Makine Elemanları Dersi Bilgisayar ile buluşuyor: Dişli Çarkların 3D Modeli ve Kinematik Analizi (Taslak)

Transkript

1 Makine Elemanları Dersi Bilgisayar ile buluşuyor: ın 3D Modeli ve Kinematik Analizi (Taslak) Prof. Dr. İrfan KAYMAZ Erzurum Teknik Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü Erzurum Teknik Üniversitesi

2 Bu notların amacı: Makine Elemanları uygulamalarının Bilgisayar Destekli Mühendislik (BDM) kapsamında gerçekleştirilmesi, Üç boyutlu tasarımların SolidWorks ortamında yapılması Kinematik ve Kinetik Analizlerinin SolidWorks ortamınd gerçekleştirilmesi Sonlu elemanlar esaslı analizlerin gerçekleştirilmesi

3 SW de Dişili Çark çifti Dişli çark çiftinin çiziminde takip edilecek adımlar: Örnek: a giriş Ders notlarında verilen ve aşağıda tanımlanan dişli mekanizması dikkate alınacaktır: z1 SORU: Şekilde verilen ve iki düz dişliden meydana gelen dişli çark sisteminin toplam çevrim oranı İtop=10 ve z3-z4 dişlilerin çevrim oranı i34=2.94, giriş dönme hızı n1=965 d/d, giriş gücü N=12 kw, birinci kademenin modülü 3mm ve eksenler arası mesafe 110 mm; ikinci kademenin modülü 4.5mm ve eksenler arası mesafesi 160 mm olduğuna göre: z3 n1 n2 z2 a) Birinci kademenin çevrim oranı b) Tüm dişlilerin diş sayıları c) İkinci kademe dişlilerin boyutları d) Çıkıştaki dönme momentini Hesap ediniz. Dişli sisteminin toplam verimi 0.92; Çalışma faktörü 1.4 Dişliler sıfır dişlidir. Çözüm: a) i12=3.401 b)m 1 = 3 mm; Z 1 = 17; Z 2 = 58; m 2 = 4.5 mm; Z 3 = 18; Z 4 = 53 ; c)d 03 = 81 mm; d 04 = mm d) Mç= Nm z4 n3

4 SW de Dişili Çark çifti Örnekteki 2.kademe dişli çarkın büyüklükler: m 2 = 4.5 mm; Z 3 = 18; Z 4 = 53 d 03 = 81 mm; d 04 = mm SW de Montaj seçeneği ile açılarak aşağıda verilen çizim, dişli çarkların taksimat yarıçapları dikkate alınarak birbirine teğet iki çember çizilir.

5 SW de Dişili Çark çifti SW Kütüphanesinden Spur Gear seçilir ve orijin noktasına yakın bir bölgeye sürüklenerek bırakıldığında aşağıda gösterilen menü açılarak modül, diş sayısı gibi büyüklükler girilir.

6 SW de Dişili Çark çifti Dişli çark çiftini çizmek için öncelikle Montaj modunda yeni bir soildworks belgesi açılır.

7 SW de Dişili Çark çifti İkinci dişlinin büyüklüklerini girmek için

8 SW de Dişili Çark çifti Dişli çarkların montaj ilişkilerinin belirlenmesi: Öncelikle birinci dişli için yüz(float) özelliği seçilir ki diğer montaj ilişkileri belirlenebilsin.

9 SW de Dişli Çark Çifti Dişli 1 için montaj ilişkileri: Dişli yüzeyi ile ön düzlem Dişli merkezi ile daireleri çizdiğimiz çizimin ilk dişli merkez noktası eş merkezlenir.

10 SW de Dişli Çark Çifti Dişli 2 için montaj ilişkileri: Dişli yüzeyi ile ön düzlem Dişli merkezi ile daireleri çizdiğimiz çizimin ilk dişli merkez noktası eş merkezlenir.

11 SW de Dişli Çark Çifti Dişlilerin birbiri içine girdiği görülecektir. Bunu gidermek için herhangi bir dişli döndürülerek bu geçme düzeltilir.

12 SW de Dişli Çark Çifti Bu iki parçanın dişli çark gibi çalışabilmesi için montaj ilişkilerinde dişli çark seçilmelidir. Montaj ilişkileri->mekanik Montaj ilişkileri seçilir.

13 SW de Dişli Çark Çifti Her iki dişili çarkın yardımcı eksenleri seçilir. Oran otomatik olarak belirlenir. Ancak bu oran için dişli sayıları girilirse düzgün çalışma elde edililir.

14 SW de Motor Eklenmesi Motor eklemek için Model sekmesinin yanındaki Hareket Etüdü 1 sekmesine tıklayıp açılan pencerede motor ikonuna tıklanır.

15 SW de Motor Eklenmesi Motor eklemek için 1.dişli çarkın iç yüzeyi seçilir.

16 SW de ikinci dişli analizi 2.Dişli çıkış hızını bulabilmek için Sonuçlar ve grafikler sekmesine tıklanır.

17 SW de ikinci dişli analizi Sonuçlar sekmesinde bulunan açısal hız seçilerek istenilen elemanın açısal hızı grafiksel olarak elde edilebilir. Birim olarak derece/s olarak verir.

18 SW de ikinci dişli analizi: Moment ve Güç İkinci dişlideki güç ve moment hesabı: Motor seçimi; redüktörden istenen çıkış momentini verecek şekilde giriş momenti belirlenir. Bunun için YOL 1:Çıkış milinde istenilen moment değeri girilir YOL 2: Veya çıkış milinde mekanizma var ise yapılacak kinetik analiz neticesinde ihtiyaç duyulan moment veri olarak girilebilir. Örneğin redüktör çıkış mili bir tamburu tahrik ediyorsa tamburun kaldırdığı yük ve kaldırma hıız dikkate alınarak yapılacak kinematik ve kinetik analiz neticesinde tork ihtiyacı belirlnemiş olur.

19 SW de ikinci dişli analizi: Moment ve Güç Giriş motor torkun belirlenmesi: Çıkışta 100 N.mm lik bir moment ihtiyacı mil üzerinde tanımlanmıştır.

20 SW de ikinci dişli analizi: Moment ve Güç Tork ihtiyacı aşağı gösterildiği gibi belirlenir: