Makel Proje

GAZİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ

MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

MM304 MAKİNA ELEMANLARI-II

DİŞLİ KUTUSU PROJESİ

061150020 Abdulkadir BİLGEN

081150027 Emre ÇAPOĞLU

081150053 Alp Onurhan KÜÇÜK

DİŞLİ ÇARK SİSTEMLERİ

Dişli çark sistemlerinin amaçları şu şekilde sıralanabilir:

Çeşitli konumlarda bulunan miller arasında hareket ve güç iletmek,

Çeşitli dönme yönleri elde etmek,

Küçük bir hacimde büyük bir çevrim oranı elde etmek,

İki döndürülen elemandan oluşan sistemlerde bu iki eleman arasında hareket

bakımından bağımsızlık sağlamaktır.

Sınıflandırmak istenirse:

Kademe sayısına göre; 1,2 ve daha fazla kademeli redüktörler,

Kullanılan dişli çeşidine göre; konik dişli, silindirik dişli, sonsuz vida mekanizmalı, ve

birden fazla çeşidin bir arada kullanıldığı redüktörler şeklinde sınıflandırılabilirler.

Dişli çark sistemlerinin incelenmesinde çevrim oranının yanı sıra dönme yönü de

önemlidir. Bu bakımdan döndüren ve döndürülen elemanların yönleri birbirine göre ters ise

(–) işareti aynı yönde ise (+) işareti ile gösterilir. Pratik uygulama bakımından dişli çark

sistemleri basit dişli dizileri, redüktör ve vites kutuları, planet ve diferansiyel mekanizmaları

olarak gruplandırılabilir.

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 kapalı dişli sistemleridir.

VERİLER

N (kW) n (d/dak)

10 1600 18.3

Dişli kutusu iki kademeli olarak tasarlanmıştır. Dişliler düz alın dişli seçilmiştir.

Dişli Çarkların Boyutlandırılması

Dişlilerin malzemesi 16MnCr5 seçildi. (8.Kalite)

Modül hesabı:

1. kademe için dişli çarkların boyutları:

Mukavemet Hesabı:

Pinyon emniyetli olduğundan 2. çark da emniyetlidir.

Yüzey Basıncı Kontrolü:

Modül hesabı:

2. kademe için dişli çarkların boyutları:

Mukavemet Hesabı:

3. dişli emniyetli olduğundan 4. dişli de emniyetlidir.

Yüzey Basıncı Kontrolü:

Millerin Hesabı

Millere gelen Kuvvetler ve Momentler:

1. Mil Hesabı

XZ DÜZLEMİ

A B

Kuvvet diyagramı

A B

Moment Diyagramı

A B

XY DÜZLEMİ

A B

Kuvvet diyagramı

A B

Moment Diyagramı

A B

1. milin çapının hesaplanması:

1. milin kontrol hesabı:

Burulma Kontrolü

2. Mil Hesabı

XZ DÜZLEMİ

C D

Kuvvet diyagramı

C D

Moment Diyagramı

C D

XY DÜZLEMİ

C D

Kuvvet diyagramı

C D

Moment Diyagramı

C D



Burulma Kontrolü

3. Mil Hesabı

XZ DÜZLEMİ

E F

Kuvvet diyagramı

E F

Moment diyagramı

E F

XY DÜZLEMİ

E F

Kuvvet diyagramı

E F

Moment diyagramı

E F



Burulma Kontrolü

Rulman Hesabı:

A Rulmanı:

B Rulmanı:

C Rulmanı:

D Rulmanı:

E Rulmanı:

F Rulmanı:

Kama Hesabı

Kama malzemesi olarak St37 olarak seçildi. Kama türü olarak feder seçildi.

1. dişli çark kaması için

Kesilmeye göre kontrolü







TABLOLAR:

Tablo-3.2 Genişlik faktörü

Dişli çarkın kullanım alanı Genişlik –modül oranı Genişlik çap oranı

Genel maksatlar için 18....14m

bm 2.1....8.0

d

b

01

d

Hacmin sınırlı olduğu sistemlerde

(vites kutularında) 12....6

m

bm 8.0....25.0

d

b

01

d

Tablo-3.3 Dinamik veya Hız Faktörü ( vK )

Kalite Yüzey

sertliği HB

Çevre hızı V [m/sn.]

<3 3…8 8…12 12…18 18…25

6 350

>350 -

1

1

1.1

1

1.2

1.1

1.4

1.2

7 350

>350

1

1

1

1

1.2

1.1

1.3

1.2

1.5

1.3

8 350

>350

1.1

1.1

1.3

1.2

1.4

1.3 - -

9 350

>350

1.2

1.2

1.4

1.3 - - -

Tablo-3.4 Yük Dağılım Faktörü ( mK )

01

dd

b

Her iki taraftan

simetrik olarak

yataklanmış dişli

Asimetrik olarak yerleştirilmiş dişli Karışık şekilde

yerleştirilmiş

dişli Çok rijit mil

Rijitliği daha

az olan mil

0.2 1 1 1.05 1.15

0.4 1 1.04 1.10 1.22

0.6 1.03 1.08 1.16 1.32

0.8 1.06 1.13 1.22 1.45

1.0 1.10 1.18 1.29 -

1.2 1.14 1.23 1.36 -

1.4 1.19 1.29 1.45 -

1.6 1.25 1.35 1.55 -

Tablo-3.5 Güç kaynağı ve iş makinesine bağlı olarak çalışma faktörü ( 0K)

İş makinesi

Tahrik motoru Tek silindirli

pistonlu

motor

Elektrik

motoru

Türbin/çok

silindirli pistonlu

motor

Jeneratör, bantlı konveyör, hafif

asansörler, karıştırıcılar 1 1.25 1.5

Takım tezgahı, büyük asansör,

kren, çok silindirli pistonlu pompalar,

maden ocağı havalandırıcıları

1.25 1.5 1.75

Zımba, haddehane makineleri,

kepçeler, ağır makineler 1.75 2 2.25

Tablo-3.7 Ömür Faktörü ( LK )

Ömür

N

Yüzey basıncı hesabına

bağlı olan ömür faktörü

( 0LK)

( silindirik ve konik dişliler

için)

Mukavemet hesabına bağlı olan ömür faktörü ( LK )

Silindirik dişliler Konik dişliler

160

HB

250

HB

450

HB

Sementasyon

*

Sementasyon

*

103 ….. 1.6 2.4 3.4 2.7 4.6

104 1.5 1.4 1.9 2.4 2.0 3.1

105 1.3 1.2 1.4 1.7 1.5 2.1

106 1.1 1.1 1.1 1.2 1.1 1.4

107 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

Tablo-3.8 Güvenirlik Faktörü ( RK )

R Rz RK

50 0 1.000

90 1.288 0.897

95 1.645 0.868

99 2.300 0.814

99.9 3.095 0.752

99.99 3.700 0.704

Zorlanma Faktörü ( ZK )

Sık sık yön değiştiren dişlilerde 1KZ

Tek yönlü çalışan dişlilerde 4.1KZ

Tablo-3.9 Dişli Çark Malzemelerinin Mekanik Özellikleri

Malzeme Malzeme sembolü

Isıl İşlem

Kopma Mukavemeti

K

[daN/mm2]

Akma Sınırı

AK

[daN/mm2]

Brinel Sertliği HB [daN/mm2]

Düşünceler

Çelik (TGL 14315)

GS-50.1 GS-60.1

tavlanmış 50 60

26 32

150 175

Makine Çeliği (TGL 7960)

St 42 St 50 St 60 St70

tavlanmış

42….52 50….62 60….72 70….85

24 28 32 35

125 150 180 208

Islah Çelikleri (TGL 6547)

C 45 C 60

37 MnSi 5 37 MnSi 5

34 Cr 4 42 CrMo 4

Islah edilmiş

60….72 70….85 70….85 80….95 80….95

90….105

36 44 45 55 55 70

185 210 220 260 260 340

Hafif nitrasyon yoluyla yan yüzeylerin

mukavemeti arttırılmış

Sementasyon çeliği (TGL 6546)

C 10 C 15

16 MnCr 5 15 CrNi 6

20 MnCr 5 20 MoCr 5 18 CrNi 8

Sertleştirilmiş

42….55 50….65

80….110 90….120

100….130 110….120 120….145

25 30 60 65 70 -

80

390 637 650 650 650 650 650

K ve AK

verilen değerler çekirdek için

geçerlidir

Alev veya indüksiyonla

sertleştirilmiş çelik (TGL 6773)

C 45 37 MnSi 5

40 Cr 4 Sertleştirilmiş

65….80 90….105 90….105

40 65 65

595 560 587

Gaz ile karbürlenmiş

Siyanür banyosunda

sertleştirilmiş çelik

40 Cr 4 37 MnSi 5

Sertleştirilmiş 140….180 150….190

- 100….125

595 550

Lamelli graf. dökme demir (TGL

14400)

GGL-20 GGL-25

- 20 25

- -

170 210

Küresel graf. dökme demir

(TGL 8189)

GGG-45 GGG-50 GGG-60

- 45 50 60

35 35 42

170 200 230

Tablo-3.9 Dişli Çark Malzemelerinin Mekanik Özellikleri

Malzeme Malzeme sembolü

Isıl İşlem

Kopma Mukavemeti

K

[daN/mm2]

Akma Sınırı

AK [daN/mm2] Brinel Sertliği

HB [daN/mm2] Düşünceler

Çelik (TGL 14315)

GS-50.1 GS-60.1

tavlanmış 50 60

26 32

150 175

Makine Çeliği (TGL 7960)

St 42 St 50 St 60 St70

tavlanmış

42….52 50….62 60….72 70….85

24 28 32 35

125 150 180 208

Islah Çelikleri (TGL 6547)

C 45 C 60

37 MnSi 5 37 MnSi 5

34 Cr 4 42 CrMo 4

Islah edilmiş

60….72 70….85 70….85 80….95 80….95

90….105

36 44 45 55 55 70

185 210 220 260 260 340

Hafif nitrasyon

yoluyla yan yüzeylerin

mukavemeti arttırılmış

Sementasyon çeliği

(TGL 6546)

C 10 C 15

16 MnCr 5 15 CrNi 6

20 MnCr 5 20 MoCr 5 18 CrNi 8

Sertleştirilmiş

42….55 50….65

80….110 90….120

100….130 110….120 120….145

25 30 60 65 70 -

80

390 637 650 650 650 650 650

K , AK

için verilen değerler

çekirdek için geçerlidir

Alev veya indüksiyonla sertleştirilmiş

çelik (TGL 6773)

C 45 37 MnSi 5

40 Cr 4 Sertleştirilmiş

65….80 90….105 90….105

40 65 65

595 560 587

Gaz ile karbürlenmiş

Siyanür banyosunda

sertleştirilmiş çelik

40 Cr 4 37 MnSi 5

Sertleştirilmiş 140….180 150….190

- 100….125

595 550

Lamelli graf. dökme demir (TGL 14400)

GGL-20 GGL-25

- 20 25

- -

170 210

Küresel graf. dökme demir

(TGL 8189)

GGG-45 GGG-50 GGG-60

- 45 50 60

35 35 42

170 200 230

Tablo-3.10 Dişli Çark Malzemelerinin Yüzey Basınç Özellikleri

Malzeme Çiftleri

Malzeme Faktörü

2mm/daNEK

Pinyon Çark

Malzeme

Sembol

Elastiklik modülü

]2

mm/daN[1

E

Malzeme Sembol

Elastiklik modülü

]2

mm/daN[2

E

Çelik St 21000 Çelik St 21000 85.7

Çelik döküm GS-60 20500 85.2

GS-52 20500 85.2

Küresel grafitli dökme demir

GGG-50 17600 81.9

GGG-42 17500 81.7

Dökme kalay bronzu G-SnBr

14 10500 70.0

Dövme kalay bronzu SnBr-8 11500 72.1

Lamelli grafitli dökme demir (gri döküm)

GGL-25 12800 74.6

GGL-20 12000 73.1

Çelik döküm

GS-60 20500

Çelik döküm GS-52 20500 84.7


GGG-50 17600 81.4


GGL-20 12000 72.8

Küresel

grafitli dökme demir

GGG-50

17600


GGG-42 17500 78.4


GGL-20 12000 70.7

Lamelli grafitli dökme demir

(gri döküm

)

GGL-25 12800


GGL-20 12000

65.8

GGL-20 12000 64.8

Documents

Makel Proje