Ders Notu 7 Civata Baglantilari

8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari

1/54

Cıvata-somun bağlantıları


2/54

11/30/2014

İçerik

Vida geometrik büyüklükleri

Standart vidalar

Vida boyutları

Cıvata

-

somun bağlantı şekilleri

Cıvata

-

somun imalatı

Cıvata

-

somun hesabı

Cıvataların mukavemet hesabı


3/54

Eğik bir doğrunun bir silindirin iç veya dış yüzeyine sarılması ile eldeedilen helis eğrisine vida eğrisi denir. Eğik doğru yerine belirli kalınlıkta

veya profilde bir elemanın dolu bir silindirin dış yüzeyine çıkıntı teşkiledecek şekilde helisel bir hareketle (ötelenme+dönme) sarılmasındancıvata elde edilir. İçi boş bir silindirin iç çevre yüzeyine aynı profilinhelisel hareketle sarılmasından oluşan eleman da somun olarak tanımlanır. Cıvata dış vida somun ise iç vida olarak bilinir.

Vida


4/54

Helis eğrisi veya vida eğrisi soldan sağa doğru sarılarak yükselirse sağ vida, sağdan sola doğru sarılarak yükselirse sol vida olarak tanımlanır.Helis üzerinde hareket eden bir nokta silindir etrafında dönerken aynızamanda ötelemede yapar.

Vida oluşumu


5/54

Vida geometrik büyüklükleri

DİŞ: Helisel vida kanalı açıldıktan sonra oluşan çıkıntılar

DİŞ ÜSTÜ ÇAPI: Vida açılmış silindirin dış çapı (d)

DİŞ DİBİ ÇAPI: vidanın diş dibinden ölçülen çap (d1)

DİŞ YÜKSEKLİĞİ:Vidanın diş üstü ile diş dibi arasında kalan yükseklik

ORTALAMA ÇAP: 2/12 d d d VİDA EĞİM AÇISI: Helis eğrisinin ortalama çaptan geçen daire açınımı ile yaptığı açı (a).


6/54

Vida hatvesi

VİDA ADIMI (HATVE):

Helis eğrisinin bir ana doğrusunu ardarda kestiği iki nokta arasındaki

eksenel uzaklık (h).

Bir tam dönmeye karşılık gelen öteleme miktarı

2d

htg


7/54

Çok ağızlı vida

Tek Ağızlı vida: Bir turda bir profil ilerleyen vida

Çok ağızlı vida: Bir turda birden fazla profili ilerleyen vida h z ht *

http://www.google.com.tr/imgres?imgurl=http://yilmazdisli.com.tr/images/buyuk/ozel/ozel7.jpg&imgrefurl=http://yilmazdisli.com.tr/urunler/sayfalar/ozel.htm&usg=__bDn0W-e37fMuxXjVSlzpvt6k96A=&h=217&w=255&sz=6&hl=tr&start=1&itbs=1&tbnid=V2jQwOnKaXwGHM:&tbnh=94&tbnw=111&prev=/images?q=%C3%A7ok+a%C4%9F%C4%B1zl%C4%B1+vida&hl=tr&sa=X&tbo=1&rlz=1R2GGLL_trTR349&tbs=isch:1http://www.google.com.tr/imgres?imgurl=http://yilmazdisli.com.tr/images/buyuk/ozel/ozel7.jpg&imgrefurl=http://yilmazdisli.com.tr/urunler/sayfalar/ozel.htm&usg=__bDn0W-e37fMuxXjVSlzpvt6k96A=&h=217&w=255&sz=6&hl=tr&start=1&itbs=1&tbnid=V2jQwOnKaXwGHM:&tbnh=94&tbnw=111&prev=/images?q=%C3%A7ok+a%C4%9F%C4%B1zl%C4%B1+vida&hl=tr&sa=X&tbo=1&rlz=1R2GGLL_trTR349&tbs=isch:1


8/54

Çok ağızlı vida

Vidayı oluşturan helisel oyuk veya çıkıntı kesit geometrisi vida profilini belirler.


9/54

Standart vidalar_metrik

Üçgen Profilli Vidalar

a) Metrik Vidalar: Tepe açısı 60°

Standart gösterimi:M x nominal çap (diş üstü)

Örnek:M20 M: metrik vida

d=20 mm

Standart gösterimi:

M x nominal çap x hatve

Örnek:M20 x1.5

M: metrikd=20 mm

h=1.5


10/54

Standart vidalar_metrik


11/54

Standart vidalar_whitworth

İlk olarak İngiltere’de kullanılmaya başlamış vidanın nominal ölçüsü incsistemine göre veriş ve tepe açısı 55°’ olan ikiz kenar üçgen profillidir

W ½” x 2.117



12/54

Standart vidalar_trapez

Tepe açısı 30° olan yamuk profil vardır. Genellikle hareket vidası olarak kullanılır

Tr 30x6 (Nominal çap x adım)



13/54

Standart vidalar_testere dişi

Vida dişinin iki yüzü eksene göre farklı eğimlidir. Tepe açısı 30° olup bir yüzey %3 eğile işlenmiştir. Bu yüzey formundan dolayı bir yönde daha büyük kuvvetler desteklenebilir.

Te 50x8 (Nominal çap x adım)



14/54

Standart vidalar_yuvarlak profilli

Toz toprak gibi zararlı etkilere maruz ve sık sık sökülüp takılanuygulamalarda kullanılır. Tepa açısı 30° olan yuvarlak vidalardır.

Yv 60x1/6’’(Nominal çap x 1’’ deki diş sayısı)



15/54

Standart vidalar_kare profilli

Hareket vidası olarak tercih edilir, standart değildir.


16/54

Vida boyutları


17/54

Vida sembolleri


18/54

Vidalı Bağlama elemanlar

Civatalar kullanım amaçlarına göre;

Bağlantı Cıvataları

Hareket Cıvataları

Civata-Somun bağlantılarının uygulamada

karşılaşılan şekilleri

Bağlantı (tespit) elemanı olarak:

Gergi cıvatası olarak:

Ayar elemanı olarak: Ölçme elemanı olarak:

Kapama elemanı olarak:

Hareket vidası olarak


19/54

Cıvata-somun bağlantı şekilleri

Somunun ayrı bir parçaolduğu, parçalarda

boydan boya cıvata

milinin rahat geçeceğideliğin açıldığı

Bir parçaya açılan vidaile cıvatanın iki parçayı

birleştirdiği

Saplama bağlantısı


20/54

Cıvata somun çeşitleri


21/54

Cıvata somun çeşitleri


22/54

Konstrüksiyon örnekleri


23/54

Cıvata somun malzemeleri


24/54

Cıvata somun mekanik özellikleri

5.8 50k daN/mm2 4085 AK daN/mm

2


25/54

Cıvata-somun imalatı

Talaşlı imalat


26/54

Cıvata-somun imalatı

Haddeleme-Ovalama


27/54

Cıvata-somun hesabı

Kuvvet Durumu ve Sıkma Momenti

Somunun sıkılması neticesindecıvata eksenel doğrultudauzamaya zorlandığından önyükleme kuvveti oluşur .

Somun hiç sıkılmaz veyatemas yüzeyine oturacakkadar sıkılır


28/54

Cıvata-somun hesabı_kare profilli vida

Kuvvet Durumu ve Sıkma Momenti

Fö: Eksenel kuvvet

Ft : Çevresel kuvvet (somun çevirme kuvveti)

Fn: normal tepki kuvveti

R: sürtünme kuvveti


29/54

Cıvata-somun hesabı_kare profilli vida

Fö kuvveti vida dişleri üzerinde yayılı bir yük oluşturur ve her noktanın cıvataeksenine göre momenti farklıdır. Hesaplarda basitlik için yayılı yük yerine Fökuvveti çevresel kuvvet ve normal kuvvetin bileşkeleri göz önüne alınır ve bunların

vida dişlerinin ortalama çapı d2 üzerinde etki ettiği kabul edilir. Ancak vida profil

yüzeyinin her noktasının vida ekseninden farklı uzaklıklarda olmasından dolayıfarklı eğimde eğik düzlemler elde edilir.


30/54

Sıkma durumunda:

Çözme durumunda:

Cıvata-somun hesabı_kare profilli vida kuvvet durumu


31/54

Cıvata-somun hesabı_kare profilli vida moment durumu

Dış moment:

eksenel kuvveti kaldırmak

civatayı sıkmak veya çözmek

Uygulanan moment

Vida dişleri ve yüzeyi arasındaki sürtünme momenti Ms1

Somun veya civata başı ile temas ettiği yüzey arasındaki sürtünme momentiMs2


32/54

MS1 momenti:

MS2 momenti:

Toplam cıvata sıkma momenti:

Bağlantıyı çözmek için gerekli momenti:

Cıvata-somun hesabı_kare profilli vida moment durumu


33/54

Cıvata-somun hesabı_üçgen profilli vida durumu

Helis eğiminin yanı sıra diş yüzeylerinin eğimi ( de dikkate alınarakkuvvetler tespit edilir.

Profil eğiminden dolayı normal kuvvet:

Sürtünme kuvvetleri:

Sıkma ve çözme momenti:


34/54

Otoblokaj şartı

Otoblokaj:

Ön gerilmeli bir vida bağlantısının kendi kendineçözülememesi veya sürtünme bağı ile kendi kendini

kilitlemesi durumudur.

Helis açısından dolayı çözme yönünde bir moment doğar ve bumoment sürtünme momentini yenerse somun çözülür.Dolayısıyla otoblokaj:

helis eğimine

sürtünme açısına bağlıdır

Otoblokaj şartı: a m


35/54

Civataların Mukavemet Hesabı

Ön yüklemesiz bağlantılar

İşletme esnasında çıkan F kuvveti civata-somun bağlantısını eksenel yönde vestatik olmak üzere çekmeye veya basmaya zorlar

Mukavemet hesabı kritik kesit olan diş dibi kesitine göre yapılır.Civata-somun bağlantısının maruz kaldığı diğer zorlanmalar

Diş yüzeylerinde ezilme

Diş köklerinde kayma veya kesilme ve Eğilme


36/54


Ön yüklemeli bağlantılar

Sıkma momentinden dolayı Fö ön gerilme kuvveti doğar ve bu kuvvet;

Diş dibi kesitine çekmeye zorlar

Ms1 sıkma momenti diş dibi kesitinde burulmaya zorlar

Çekme Normal Gerilmesi

Ön gerilme kuvvetinden dolayı plastik şekil değişimi olur.

Kesit alanı vida dişini de ihtiva ettiğinden diş dibi kesitinden büyüktür.Dolayısıyla gerilme kesit alanı:

24

21 d d

A s

Çekme Gerilmesi

em

s

ö

ç A

F

Ö


37/54


Kayma Gerilmesi

Sıkma momentinden dolayı cıvata şaftında burulma gerilmeleri doğar.

Hareket cıvatalarında Fö yerine eksenel kuvvet F dikkate alınır

Eşdeğer gerilme

Hem çekme gerilmesi ve hem de burulma momenti etkisindeki bir

cıvata da eşdeğer gerilme kırılma hipotezleri yardımıyla hesaplanır.

Ön yüklemeli bağlantılar


38/54


Dişlerde Zorlanma

F eksenel yük veya Fö ön gerilme kuvvetinin bütün dişlerde eşit olarak dağıldığıkabul edilir ve bir dişe gelen kuvvet:

z

F F

1

Dişlerde meydana gelen zorlanmalar:

Diş yüzeyleri boyunca ezilme

Diş kökü kesitinde kesilmeye ve eğilmeye


39/54


Vida Dişlerinde Yük Dağılımı


40/54


Vida Dişlerinde Yük Dağılımı


41/54


42/54

Cıvataların Mukavemet Hesabı

Dişlerde Kesilme

Diş dibinde oluşan kesme veya kayma gerilmesih zd

F

1

Burada h’ : diş dibi kesit alanın yüksekliği olup

Üçgen profilli vida cıvatada: 0.75h

Üçgen profilli vida somunda: 0.85h

Trapez vidada: 0.65h

Kare vidada: 0.5h

Dişlerde Eğilme

emehd

Ft

21

3

Ö il li B ğl t l d İ l t Yükü


43/54

Ön gerilmeli bağlantılar

Ön gerilmeli Bağlantılarda İşletme Yükü

Somun sıkılırken:

Fö kuvveti

Ms1 sıkma momenti tarafından zorlanır.

İşletme esnasında:

Fö ön gerilme kuvveti

Fiş iletme kuvveti tarafından zorlanır

P l d M d G l Ş kil D ği i i


44/54

Ön gerilmeli bağlantılarDers Notlari

Parçalarda Meydana Gelen Şekil Değişimi

Somun sıkıldığıda Fö’den dolayı civatada:c

L

Parçalarda ise: p

L

uzama

kısalma

Fiş’ten dolayı

Civatada:c

L

parçalarda p L

uzama

uzama

Ö Ü Ü


45/54

Ön gerilmeli bağlantılar

Ön gerilme Üçgeni (Şekil Değişimi Üçgeni)

Ön gerilme üçgeni (Şekil değişimi üçgeni)yardımıyla cıvata bağlantısını zorlayan kuvvetlerarasındaki ilişki belirlenir.

Cıvatayı zorlayan kuvvetler

kc: cıvatanın yaylanma (rijitlik) katsayısıkp: parçanın yaylanma (rijitlik) katsayısı

Cıvataya gelen toplam kuvvet:

Cıvata ve parçanın rijitliği

İ l t ükü ü tki i


46/54

İşletme yükü

İşletme yükünün etkisi

İşletme yükünü (Fz), cıvata ve parçalara etkiyen kısımları olarak aşağıdakişekilde ifade edilir:

İşletme yükünün cıvataya etki eden kısmı:

İşletme yükünün parçaya etki eden kısmı:

Parçalarda kalan kuvvetiö

F


47/54

İşletme Yükü

İşletme Yükünün Etkisi

Cıvatanın yorulma ömrünü uzatmak için:

Esnek cıvata-rijit parça

Sızdırmazlık için:

Rijit cıvata- esnek parça


48/54

İşletme Yükü

Elastik (Uzar) Cıvata

Cıvatanın yorulma ömrünü uzatmak için:

Esnek cıvata-rijit parça

Sızdırmazlık için:

Rijit cıvata- esnek parça


49/54

Elastik cıvata

Elastik (Uzar) Cıvata


50/54

Enine kuvvet

ENİNE KUVVET ETKİSİNDE CIVATA HESABI

Boşluklu bağlanan cıvatalar

Parçaların bağıl hareket yapmamaları için:

ö

F F

z

Cıvataya verilmesi gereken ön gerilme kuvveti:

ö

F F k

z

k: kaymaya karşı emniyet katsayısı (1.1 – 1.6)

F: enine kuvvet

z: cıvata sayısı


51/54

Enine kuvvet

Boşluksuz bağlanan cıvatalar

Enine kuvvet cıvata şaftını kesmeye zorlar

n: kesilmeye çalışılan kesit sayısı

Bağlantıda oluşan yüzey basıncı: s: en küçük parça kalınlığı

ENİNE KUVVET ETKİSİNDE CIVATA HESABI


52/54

Örnek

Şekilde verilen hava kompresörünün A silindirkafası B silindirine 8 adet cıvata ile bağlanmıştır.Sızdırmazlık alüminyumdan yapılmış D contası ile

sağlanmaktadır. Cıvatalara Pmax=20 daN/cm2’likbir maksimum basınç etki ettiğinde contaüzerindeki kuvvet 0.5Fiş’e eşit olacak şekilde birön gerilme ile sıkılmaktadır.

a) Cıvataları boyutlandırınız

b) Ön gerilme kuvvetini hesaplayınızc) Cıvatalara bu ön gerilme değerinin verilmesiiçin uygulanması gereken sıkma momentinibulunuz.

40.7 10

2 daN/mm

Al E

42.1 10

2 daN/mmçelik E

Bütün yüzeyler için 0.15


53/54

Örnek

Şekilde gösterilen el presinin cıvatasına F=100kN’luk bir kuvvet etki etmektedir. Cıvata malzemesiSt70 somun ise CuSn çalaşımından yapılmıştır.Cıvata da kullanılan trapez vida Tr60x9 olup ağızsayısı 3’dür. Sürtünme açısı 6 derecedir.L=800 mm’dir. Emniyet katsayısını 2.5 olarak alınız. Kç=2. Tabla ile zemin arasındaki sürtünmeyiihmal ediniz.

a) Vidada kilitlenme olup olmadığını kontrolediniz

b) Cıvatanın mukavemet hesabını yapınızc) L1 somun uzunluğunu bulunuzd) Verimini hesaplayınız

malzeme AK(daN/mm

2) Pem(daN/mm2)

St70 37

CuSn 1


54/54

Şekilde verilen flanş M10x50 ve 4.6

kalitesinde cıvatalarla öngerilmeli olaraksabitlenmesi istenmektedir. Sızdırmazlıkiçin cıvatalarda 0.4Fiş olmasıistenmektedir. Kaptaki basınç p=0…25bar arasında değişmektedir. Sıkıştırılanparçaların rijitliği kp=750 kN/mm ve

cıvanın rijitliği ise kc=250 kN/mmolduğuna göre:

a) Öngerilme üçgenini çizinizb) Gerekli cıvata sayısını bulunuz.

Kç=3 ve s=2 alınız. Diğer faktörleri 1olarak alınız.

Documents

Ders Notu 7 Civata Baglantilari