MAKİNA ELEMANLARI II HAREKET, MOMENT İLETİM VE DÖNÜŞÜM ELEMANLARI ÇARKLAR-SINIFLANDIRMA UYGULAMA-SÜRTÜNMELİ ÇARK

Transkript

1 MAKİNA ELEMANLARI II HAREKET, MOMENT İLETİM VE DÖNÜŞÜM ELEMANLARI ÇARKLAR-SINIFLANDIRMA SÜRTÜNMELİ DİŞLİ (Friction wheels) (Gear or Toothed Wheels) UYGULAMA-SÜRTÜNMELİ ÇARK Mekanizmayı boyutlandırınız? SÜRTÜNMELİ - KUVVET BAĞLI - DİŞSİZ ÇARKLAR 1

2 DÜZ DİŞLİ ÇARKLAR SİLİNDİRİK-ALIN-EKSENLERİ PARALEL- DÜZ DİŞLİ ÇARKLAR 2

3 Alın dişli Çark temel boyutlar Boyutlar MODÜL (m): Dişli çarklar için standart ve temel bir büyüklüktür. = Temel Büyüklükler veya = Taksimatın aynı büyüklükte olabilmesi için taksimat dairesinin diş sayısına oranı karşılıklı iki dişlide aynı olmalıdır. Bu orantıya "modül" denilir. Modul taksimat dairesinin diş sayısına oranıdır ve " m " ile gösterilir. Seçimi Tablo ile yapılır. Kurallar Milden mile hareket iletimi birbiriyle eş çalışan dişlerin oluşturduğu şekil bağı ile sağlanır. Dişli çarklar taksimat/bölüm dairesi üzerinde yuvarlanarak çalışırlar. Dişli çark çalışırken diş boşluğu içerisinde farklı konumlar almak zorundadır. Bu konumu alırken dönmenin engellenmemesi için diş yan yüzeyinin standart bir profil eğrisine sahip olması gerekir. Temel Büyüklükler TAKSİMAT/ADIM (t veya P): Bölüm dairesi üzerinde ölçülen bir diş dolusu ile bir diş boşluğunun toplamına eşit yay uzunluğu. = + veya =. Boşluksuz dişlilerde teorik olarak = olur. Fakat boşluksuz dişli çalışmaz. 3

4 Temel Büyüklükler Diş baş yüksekliği (hb) = Diş taban derinliği (ht) =,. ş ü ğ = + Dişli Ana Kanunu Eş çalışan iki dişli çarkın modülü ve adımı aynı olmak zorundadır. Profilleri ise eş çalışmaya uygun olmalıdır; aynı olması gerekmez. Aşağıdaki şart sağlanmalıdır = Bu silindirik dişli çarklar için dişli ana kanunudur. Temel Büyüklükler Baş dairesi çapı (db) = + =. + = ( + ) Taban dairesi çapı (dt) = =.., = (, ) ç = = = = = sabit Dişli Ana Kanunu sonuçları 1. C noktasının yeri değişmemektedir. 2. C noktası yuvarlanma noktasıdır 3. Yalnızca C yuvarlanma noktasında her iki çarkın teğetsel hızları birbirine eşit olmaktadır. =. =. Temel Büyüklükler Baş boşluğu (bb) = =,. Yan boşluğu (yb) =,. +, ı ı (a) = = ( ) Kavrama Eğrisi Eş çalışan iki diş profil noktasının birbirine değdiği yani kavramaya girdiği anda üzerinde bulundukları eğri. Bu eğri dışındaki bir noktada iki dişin birbirine değmesi mümkün değildir. 4

5 Kavrama Eğrisi sonuçlar Diş baş yüzeyleri eş çarkın diş taban yüzeyi ile çalışır Kavrama döndüren çarkın diş taban yüzeyinin döndürülen çarkın diş baş yüzeyini kavraması ile başlar. Döndüren dişin baş yüzeyi döndürülen dişin taban yüzeyini son kez ittirmesi ile sonlanır. Kavrama Oranı Evolvent profilli dişlilerde ECF yerine BaCBi doğru parçası kullanılır. = =. Kavrama Oranı DİŞLİ PROFİLLERİ Dişli çarklar dönerken kavrama eğrisinin tümü değil bir parçası kullanılır. Pratikte kavrama eğrisinin baş daireleri arasında kalan kısmı kavrama uzunluğudur. Ba ve Bi noktaları arası. Sikloid eğri: Kavrama yolu çember parçalarından oluşan diş profili Evolvent: Kavrama yolu doğru olan diş profili Kavrama Oranı Dişli Çarklarda Eş Çalışma Koşulları = = Hareketin sürekliliği için bir dişin kavramadan çıkmadan diğerinin kavramaya başlaması gerekir. Yani kavrama kavsının adımdan daha büyük olması gerekir. > t ve Eş çalışan iki dişli çarkın modülü (m) ve adımı (t) aynı olmak zorundadır. Eş çalışmanın ikinci şartı; çarkların kavrama eğrilerinin C noktasına göre mutlaka merkezi simetrik olmasıdır. 5

6 EVOLVENT PROFİLİN ÖNEMİ ve ÜSTÜNLÜĞÜ UYGULAMA i= = = = Eksenler arası mesafe (a) dolayısı ile yuvarlanma daireleri değişse bile temel daireleri dolayısı ile profil değişmez. Kuvvet makinası dakikada 1000 devir ile dönmektedir ve motorun gücü 10HP/BG dir. Sistem çift kademeli bir dişli çark sistemi ile pompaya hareketi/momenti/gücü aktaracaktır. S.1. Kullanılabilecek dişli çark türünü seçiniz S.2. Redüksiyon/çevrim oranlarını belirleyiniz S.3. Pompanındevir sayısının 100 olması için dişli çarklarıngeometrik boyutlarınıbelirleyiniz S.4. Her bir mildeki döndürme momentlerini bulunuz S.5. Dişli ve dişsiz çark kullanılması durumunda birinci dişli ve dördüncü dişlideki itme kuvvetlerini hesaplayınız ve kuvvetleri şekil üzerinde gösteriniz DEĞERLENDİRME SORULARI Çarklarda (kuvvet ve şekil bağlı) yuvarlanma dairesini çizerek tanımlayınız Kuvvet ve şekil bağlı çarklarda hareket iletimini sağlayan itme kuvvetini çizerek gösteriniz. Fiziksel ve matematiksel modelini oluşturunuz. Çarklarda sınıflandırma parametrelirini belirtiniz ve bu parametrelere göre sınıflandırınız. Çarkların geometrisi Dişlerin şekli Millerin konumu Krameyer dişliyi tanımlayınız Sikloid ve evolvent dişli profillerini çiziniz; avantaj ve dezavantajlarını açıklayınız. Seçim neye göre yapılır? Dişli çarklarda «ALT KESİLME» Eğer bıçağın baş doğrusunun kavrama doğrusunu kestiği Bi noktası, N temel noktasının dışına çıkarsa dişin kökü alttan oyulur, diş kökü kesiti küçülür ve mukavemet düşer. Fiş kökünün oyulmasına ALT KESİLME denir. Dişli çarklarda «ALT KESİLME»nin Önlenmesi 1. Diş sayısını artırmak 2. Bıçağın veya dişlilerin keskin köşelerini yuvarlatmak 3. Profil kaydırma, bıçağı geri çekme, tashih 6

7 Dişli çarklarda «ALT KESİLME» nin Önlenmesi PROFİL KAYDIRMA Profil kaydırma: İmalatta bıçak geri kaydırılarak bu olay engellenebilir. Profil kaydırmalı dişlilere tashihli/düzeltilmiş dişliler denir. Sınır diş sayısı 2. = 20 ç = 17 = ( ) =. Profil kaydırıldığında Diş kalınlığı artar Baş yüksekliği büyür Taban derinliği küçülür (x=0,5) alınabilir. Gerilme ve Hasarlar ş : Dişin eğilmeye çalışması sonucu diş kökünde kırılma Diş yan yüzeylerinde ezilme Yorulma aşınması ve pitting oluşumu Adhezyon (kaynama) aşınması ve Abrazyon (kazıma) aşınması DÜZ-SİLİNDİRİK -ALIN DİŞLİ ÇARKLARDA MUKAVEMET VE BOYUTLANDIRMA HESAPLARI KUVVETLER : Kavramaya giren eş dişlilerin birbirine uyguladığı diş kuvveti. Temas noktasından geçer ve diş profiline diktir. Diş zorlayan kuvveti iletilen moment oluşturur ç =. = ç = 1. Eğilme Eşdeğer gerilme 7

8 1. Ezilme KONTROL HESAPLARI Döndüren çarkın yuvarlanma dairesi mil çapı esas alınarak belirlendiğinde, diş sayısı da seçildiğinden bu gerekebilir MODÜL BELİRLEME HESAPLARI DİŞ SAYILARI DÖNDÜREN ÇARK Alt kesilme dikkate alındığında önerilen diş sayıları Tashihli dişlilerde z 9 Tashihsiz dişlilerde z 14 Kavrama oranı açısından mümkün olduğunca büyük diş sayıları seçilmelidir. İki modül hesaplanır. Büyük olana en yakın standart modül seçilir. Küçük modül dişlinin sessiz çalışmasını sağlar. Gürültünün önemli olduğu yerlerde küçük modül tercih edilmelidir. 8

9 DİŞ GENİŞLİĞİ VE GENİŞLİK SAYISI MİL YATAKLARINA GELEN KUVVETLER 9

10 HELİSEL DİŞLİ ÇARKLAR DÜZ DİŞLİLER DİŞ GENİŞLİĞİ BOYUNCA DARBELİ OTURUR VE GÜRÜLTÜ YAPAR SESSİZ VE DARBESİZ (YUMUŞAK) BİR KAVRAMA SAĞLAMAK İÇİN VE MUKAVEMETİ ARTIRMAK İÇİN DİŞLER HELİSEL YAPILIR. AYNI ANDA KAVRAMAYA GİREN DİŞ SAYISI DAHA FAZLADIR. HATALAR DAHA RAHAT ABSORBE EDİLİR HELİSEL DİŞLİ ÇARKLAR Eksenel kuvvetlerin dengelenmesi HELİSEL DİŞLİ ÇARKLAR DÜZ DİŞLİLER DİŞ GENİŞLİĞİ BOYUNCA DARBELİ OTURUR VE GÜRÜLTÜ YAPAR SESSİZ VE DARBESİZ (YUMUŞAK) BİR KAVRAMA SAĞLAMAK İÇİN VE MUKAVEMETİ ARTIRMAK İÇİN DİŞLER HELİSEL YAPILIR. AYNI ANDA KAVRAMAYA GİREN DİŞ SAYISI DAHA FAZLADIR. HATALAR DAHA RAHAT ABSORBE EDİLİR HELİSEL DİŞLİ ÇARKLAR Sıçrama Kıtası:Helisel dişlilerde dişlerin eğiminden dolayı kavrama olayı daha uzun bir yol boyunca oluşur. Bu fazla yol SIÇRAMA KITASI dır. =. YATAK KUVVETLERİ 10

11 HELİSEL ALIN DİŞLİ ÇARKLARIN MUKAVEMET HESAPLARI KONİK DİŞLİLER 11