsel Kuvvet :
Ft3= Ft3= Ft4
2<*Dem olduğundan emniyetlidir (327,1<373,3)
Mil Hesabı
Mil Kuvvetlerinin Bulunması
Ft1= Ft2=1181,81 daN
Fr1= Ft1xtan0= 1181,81xtan20=430,14 daN Fr1= Fr2=430,14 daN
Ft3= Ft4=2566,30 daN
Fr3= Ft3xtan0= 1678,5xtan20=610,92 daN Fr3= Fr4=610,92 daN
8
20mm 43,2mm 10mm 75,4mm 20mm
168,6mm
Birinci (Giriş) Milin Tanımlanması
FR1
Fay Fby
41,6mm 127mm
Birinci (giriş) milin y ekseni yönündeki moment diyagramı
MA=0, Fbyx168,6-Fr1x41,6=0, Fbyx168,6-430,14x48=0, Fby= 106,13 daN
Fy=0 Fby-Fr1+Fay=0 Fay=430,14-106,13= 324,01 Fay=324,01 daN
FT1
Fax Fbx
9
41,6mm 127mm
Birinci (giriş) milin x ekseni yönündeki moment diyagramı
MA=0 Fbxx168,6-Ft1x41,6=0 Fbxx1181,81-525,28x41,6=0 Fbx=291,6
daN
Fx=0 Fax+ Fbx- Ft1=0 Fax= 1181,81-291,6=890,21 Fax=890,21 daN
Maksimum Eğilme Momentinin Tayini
Memax x= Fbxx41,6=890,21x41,6=37032,76 daNmm
Memax y= Fayx41,6= 324,01x41,6=13478,81 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 33,96 mm d1=40 Yataktaki çap! Normal çap: 45 mm (Emniyet
açısından)
Birinci (Giriş) Milin Kontrol Hesabı
Çökme Kontrolü
I= mm4
em=0,0005L=0,0005x168,6=0,0843 mm
10
y= => y=0,00899 mm
x= => x=0,0247 mm
1= => 1=0,0262 mm
em>1 olduğundan emniyetlidir.
Dönme kontrolü
Ip= mm
em
1= rad
1<em olduğundan emniyetlidir.
Eğilme kontrolü
1=0,0262 mm
W0= rad/s n= 5843,2 d/dk Sistem maximum 1000 devirde
çalışacağından emniyetlidir.
İkinci (Grup) Milin Tanımlanması
Ft2 Ft3
FDX
11
Mt1 Mt2
FCX
41,6 69,3 57,7
İkinci (grup) milin x ekseni yönündeki moment diyagramı
MC=0 FDXx168,6-Ft3x110,9x- Ft2x41,6
FDXx168,6-2566,3x110,9-1181,81x41,6=0 => FDX= 1979,6 daN
Fy=0 FDX-Ft2-Ft3+FCX=0 => FCX=1768,51 daN
FCY Fr2 FDY
Fr3
Meğr1
Meğr2
41,6 69,3 57,7
İkinci (grup) milin y ekseni yönündeki moment diyagramı
MC=0 FDYx168,6-Fr3x110,9x- Fr2x41,6=0
FDYx168,6-934,06x110,9-430,14x41,6=0 FDY= 500,26 daN
Fy=0 FCY+Fr2-Fr3+FDY=0 FCY= 3,66 daN
Maksimum Eğilme Momentinin Bulunması
Memax y2= FDYx57,7= 500,26x57,7=28865 daNmm
Memax x2= FDXx52= 1979,6x57,7=114222,92 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
12
*D= *
D= =205,7
İkinci (Grup) Milin Çapının Bulunması
MB=
MB= =
d2 50,61 mm d2=55 (Yataktaki çap) normal çap=60 mm (Emniyet
açısından)
İkinci (Grup) Milin Kontrol Hesabı
Çökme Kontrolü
I= mm4
em=0,0005L=0,0005x168,6=0,0843 mm
y= =0,00251
x= =0,0096
2= mm
y*= =0,022
x*= =0,080
2*= mm
2<em ve 2*<em olduğundan emniyetlidir.
Dönme Kontrolü
Ip= mm4
13
em
2= rad
2<em olduğundan emniyetlidir.
Üçüncü (Çıkış) Milin Tanımlanması
Fr4
Fey Ffy
110,9 57,7
Üçüncü (çıkış) milin y ekseni yönündeki moment diyagramı
ME=0 Ffyx168,6-Fr4x110,9=0 168,6Ffy=934,06x110,9
Ffy=614,40daN
Fy=0 Fey+ Ffy- Fr4=0 Fey= -Ffy+Fr4 Fey=191,42daN
Ft4
Fex Ffx
110,9 57,7
Üçüncü (çıkış) milin x ekseni yönündeki moment diyagramı
14
ME=0
Ffxx168,6-Ft4x110,9=0 168,6Ffx=934,06x110,9 Ffx=1688,03daN
Fy=0
Fex+ Ffx- Ft4=0 Fex= -Ffx+Ft4 Fex=319,66 daN
Maksimum Eğilme Momentinin Tayini
Memax x3= Ffxx57,7=1688,03x57,7=97399,33 daNmm
Memax y3= Ffyx57,7= 614,40x57,7= 35266,56 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=
MB=
d3 48,91 mm d3=50 mm (Yatak milinin çapı) normal çap: 55mm
(Emniyet açısından)
Üçüncü Milin Kontrol Hesabı
Çökme Kontrolü
I= mm4
15
em=0,0005L=0,0005x168,6=0,0843 mm
y= =0,0117
x= =0,0322
3= mm
em>3 olduğundan emniyetlidir.
Dönme Kontrolü
Ip= mm4
em
3= rad
3<em olduğundan emniyetlidir.
Dişlilerin Yekpare veya Kama Olması Durumu
dt1=46,5 mm dt2=187,5mm dt3=78mm dt4=210mm
m1=m2=3 m3=m4=4
Birinci Dişlinin Yekpare veya Kama Olması Durumu
dt1D= dmil1+hkama+4mn12 D=45+9+4x3=66 mm
45<dmil66 olduğundan kamaların standart boy cetvelinden bxh değeri 14x9 olarak
aldık. hkama=9mm dir.
D>dt1 olduğundan birinci dişli yekpare olmak zorundadır.
İkinci Dişlinin Yekpare veya Kama Olması Durumu
dt2D= dmil2+hkama+4mn12
D=60+11+4x3=61 mm (dmil2=60 mm bxh=11x7)
D<dt2 ikinci dişli yekpare olmaz
16
Üçünçü Dişlinin Yekpare veya Kama Olması Durumu
dt3D= dmil2+hkama+4mn34 (dmil2=60 mm için bxh =16x10)
D=60+11+4x4=87 mm
D>dt3 olduğundan üçüncü dişli yekpare olmak zorundadır.
Dördüncü Dişlinin Yekpare veya Kama Olması Durumu
dt4D= dmil3+hkama+4mn34 (dmil3=55 mm için bxh =16x10)
D=55+10+4x4=81 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
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=60mm için standart kama boyutları bxh=(18x11) mm t1=5,5mm t2=3,8mm
Yüzey Basıcına Göre Kontrol
L>51,84 mm L=52mm
17
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
3.6.2.1. Yüzey Basıcına Göre Kontrol
L=50
Kama uzunluğu dişlinin genişliğinden büyük çıktığından üçlü kama kullanılır.
Kesme Gerilmesine Göre Kontrolü
= /mm2
daN/mm2
em emniyetlidir.
L=50 mm olarak alınmasının nedeni; Bulunan kama uzunluğunun dişli çarkın
genişliğinden büyük olmasından dolayıdır.
Rulman Hesapları
Birici Milin Rulmanları Hesabı
FRA= daN
FRB= daN
18
Statik yük sayısı :C Ömür:L Yük:P
Yorulma zamanı: Lh=6 000 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=6739,17 daN
Cb=2207,47 daN
SKF1408 rulmanını kullanıyoruz.
d
(mm)
D
(mm)
B
(mm)
C
(kN)
40 110 33 76,1
Ca<Ctablo Ve Cb< Ctablo olduğundan emniyetlidir
İkinci Mil Rulmanları Hesabı
FRC= daN
FRD= daN
Statik yük sayısı :C Ömür:L Yük:P
Yorulma zamanı: Lh=6 000 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.
19
milyon devir
Cc=8200,2
Cd=9467,5 daN
SKF1411 rulmanı kullanıyoruz.
d
(mm)
D
(mm)
B
(mm)
C
(kN)
55 140 40 111
Cc<CTablo ve Cd< CTablo olduğundan emniyetlidir
Üçüncü Mil Rulmanları Hesabı
FRE= daN
FRF= daN
Statik yük sayısı :C Ömür:L Yük:P
Yorulma zamanı: Lh=6000 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=3192,9 daN
Cf=6136,8 daN
SKF2210 rulmanı kullanıyoruz.
20
d
(mm)
D
(mm)
B
(mm)
C
(kN)
50 90 23 33,8
Ce<CTablo ve Cf< CTablo olduğundan emniyetlidir
21