BURSA TECHNICAL UNIVERSITY (BTU) 2 DİŞLİ ÇARKLAR I: GİRİŞ

Transkript

1 Makine Elemanları 2 DİŞLİ ÇARKLAR I: GİRİŞ 1

2 Bu bölümden elde edilecek kazanımlar Güç Ve Hareket İletim Elemanları Basit Dişli Dizileri Redüktörler Ve Vites Kutuları : Sınıflandırma Ve Kavramlar Silindirik Düz Dişli Çark Mekanizmasının Temel Boyutları Dişli Ana Kanunu 2

3 Güç ve Hareket İletimi Motordan elde edilen döndürme momenti aşağıdaki formülle hesaplanır; P = M d. w M d = 9550 N n Yukarıdaki ifadeden de görüleceği gibi sadece dönme hızı değiştirilerek farklı moment değerleri elde edilebilir. Bu amaçla güç ve hareket iletim elemanları kullanılmaktadır. Güç ve hareket iletim elemanları; bir döndüren ve diğeri döndürülen en az iki elemandan oluşur. 3

4 Mekanizmalar güç makinesi ve iş makinesi arasında motorun gücünü iletirken aynı zamanda motorun dönme hızını değerini de değiştirir. Güç ve hareket iletim elemanları ile ilgili ifadeler; Çevrim Oranı: Dönme hızının değerini ve yön değişimini ifade eder i 12 = ±w 1 /w 2 = ±n 1 /n 2 Burada; (+) işareti döndüren ve döndürülen elemanların dönme yönlerinin aynı olduğunu (-) işareti ise farklı olduğunu gösterir. 4

5 i 12 = ±w 1 /w 2 = ±n 1 /n 2 Çevrim oranına bağlı olarak hareket ve güç iletim elemanları üç gruba ayrılır: i 12 > 1 yani n 1 > n 2 hız düşürücü (redüktör) i 12 < 1 yani n 1 < n 2 hız yükseltici (vites kutusu) i=1 yalnız hareket ileten elemanlar 5

6 n 1 Çevrim Oranının Görsel Anlatımı z 1 n 1 d 1 i 12 z 3 n 2 i 12 z 2 i 23 n 3 n 2 i 12 = n 1 = z 2 i 23 = n 2 = z 3 n 2 z n 3 z 2 1 z 4 i 13 = n 1 n 2. n 2 n 3 = n 1 n 3 d 2 i 12 = n 1 n 2 = d 2 d 1 i t = i 12. i 23. i 13 6

7 Döndüren elemanın P 1 gücü ile döndürülen elmanın P 2 gücü arasında: P 2 = P 1 η Burada η mekanizmanın verimidir. Döndüren ve döndürülen elemanların döndürme momentleri : Mb 1 = 9550 P 1 n 1 Mb 2 = 9550 P 2 n 2 i 12 = n 1 n 2 Mb 2 = i 12 ηmb 1 7

8 Vites Kutuları Vites kutularının amacı; tek bir giriş devri sayısına karşılık birden fazla kademeli olarak çıkış devri elde etmektir. Vites kutularının çıkış devir sayıları n çmin ile n çmax arasında kademeli olarak değişir. Kademeler aritmetik veya geometrik dizi oluşturacak şekilde seçilir. 8

9 Basit Dişli Dizileri Şekildeki gibi bir düzenle güç iletilmesi düşünülürse, yani O 1 silindir merkezine uygulanan M 1 tahrik momenti, O 2 silindir merkezinden M 2 momenti olarak almak istenirse, öncelikle bu iki silindir arasındaki sürtünme kuvvetinden faydalanmak gerekmektedir. Bunun için de silindirleri, temas çizgisinden geçen düzleme dik F n kuvveti ile birbirine bastırmak gerekir. F t = μf n M 1 = μf n r 1 M 2 = μf n r 2 9

10 Basit Dişli Dizileri Basit dişli dizileri; Birbirlerinden uzakta bulunan miller arasında hareket iletmek Son milin dönme yönünü değiştirmek için kullanılır. 10

11 Sınıflandırma ve Kavramlar Dişli çarklarda sabit açısal hız oranlarında dönme esnasında, fonksiyon üstlenen yüzeylerinde, düzgün yuvarlanma meydana gelmektedir. Dişli çarkların aktif yüzeyleri aynı düzlemde bulunduğunda, çarkların aks veya mil eksenleri ya birbirine paralel ya kesişen veya uzayda kesişen şeklinde görülmektedir. Buna göre dişli çarklar; Silindirik alın dişliler Helisel alın dişliler Konik dişliler Sonsuz vida dişliler Planet dişliler şeklinde sınıflandırılmaktadır. 11

12 Sınıflandırma ve Kavramlar Diş profillerine göre; Düz dişliler Helisel dişliler vb. olmak üzere gruplandırılmaktadır. Helisel Konik Dişli Çark Düz Dişli Çark 12

13 Silindirik alın dişli çark Eksenleri aynı düzlemde paralel iki mil arasında güç iletimi sağlarlar. Düz Silindirik Dişli Çark Helisel Silindirik Dişli Çark Kremayer Dişli Çark 13

14 Sınıflandırma ve Kavramlar Düz dişli çark mekanizmaları: Dişlilerin diş yanakları birbirlerine ve dişli çark dönme eksenlerine paraleldir. Çevrim oranı i 8 dir. Düz Silindirik Dişli Çark 14

15 Sınıflandırma ve Kavramlar Eğik dişli mekanizmaları: Dişli çark eksenleri ile diş alın yüzeyi doğrultusu arasında sabit eğim açısı mevcuttur. Eğik dişler düz alın dişlilere göre birbirleriyle daha fazla temas etmektedir. Böylece daha fazla moment taşımakta ve daha sessiz çalışmaktadırlar. Çevrim oranı i = 10 değerindedir. 15

16 Sınıflandırma ve Kavramlar Helisel dişli mekanizmaları: Dişlerin alın yüzey doğrultuları dişli ekseni ile değişen eğim açısı yapmaktadır. Bu dişli çarkların helisleri vida helislerine benzemektedir. Bu çarklarda kavrama oranı iyi olup, çevrim oranı da eğik dişlilerden yüksektir. İmalatı zor, sesiz çalışan ve iyi güç ileten mekanizmalardır. Helisel Silindirik Dişli Çark 16

17 Sınıflandırma ve Kavramlar Konik dişli mekanizmaları: Dişli çark dönme eksenleri farklı açılar altındaki konik yuvarlanmalı yatakların yuvarlanma elemanlarında olduğu gibi kesişmektedir. Bu dişli çarkların birinin radyal kuvveti diğerinin eksenel kuvvetidir. 17

18 Kremayer Dişli Çark (Toothed Rack) Kremayer, dönme hareketini öteleme hareketine çevirmesi nedeniyle birçok farklı uygulamada kullanılmaktadır; Otomobillerin dönme mekanizmaları İş ve inşaat makineleri Takım tezgahları Konveyörler Bant tipi imalat sistemleri Kaldırma mekanizmaları ve benzeri alanlarda 18

19 Planet Dişli Çark Küçük hacimlerde, büyük redüksiyon sağlayabilen dişli sistemleridir. İçinde bulunan üç elementin (Güneş dişlisi, planet dişli ve yörünge dişlisi) bir veya birkaçının sabitlenmesi veya hareketlendirilmesi sayesinde değişik devir hızları elde edilen bir ünitedir. Diferansiyel kutularında Otomatik vitesli araçlarda İş makinelerinde vb. kullanılmaktadır. 19

20 Planet Dişli Çark Diferansiyel kutularında Otomatik vitesli araçlarda İş makinelerinde vb. kullanılmaktadır. 20

21 Redüktör(Hız Düşürücü) nün İç Yapısı Bir dönme hareketinin devir-tork oranını dişliler yardımıyla değiştiren dişli sistemidir. Yapısal bakımdan redüktörler, gövde içine yerleştirilmiş dişli çarklar, miller, yataklar vb. parçalardan oluşan sistemlerdir. İş makineleri Yağ ve kimyasal kazanların karıştırılmasında Preslerde vb. kullanılmaktadır. 21

22 Silindirik Düz : Temel Kavramlar ve Boyutlar t: Taksimat S 0 : Diş kalınlığı l 0 : Diş boşluğu b: Diş genişliği h b : Diş başı yüksekliği h t : Taban yüksekliği 22

23 Silindirik Düz : Temel Kavramlar ve Boyutlar Taksimat dairesi (Yuvarlanma dairesi) : Üzerinde dişlilerin taksimatı yapılan ve esas dişli çarkın büyüklüğünü belirleyen dairedir. Bu daire üzerinden ölçülen ve bir diş kalınlığı ile bir diş arası boşluğu kapsayan uzunluğa diş taksimatı (t) veya hatve denir. d 0 = t π z t π = m modül d 0 = mz 23

24 Silindirik Düz : Temel Kavramlar ve Boyutlar Modül Modülün birimi mm dir ve tamamen standarttır. t π = m modül d 0 = mz Modülün dişli geometrisi ve boyuna etkisi 24

25 Silindirik Düz : Temel Kavramlar ve Boyutlar t: Taksimat S 0 : Diş kalınlığı l 0 : Diş boşluğu b: Diş genişliği h b : Diş başı yüksekliği h t : Taban yüksekliği Temel dairesi: Evolvent dişlilerde temel dairesi, dişli ölçüleri için çıkış büyüklüğüdür. Temel dairesinin ekseni dişli çarkın ekseni ile çakışmış haldedir. Temel dairesi ne profil, nede eksenler kaydırması ile değişir, temel dairesi bu değerlere bağlı olmayıp değeri aynen kalır. Temel dairesi karşıt dişli ile de bağımlı değildir. 25

26 Silindirik Düz : Temel Kavramlar ve Boyutlar Taban dairesi: Diş profilini oluşturan evolvent eğrisinin başladığı çaptır. Bu çap belli bir diş sayısının altında iken diş dibi çapından büyük, diş sayısı büyük ise diş dibi çağından küçüktür. 26

27 Silindirik Düz : Temel Kavramlar ve Boyutlar t: Taksimat S 0 : Diş kalınlığı l 0 : Diş boşluğu b: Diş genişliği h b : Diş başı yüksekliği h t : Taban yüksekliği Baş dairesi: Diş başlarından ölçülen referans dairedir. Diş başı dairesi olarak da adlandırılır. 27

28 SORULARINIZ??? 28