MİL GÖBEK BAĞLANTILARI

Transkript

1 MİL GÖBEK BAĞLANTILARI Mil üzerine yerleģtirilen diģli çark, kasnak, volan gibi disk Ģeklindeki elemanlara genel anlamda GÖBEK denir. Mil ve göbek tek bir sistem Mil Mil meydana getirecek Ģekilde birbirlerine Ģekildeki gibi bağlanırlar. Mil veya göbek üzerine bir moment veya eksenel bir kuvvet uygulandığında, bu moment veya kuvvet hiç kayma olmadan milden göbeğe veya göbekten mile iletilebilmelidir.

2 Mil ile göbek arasında bir döndürme (burulma) momenti iletilir. Bu durumda sisteme iletilen güç P, devir sayısı n ise iletilen moment aģağıdaki Ģekildedir. M b 9550 P( kw) n( D / d) [ Nm] M b 7162 P( BG, n( D / PS d) ) [ Nm]

3 MİL GÖBEK BAĞLANTILARI Mil ile göbek arasında moment iletimi ile iki Ģekilde olabilir. ġekle bağlı olarak (uygu kamaları "federler, kamalı "oluklu" miller,...) Sürtünme yolu ile (kamalar, konik geçmeler, sıkma geçmeler, sıkı geçmeler...)

4 Uygu (Paralel) Kamaları UYGU KAMALARI (Paralel Kamalar) Yüzeyleri paralel olan prizmatik elemanlardır. Hiç bir Öngerilme söz konusu olmadığından tam bir Ģekil bağlantısı meydana getirirler. St42, St50 ve St 60 malzemeden yapılabilirler. Bunlar: A tipi denilen uçları yuvarlak; B tipi denilen uçları düz; bir tespit cıvatalı C ve D tipleri; 2 tespit cıvatalı pimli E ve F tipleri; pahlı G ve H tipleri; yarım ay Ģeklinde olurlar. En çok A ve B tipleri kullanılır.

5 Uygu kaması bağlantılarında mil ve göbeğe birer kanal açılır ve kama mil kanalına yerleģtirilip göbek bunların üzerine geçirilir. Mil kanalı disk freze veya parmak freze ile açılır. Göbek kanalı en sağlıklı olarak broģ (tığ) kullanılarak açılır.

6 Uygu kamaları standarttır. Bunların geniģliği b yüksekliği h, uzunluğu L, mil kanalı derinliği t 1 göbek kanalı derinliği ise t 2 ile ifade edilir. Tüm bu boyutlar çapa bağlı olarak standartlarda verilmiģtir. Yapılacak boyutlandırma hesabı sadece uzunluk bulmak içindir. Uygu kamasının standart gösterimi: Kamanın tipi x b x h x l Ģeklindedir. Örneğin B12x8x45 Uygu Kamalarının Hesaplanması Uygu kamaları yüzey basıncı ve makaslamaya çalıģır. d 2 M b Ft Ft M b 2 d Ft h p t2 t. L 2 2 1

7 p 2. F h. L t 1 4. M b hl. d 1 p em Ft b.l 1 2.M b b.l.d 1 em A tipi yuvarlak uçlu federlerde L 1 =L-b B tipi federlerde L 1 =L burada L uygu kamasının nominal uzunluğudur. Genel olarak kesme emniyet gerilmesi 2 em 4,5 dan / mm Emniyetli yüzey basıncı ise alınır. Tecrübelere dayanılarak kamanın uzunluğu L ve göbeğin çapı D mil çapı d ye bağlı olarak Ģu Ģekilde belirlenir. Pratikte enderde olsa yarım ay kamalar kullanılmaktadır.

8 YARIM AY KAMA (WOODRUFF) FEDERĠ Küçük döndürme momentlerinin iletilmesinde Özellikle takım tezgahları ve taģıt sanayinde kullanılırlar. Standarttırlar. p d 1 2Mb.(h t 1 )L p em

9 KAMALI MĠLLER Mile yuva açıp feder yerleģtirmek yerine milin kendisi bir çok uygu kamasının profilini üzerinde taģıyan bir formda üretilir. Kamaların profili dikdörtgen, üçgen ve evolvent Ģeklinde olabilir. Kamalı mil ile göbek arasındaki merkezleme iç çapa göre, dıģ çapa göre ve yanaklara göre yapılır. Üzerinde taģıdığı elemanların eksenel yöndeki hareketine çok elveriģlidir. Vites kutularında çok kullanılır. Profiller yüzey basıncına zorlanmaktadır. Momentin profiller arasında eģit olarak dağıtıldığı düģünülürse (z:profil sayısı);

10 d d h p h d d z M h L F p d d d d z M z F F em b t b t t p em

11

12

13 KAMA BAĞLANTILARI Kamalar üst yüzeyleri eğik olan prizmatik elemanlardır. ġekil bakımından burunsuz, burunlu; montaj sırasındaki duruma göre yuvalı (gömme), düz (yassı) ve oyuk tipleri vardır.

14 a) Yuvalı (gömme) kama bağlantısı b) Düz (yassı) kama bağlantısı c) Oyuk kama bağlantısı Kama Bağlantıları

15 Kamalar eksenel yönde çakılarak monte edilir. Montajdan sonra kama ; mil ve göbeğe alt ve üst yüzeyi ile temasta bulunur, yan yüzeylerde bir boģluk vardır. Kamanın çakılması ile kamanın alt ve üst yüzeyleri ile mil ve göbek yüzeyleri arasında basınç meydana gelir. Mile uygulanan moment kamanın alt ve üst yüzeylerinde oluģan sürtünmenin yardımı ile göbeğe iletilir. Momentin iletilmesi için oluģan sürtünme momenti (M s), döndürme momentinden (M b ) daha büyük veya eģit olmalıdır. Bu koģul sağlanmadığında kayma olur, yan yüzey boģluğu kaybolur ve kama momenti yan yüzeyleri ile iletmeye baģlar. Ġstenmeyen bir durumdur. Çakmadan dolayı göbek deliği ovalleģir. Mil ekseni ile göbek ekseni arasında bir eksantriklik meydana gelir.

16 F n =pbl Çakma kuvveti F ç =F n tan(α+2ρ) Çözülme Kuvveti F çöz =F n tan(α-2ρ) Otoblokaj ġartı F çöz <0 olmalı yani α 2ρ F n F ç

17 YUVALI KAMA KayıĢ kasnakları, diģli çarklar, volanlar, kavramalar, kollar, manivelalar gibi dönen veya salınım hareketi yapan parçaların millere bağlanmasında kullanılır. F p n M M b btop pbl M b 12M bl( b pbl( b b d) M d) yanak p em

18 OYUK KAMA M F n b F d n pbl M bko p bld p em k 0 kaymaya karşı emniyet katsayısı

19 KONĠK GEÇMELER Ġçi konik olarak iģlenmiģ göbek çok defa bir civata yardımı ile sağlanan eksenel kuvvet etkisi ile aynı koniklikte iģlenmiģ mil üzerine sürülerek bağlantı sağlanır. Temas yüzeyleri dönel ve temas sürekli olduğundan basıncın eģit yayılmıģ olduğu kabul edilir. Çok sık veya seyrek sökülüp takılan bağlantılarda, gemi pervanelerinin Ģafta tespitinde, matkaplarda, takım tezgahlarında kullanılır.

20

21 1 d d1 2 tan K L 2 d d1 tan 2 2L M M veya M k Ortalama p s b 2k0M Ld b 2 0 çaptaki p em s normal d 0 o M b k d d kuvvet 1,25...1,5 F n d o Lp Gereken sıkma kuvveti F ön =F n tan(α/2+ρ) Gereken çözme kuvveti F çöz =F n tan(α/2-ρ) Otoblokaj şartı Fçöz 0 α/2-ρ 0 α/2 ρ α 2 ρ

22 SIKMA GEÇMELER Yüzeyler arasındaki basınç civataların sıkılması ile sağlanmaktadır.bu tür bağlantılar göbeğin mil üzerine istenilen yere takılmasına veya montaj sırasında gerekli ayarlamaların yapılmasına imkan verir. F n = pdl komb P = 2 μld P em

23

24 BĠLEZĠK KAMALAR (Urdingen halkaları) Eksenel yönde sıkınca radyal yönde büyüyen elemanlardır. Bu iģlem sırasında bilezik ile mil ve bilezik ile gövde arasında bir basınç oluģur. Ġletilecek moment uygulandığı anda basınçtan dolayı bir sürtünme momenti meydana gelir. Bağlantının gerçekleģebilmesi için M s M b olmalıdır. Bazen bir kaç eleman çifti birlikte kullanılır. Ancak bu durumda çiftler eģit olarak moment taģımazlar.

25 Ayrıca göbekte düzgün bir basınç dağılıģı meydana getirmeleri sebebiyle ovalleģme ortadan kalkmaktadır. Kötü yönü ise çok karmaģık olmaları ve tam emniyetli olmamalarıdır. Son zamanlarda rondela, spiral, burç-spiral Ģeklinde yaylar kullanılmaktadır.

26 Bilezik Kamalar (Urdinger halkaları)

27

28 SIKI GEÇMELER Bu tip bağlantılarda mil ve göbek arasındaki moment ve hareket iletimi geçme yüzeyleri arasında çap farklılığı sayesinde oluģturulan basınç ile sağlanmaktadır. Bu nedenle baģlangıçta milin dıģ çapı (d M ) göbeğin delik çapından (d G ) büyük yapılır. Moment uygulandığında, geçme yüzeyleri arasında sürtünme kuvveti meydana gelir. Bağlantının sağlanabilmesi için M s M b olmalıdır.

29 Sıkı geçmeleri montaj şekillerine göre Eksenel sıkı (pres) geçmeler Radyal sıkı geçmeler olmak üzere ikiye ayırarak inceleriz.

30 EKSENEL SIKI (PRES) GEÇMELER Parçalar oda sıcaklığında eksenel bir kuvvetin yardımıyla monte edilirler. Eksenel yönde itme hızının 2 mm/s'yi geçmemesi gerekir. Montaj sırasında mil ucunun kazıma yapıp malzeme kaldırmaması, ayrıca merkezlemeyi kolaylaģtırmak amacıyla uç kısımda yaklaģık 5 ' lik bir açıyla mm. kadar pah kırılmalıdır. Pres geçmede parçaların yüzey pürüzlülüğü bozulabilir. Bu durum bağlantıyı olumsuz etkileyeceğinden önemli yerlerde kullanılacak bağlantılar mil ve göbek yüzeylerinin arasına gönderilen basınçlı yağ tabakası yardımı ile yapılır.

31 RADYAL SIKI GEÇMELER Bu geçmelerde genellikle göbek ısıtılır. Sıcaklık parçaların birbiri üzerine rahatlıkla geçirilmesine olanak verecek dereceye kadar yükseltilir. Soğuma sırasında delik çapı büzülür ve istenilen sıkılık sağlanır. Isıtma işlemi, 100 C'a kadar sıcak plakalar üzerinde, 350 C'ta kadar yağ banyosunda, 700 C'ta kadar ise fırında veya alevle yapılabilir. Bazen de mil soğutularak çapın küçülmesi sağlanır. Soğutma işlemi, -70 C'ta kadar kuru buz (karbondioksit kan) -190 C'ta kadar ise sıvı hava ile yapılır. Sıcak geçmelerde yüzey pürüzleri bozulmaz.

32 ESNEK BAĞLANTILAR Özellikle hassas cihaz tekniğinde kullanılan bu bağlantılarda parçalardan biri kolay ve oldukça büyük şekil değiştirecek şekilde yapılır.

33

34

35

36

37

38

39 PĠM, PERNO ve ESNEK SEGMAN BAĞLANTILARI Pimler Pimler küçük makine elemanları olup bağlama, merkezleme ve emniyet elemanı olarak kullanılırlar. Silindirik, konik ve çentikli pimler olarak sınıflandırılabilirler. Silindirik pimler toleranslı olarak monte edilirler. Delikleride hassas iģçilik gerektirir. Çentikli pimler bu hassasiyeti gerektirmez. Delikleri kaba olarak iģlenebilir. Aynı prensip elastik esnek pimler içinde geçerlidir. Konik pimlerinde delikleri raybalama iģlemine tabi tutulmalıdır.

40

41 Konik pimler: tam konik, vidalı veya iç vidalı olabilirler. Çentikli pimler: tam çentikli, yarım çentikli veya kısmi çentikli olabilir. Uygulamada esnek pim adını taģıyan pimlerde kullanılmaktadır. Bunlar yarıklı boru Ģeklindedir.

42

43

44 Pimler St 50, St 60 çeliklerinden veya özel durumlarda bakır, pirinç veya aluminyum malzemeden üretilirler. Boyut bakımından tecrübelere dayanılarak d mil çapına bağlı olarak yaklaģık değerleri önerilir. Pimler kesmeye ve yüzey basıncına zorlanırlar. Kesmeyi dikkate alacak olursak. Statik zorlanma için DeğiĢken zorlanma için 2 em N / mm 2 em N / mm

45 Pernolar Pernolar silindirik elemanlar olup mafsallı yani dönme serbestliğine sahip küçük tekerleklerin, kasnakların ve ruloların taģıyıcı elemanlara bağlanmasında, ve pistonbiyel bağlantılarında kullanılan elemanlardır. BaĢsız (a,b), baģlı(c,d,e,f), tespit edilebilmeleri için delikli(b,c,d) veya vidalı(e) olabilirler.

46 Pernoların eksenel yönde emniyeti için seeger emniyet halkası segman (a,b), profilli emniyet rondelaları (c,d), gupilya (f), somun(g) veya vidalı pimli bilezik(g) kullanılabilir. 1 Perno, 2 Pul, 3 Emniyet halkası 1 Pul, 2 Profilli emniyet rondelası 1 Gupilya, 2 Pul 1 Bilezik, 2 Vidalı pim Pernolar genellikle St50, St60, C35 gibi malzemelerden yapılır.

47 Pernoların hesabı Pernolar yüzey basıncı, eğilme ve kesmeye zorlanırlar. Yan parçalarla perno arasındaki yüzey basıncı: Bilezik ile perno arasındaki yüzey basıncı: p em Eğilme: Kesilme:

48 Perno konstrüksiyonları Pernoyla biyel kolu-piston bağlantısı

49 DEÜ Makina Elemanlarına Giriş

50 Esnek Segmanlar Seeger emniyet halkaları diğer deyiģle segmanlar göbekleri, mil veya pernoları eksenel yönde tespit eden elemanlardır. Bu elemanlar kullanma yerlerine göre mil(a,d,g), göbek(b,d,f) ve genel(c,h,i) segmanlar olmak üzere sınıflandırılabilirler. makine elemanları olup bağlama, merkezleme ve emniyet elemanı olarak kullanılırlar. Yay çeliklerinden yapılıp ısıl iģleme tabi tutulan bu elemanların takılmaları ve sökülmeleri çok kolaydır. DEÜ Makina Elemanlarına Giriş