Upload
hkkopurlu
View
807
Download
16
Tags:
Embed Size (px)
Citation preview
REDÜKTÖR TANITIMI
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 sistemleridir.
1)Çeşitli konumlarda bulunan miller arasında hareket ve güç iletmek,
2)Çeşitli dönme yönleri elde etmek,
3)Küçük bir hacimde büyük bir çevrim oranı elde etmek,
4)İki döndürülen elemandan oluşan sistemlerde bu iki eleman arasında hareket bakımından bağımsızlık
sağlamak.
Redüktörlerde önemli parametreler tüm dişli sistemlerinde olduğu gibi redüktörlerde de çevrim
oranı ile beraber dönme yönü de önemlidir.Bu bakımdan döndüren ve döndürülen elemanların dönme
yönleri birbirine göre ters olduğu durumda (-) işareti, aynı yönde olduğu durumda (+) işareti ile gösterilir.
Redüktörlerde sistemi oluşturan herhangi bir dişlinin diş sayısı çevrim oranını etkiler.Bu kural tüm
paralel dişli dizileri için geçerlidir.İki dişliden oluşan bir mekanizma birey olarak kabul edilirse,
redüktörü oluşturan mekanizmaların sayısı, hızın kaç kez değiştiğini yani redüktörün kademelerini
gösterir.
Dişli çarklar dönen bir milden diğer mile momentle hareketi iletirler. Dişliler eksenleri paralel
olacağı gibi eksenleri kesişebilir. Dişli çarklar çevrim oranı ( i ) > 1 ise hız azaltıcı yani redüktör, çevrim
oranı ( i ) < 1 ise hız azaltıcı, eğer çevrim oranı ( i ) = 1 ise sadece hareketi iletirler.
Tahrik edilen makinenin karakteristik özellikleri çok iyi bilinirse uygun Redüktör seçimi
yapılabilir. Redüktörlerde kullanılan yağların belli bir kalitede olması gerekmektedir. Redüktörde
bulunan parçalar belli bir zaman sonunda sökülüp bakımı yapıldıktan sonra temizlenerek montajı
yapılmalıdır.
1
Tasarlanan Redüktörün Özellikleri
1 . VERİLEN BİLGİLER
VERİLENLER=
Giriş Gücü = Pgiriş = 3PS
Giriş mil devri = ng = 1000 devir/dakika
Çıkış mil devri = nç = 9 devir/dakika
Kademe sayısı = 3
1.Kademe dişli tipi = Helisel dişli çark
2.Kademe dişli tipi = Helisel dişli çark
3,Kademe dişli tipi = Helisel dişli çark
Gövde Tipi: I
En büyük boyutlar a=369mmb=392mmc=380mmd=200mm
BAŞLANGIÇ İÇİN SEÇİLEN BİLGİLER
Birinci kademe dişlilerin malzemesi: 16MnCr5 (Sementasyon çelikleri )
İkinci kademe dişlilerin malzemesi: 16MnCr5 (Sementasyon çelikleri )
Üçüncü kademe dişlilerin malzemesi: 16MnCr5 (Sementasyon çelikleri )
Kademelerin helisel dişlilerin verimi = = 0,96
2
Çevrim oranının belirlenmesi:
Toplam Çevrim Oranı
İtop=ngiris/nçıkış= 1000/9= 111,11
İtop= i1.i2.i3
Toplam çevrim oranımız 45’ten büyük ise redüktörümüzü üç kademeli olarak tasarlamamız gerekir. Diyagramda çevrim oranı u ile ifade edilmiştir. 2, 3, 4 ve 5 kademeli redüktörler için kademe çevrim oranları gösterilmekte olup ui i. kademenin çevrim oranını ifade etmektedir (u2 2. kademenin çevrim oranı gibi).
Çevrim oranı grafiği
Buna göre boyutlar göz önüne alınarak
i1=7,1 i2=4,6 i3=3,4 seçildi.
Devir sayıları hesabı:
P n1 n2 n3 n43 1000 217,39 70,12 9
Moment hesabı:M1(kpmm) M2 M3 Mçıkış2148,61 14644,85 64671,69 211215,97
Birinci Kademe Hesabı
Dişli malzemesi olarak sementasyon çeliği 16MnCr5 ( gaz semente edilerek sertleştirilmiş) seçildi.
3
16MnCr5 çeliğinin seçilme nedeni tasarlanacak redüktör için mukavemet ve ekonomik yönden uygun olmasıdır. Dişli malzemesi sertleştirilmiş olduğu için mukavemet hesabı eğilmeye göre yapılır.
qk – form faktörü qk =2 (ötelemesiz dişlilerin ilk hesabında alınabilir.)
CB - işletme faktörü CB = 1,75 ( Cetvel 55)
Tahrik Şekli: Elektrik Motoru
Tahrik Edilen Makine Tipi: Çok Darbeli
λ - diş genişliği faktörü λ = 25 ( Cetvel 56)
Dişin Yapım Yöntemi: Frezede açılmış veya traşlanmış, taşlanmış Dişlinin Yataklanması: Dişli kutusu
gövdesine iyi yataklanmış
βo - helis açısı βo = 20° seçildi.
z1 2 . Kademe pinyon dişlinin diş sayısı z1 =17 seçildi.
σem = σDSG / 1,5 σDSG = 30 (kp /mm2 ) yapı mukavemeti
σem= 30/1,5= 20 kp/mm2
(1.kademinin modülü)
(Dişli çark Standart Modülleri)
Birinci Kademe Boyutlandırma4
Bölüm dairesi çapı
Pinyon
Çark
Diş Başı dairesi çapı
Pinyon
Çark
Diş dibi dairesi çapı
Pinyon
Çark
Alın Kavrama Açısı
İşletme kavrama açısı(ötelenmiş aks aralığı)
5
Yuvarlanma dairesi çapı→Bölüm dairesi çapı
Aks aralığı
Ötelenmiş aks aralığı=110mm alınır.
Diş başı boşluğu:
Normal kesitte bolum dairesi üzerinde diş kalınlığı:
Pinyon ve Çark
Alın dairesi üzerinde diş kalınlığı
Pinyon:
Çark :
Diş genişliği:
Pinyon→
6
Çark→
İkinci Kademe Hesabı
Dişli malzemesi olarak sementasyon çeliği 16MnCr5 ( gaz semente edilerek sertleştirilmiş) seçildi. 16MnCr5 çeliğinin seçilme nedeni tasarlanacak redüktör için mukavemet ve ekonomik yönden uygun olmasıdır. Dişli malzemesi sertleştirilmiş olduğu için mukavemet hesabı eğilmeye göre yapılır
qk – form faktörü qk =2 (ötelemesiz dişlilerin ilk hesabında alınabilir.)
CB - işletme faktörü CB = 1,75 ( Cetvel 55)
Tahrik Şekli: Elektrik Motoru
Tahrik Edilen Makine Tipi: Çok Darbeli
λ - diş genişliği faktörü λ = 25 ( Cetvel 56)
Dişin Yapım Yöntemi: Frezede açılmış veya tıraşlanmış, taşlanmış Dişlinin Yataklanması: Dişli kutusu
gövdesine iyi yataklanmış
βo - helis açısı βo = 20° seçildi.
z3 2. Kademe pinyon dişlinin diş sayısı z3 =17 seçildi.
σem = σDSG / 1,5 σDSG = 30 (kp /mm2 ) yapı mukavemeti
σem= 30 /1,5= 20 kp/mm2
(2.kademinin modülü)
(Dişli çark Standart
Modülleri)
İkinci Kademe Boyutlandırma
Bölüm dairesi çapı
7
Pinyon
Çark
Diş Başı dairesi çapı
Pinyon
Çark
Diş dibi dairesi çapı
Pinyon
Çark
Alın Kavrama Açısı
İşletme kavrama açısı (Ötelenmiş aks aralığı)
8
Yuvarlanma dairesi çapı→Bölüm dairesi çapı
Aks aralığı
Ötelenmiş aks aralığı=102mm alınır
Diş başı boşluğu:
Normal kesitte bolum dairesi üzerinde diş kalınlığı:
Pinyon ve Çark
Diş genişliği:
Pinyon→
Çark→
Üçüncü Kademe Hesabı
9
Dişli malzemesi olarak sementasyon çeliği 16MnCr5 ( gaz semente edilerek sertleştirilmiş) seçildi. 16MnCr5 çeliğinin seçilme nedeni tasarlanacak redüktör için mukavemet ve ekonomik yönden uygun olmasıdır. Dişli malzemesi sertleştirilmiş olduğu için mukavemet hesabı eğilmeye göre yapılır.
qk – form faktörü qk =2 (ötelemesiz dişlilerin ilk hesabında alınabilir.)
CB - işletme faktörü CB = 1,75 ( Cetvel 55)
Tahrik Şekli: Elektrik Motoru
Tahrik Edilen Makine Tipi: Çok Darbeli
λ - diş genişliği faktörü λ = 25 ( Cetvel 56)
Dişin Yapım Yöntemi: Frezede açılmış veya tıraşlanmış, taşlanmış Dişlinin Yataklanması: Dişli kutusu
gövdesine iyi yataklanmış
βo - helis açısı βo = 20° seçildi.
z5 3. Kademe pinyon dişlinin diş sayısı z5 =17 seçildi.
σem = σDSG / 1,5 σDSG = 30 (kp /mm2 ) yapı mukavemeti
σem= 30 /1,5= 20 kp/mm2
(3.kademinin modülü)
(Dişli çark Standart Modülleri)
Üçüncü Kademe Boyutlandırma
Bölüm dairesi çapı
10
Pinyon
Çark
Diş Başı dairesi çapı
Pinyon
Çark
Diş dibi dairesi çapı0
Pinyon
Çark
Alın Kavrama Açısı
İşletme kavrama açısı (Ötelenmiş aks aralığı)
11
Yuvarlanma dairesi çapı→Bölüm dairesi çapı
Aks aralığı
Ötelenmiş aks aralığı=109mm alınır
Diş başı boşluğu:
Normal kesitte bolum dairesi üzerinde diş kalınlığı:
Pinyon ve Çark
Diş genişliği:
Pinyon→
Çark→
do1 do2 dk1 dk2 df1 df2 a0 sk Diş boşluğu b (Diş genişliği)(mm)27,14 191,55 31,61 196,03 24,86 189,28 109,34 0,445 37,5
do3 do4 dk3 dk4 df3 df4 a0 sk Diş boşluğu b (Diş genişliği)(mm)36,18 166,01 42,60 172,43 33,6 163,43 101,09 1.925 30
12
do5 do6 dk5 dk6 df5 df6 a0 sk Diş boşluğu b (Diş genişliği)(mm)54,27 162,82 62,04 170,59 48,54 170,59 108,54 1,025 75
Diş kuvvetlerin hesaplanması:
Teğetsel kuvvetler:Pinyonda dönüş yönüne ters yönde ,çarkta ise dönüş yönündedir.
Radyal kuvvetler:Radyal kuvvetlerin yönleri iki dişlinin temas noktasından merkezlerine doğrudur.
Eksenel kuvvetler:Pinyon sağ helis ise sağ elimizi parmaklarımız dönüş yönünü gösterecek şekilde
pinyonun alın yüzeyine koyarız .Baş parmağımız pinyona gelen eksenel kuvvetin yönünü gösterir.Sol
helis pinyon için aynı işlem sol el ile yapılır.Çarka gelen kuvvetler pinyonun tersidir.
1. kademe Diş Kuvvetlerini Bulunması :
2. kademe Diş Kuvvetlerini Bulunması :
3. kademe Diş Kuvvetlerini Bulunması :
13
Ft1 (daN) Ft2 Ft3158,39 809,55 2383,33 Fr1 Fr2 Fr361,35 313,56 923,13 Fa1 Fa2 Fa357,64 294,65 867,46
Mil çapı hesabında kullanılan formüller:
Miller Sodernberg prensibine göre aşağıdaki formüller kullanılarak hesaplanacaktır.
Statik yükleme
Dinamik zorlanma (yorulma) için
Sürekli mukavemet sınırı;
Giriş mili Boyutlandırılması
x-y düzlemi
14
z-x düzlemi
x-y düzlemi
yB
z-x düzlemi
15
40
2869,09
21
Az
Sol helisy
x
4951,42
Eğilme momenti :
= 5722,6
Burulma Momenti:
Statik mil çapına göre :
16
Bz
FtzFrz
Fa
x
z
52
Mil malzemesi çarklarla aynı 16MnCr5 seçilmiştir
Dinamik çap 26,24 mm çıkmıştır kabulümüz doğru bu yüzden d mil çapı 25 mm olarak bulundu.
1.Mil Boyutlandırılması
z-y düzlemi
17
64
Cy
55 E F
z-x düzlemi
18
Ftz
27723
7476,7
Ftz
Fa
28191,3
12080,5
Eğilme momenti :
=29165,98 daNmm
Burulma Momenti:
Statik mil çapına göre :
19
CZ Dz
Fa
Ky
Fry
Mil malzemesi çarklarla aynı 16MnCr5 seçilmiştir
Dinamik çap 36,14 mm çıkmıştır kabulümüz doğru bu yüzden
d mil çapı 35 mm olarak bulundu.
2.Mil Boyutlandırılması
x-y düzlemi
z-x düzlemi
x-y düzlemi
20
Hy Fry
7251 74
Fty
z-x düzlemi
21
Ftz
Ftz
37846
66328
91257
67718,5
46008,1
Eğilme momenti :
=112815 daNmm
Burulma Momenti:
Statik mil çapına göre :
Mil malzemesi çarklarla aynı 16MnCr5 seçilmiştir
Dinamik çap 32,24 mm çıkmıştır kabulümüz doğru bu yüzden
d mil çapı 30 mm olarak bulundu.
22
24750,6
L
51772
Çıkış Mili Boyutlandırılması
x-y düzlemi
z-x düzlemi
x-y düzlemi
y
23
My6173
FtyFry
68858,5
4112.23
z-x düzlemi
24
Lz
Eğilme momenti :
=86150,06 daNmm
Burulma Momenti:
Statik mil çapına göre :
Mil malzemesi çarklarla aynı 16MnCr5 seçilmiştir
Dinamik çap 73,56 mm çıkmıştır kabulümüz doğru bu yüzden
d mil çapı 75 mm olarak bulundu.
25
Yatak seçimi:
Giriş mili için yatak seçimi
A yatağı sabit bilyalı
A Yatağı için 6404 sabit bilyalı yatak seçilir.
26
Fa Fr A - 336,6
B 54,67 304,4
B Yatağı için 6405 sabit bilyalı yatak seçilir.
1.mil için yatak seçimi
D yatağı silindirik makaralı
D Yatağı silindirik makaralı NU 2307 seçilir.
27
Fa Fr C 252,75 341
D - 604,81
C Yatağı sabit bilyalı 6404 seçilir.
2.mil için yatak seçimi
H yatağı silindirik makaralı
H Yatağı için için silindirik makaralı NU 210 seçilir.
28
Fa Fr H - 426 K 572,75 1895,8
K Yatağı sabit bilyalı 6410 seçilir.
Çıkış mili için yatak seçimi
L yatağı silindirik makaralı
L Yatağı için için silindirik makaralı NU 1010 seçilir.
29
Fa Fr L - 847,03 M 867,46 1723,12
M Yatağı sabit bilyalı 6309 seçilir.
Kama Kontrolü:
Giriş Mili Kama Kontrolü
Yüzey basıncına göre :
P< olduğuna göre yüzey basıncı açısından emniyetlidir.
Makaslama:
< olduğuna göre makaslama açısından emniyetlidir.
L=12 mm ve bxh=6x6 mm seçilir.
1.Ara Mil Kama Kontrolü :
Yüzey basıncına göre :
P< olduğuna göre yüzey basıncı açısından emniyetlidir.
Makaslama:
30
< olduğuna göre makaslama açısından emniyetlidir.
L=22 mm ve bxh=10x8 mm seçilir.
2.Ara Mil Kama Kontrolü :
Yüzey basıncına göre :
< olduğuna göre yüzey basıncı açısından emniyetlidir.
Makaslama:
< olduğuna göre makaslama açısından emniyetlidir.
L=32 mm ve bxh=14x9 mm seçilir.
Çıkış mili Kama Kontrolü :
Yüzey basıncına göre :
P< olduğuna göre yüzey basıncı açısından emniyetlidir.
Makaslama:
31
< olduğuna göre makaslama açısından emniyetlidir.
L=50 mm ve bxh=16x10 mm seçilir.
KAYNAKÇA
Akkurt M. Makine Elemanları,İstanbul, 1994
Belevi M. Makine Elemanları I-II Ders kitabı, 2001
Maktas tablosu I-II
32