BÖLÜM.1 Taımlar ve Sııflaırma Miller geellikle öerek momet ve hareket ilete airesel kesitli makia elemalarıır. Buralmaya veya burulma ile birlikte eğilmeye zorlaırlar. Akslar: Saece yük taşıya ve bu eele eğilmeye çalışa millere aks aı verilir. Döe ve ura akslar olmak üzere ikiye ayrılabilir. Tekerleğe kamalamış, vago taşıya bir mil, öe bir akstır. Arka tekerlerlerle tahrik eile ö tekerlek aksı, ura bir aks öreğiir. Miller görüüşlerie göre üz miller ve irsekli miller(krak milleri) olarak iki gruba ayrılabilir. Krak koluu biyel kuvvetie göre boyutlaırılması gerekir. Şekil.1 Çeşitli Mil Örekleri Kısa akslara "pero", mili yatak içie kala kısmıa ise muylu aı verilir. Miller, üzerie taşııkları parçalarla birlikte öe, titreşeı kaya kısaca makia bütüü içie hareket ee bir elema oluğua makia gövelerie yataklarla yataklaırlar. Bu amaç içil yükü mile geliş urumua göre ekseel veya rayal yataklar kullaılır.
. Başlıca Mil Malzemeleri ve Milleri Yapımı Geel yapı çeliklerie Fe 44, Fe50, Fe 60 ve Fe 70 e çok kullaıla malzemeleriir. %C oraları 0.5 olayıaır. Yüksek sıcaklıkta sürüme olayıa maruz kalırlar. Mo, W, V gibi alaşımlar katılarak mil malzemelerie yüksek sıcaklığa karşı üstü özellikler kazaırılabilir. Sematasyo çelikleri (C15; Ck 15; 0MCr5, 5 MoCr 4 gibi ve C Ni'li sematasyo çelikleri) ve ıslah çelikleri (C5, Ck5, 4CrMo4, Cr Ni'li ıslah çelikleri) hem sıcaklığa hem a korozyo karşı ayaıklı, zor koşullar içi uygu mil malzemeleriir. Yapım kolaylığı ve mukavemet üstülüğü bakımıa miller geellikle airesel kesitli yapılır. 150 mm çapa kaar miller tora eilerek veya soğuk çekilerek yapılırlar. Kama yuvası v.s. açılıkta sora kamburlaşmaları giermek bakımıa ice pasoa tekrar toralamalıır. Soğuk çekilmiş millere oyuk kama kullaılmalıır. Daha büyük miller ve faturalı miller, övülerek yapılır. Dövme işlemie sora salgı giermek amacıyla tora eilmeli veya taşlamalıır. Özellikle yumuşak yatak alaşımlarıı kullaılmaığı yataklamalara miller yüzey sertleştirmesi işlemleriyle aşımaya ayaıklı hale getirilir. Böylece sert bir kabuk ve süek bir iç kısmı avatajlarıa birlikte yararlaılır. Yataklaacak muylu ve fatura kısımları istee hassasiyete göre tesviye, hassas taşlama, yüzey sıkıştırması, lepleme gibi işlemlere geçirilir. Boru milleri özellikle yataklar arası uzaklığı büyük oluğu yerlere iyi souçlar vermekteir. Dolu millere kıyasla mukavemet mometie %6 azalmaya karşılık ağırlıkta %5 'lik bir kazaç (hafiflik) sağlaabilmekteir. Ayrıca buu bir malzeme kazacı olarak görmek gerekir. W e. Eğilme ireci mometi. G Birim boy içi ağırlık 4 W e 4. 1.1 4 G. 1.1 4 ; 4 1 1 4 ağırlıktaki azalma aha büyük olmalıır. oluğua
. Millere Çetik Etkisi ve Kostrüktif Ölemler Mil yüzeylerie kama yuvalarıı açılması, faturalar ve elikleri buluması baze kaçıılmaz olmaktaır. Bular gerilme yığılmalarıa yol aça geometrik süreksizliklerir. Bu oktalara kuvvet akımları keski bir şekile yö eğiştirir. (Şekil.). Şekil. Çetik Diplerie Gerilme Yığılması Yö eğiştirme e kaar keski olursa, Teorik Gerilme Yığılması Faktörü K t o ölçüe büyük olur. Diamik zorlamalara ve özellikle gevrek malzemelere tehlike aha büyük boyutlara ulaşır. Bu eele kural olarak kostrüksiyoa keski köşeler yuvarlatılmalı böylece kuvvet akımlarıı yö eğiştirmesi yumuşatılmalıır. Bu K! t i küçültülmesi emektir...1 Serbest Kavşaklar: Çeşitli kullaım, motaj, v.s. eelerie D çapıı eğerie üşürülmesi gerekebilir. Bu geçiş r kavşak eğrisi yarıçapı büyük tutularak uygu bir kavşak eğrisiyle yapılmalıır. Eğer r/ > 0. yapılabilirse K t eğeri 1. ye üşürülebilir. Deeyler koik veya elips yayı kavşaklarıı iyi souç veriğii göstermiştir. α = 15 olursa K t = 1.1 olabilmekteir. Elips yayı aha iyi olmakla birlikte yapımı zorur. Bütü kavşakları iyi taşlaması, işlemesi gerekir. Şekil. Kavşak Eğrisi Yarıçapı
.. Dayama Kavşakları Mile mote eilecek göbekler böyle bir kavşağa(omuza) ayaacaksa yukarıaki serbest kavşaklar işe yaramaz. Uygu ayama kavşaklarıı tasarımı gerekir (Şekil.4). Dayama faturaları içi şekileki kavşak eğrileri taşlamayı kolaylaştırır, göbeği faturaya ayamasıı sağlar. Şekil.4 Dayama Kavşakları Dayaacak parçaı eliği 45 eğimli bir kavşak ile soa eririlirse (a) ve (b) 'eki kavşak eğrileri kullaılabilir. Aksi urumlara kavrama, kasak ve işliler içi (c) ve () 'eki kavşak eğrileri uygu olur. Rulmalı ve kaymalı yataklara ekseel yükü almak içi omuz kavşakları (e) 'eki gibi olabilir. Boşluksuz oturma (g) e görülmekteir... Geçmeler Keski köşeli ve et kalılığı fazla ola şekileki gibi bir parça mil üzerie sıkıca oturursa parçaa mile aka kuvvet çizgileri akastre bir çubuktaki gibi keski yö eğiştirir. Parça mili eformasyoua uyamaz. Mil üzerie, ilk oturma oktasıa yorulma soucu çatlaklar meyaa gelebilir (Şekil.5).
Şekil.5 Keara Sıkı Oturma Mile göbeğe veya göbekte gerilme geçişi aha yumuşatılmış bir şekile olmalıır. Buu içi elastik göbek bağlatıları uygulaır. Şekil.6' a görülüğü gibi keara et kalılığı azaltılarak, çevresel oyuklar açılarak veya keara sıkı oturma öleerek göbeğe elastikiyet kazaırılabilir. Şekil.6 Elastik Göbek Bağlatılar Elastik göbek bağlatıları göbeği mil eformasyolarıa belli ölçüe uyum göstermesii, kuvvet hatlarıı yumuşamasıı, bu eele e ilk oturma oktasıa yığıla gerilmei çevre oktalara ağılarak bu oktaı rahatlamasıı ve kırılmaı gecikmesii sağlar.
.4 Milleri Deformasyo Açısıa Kotrolü Mukavemet bakımıa kırılma olasılığıa uzak buluuluğu hale aşırı eformasyolar milleri görev yapmasıı egelleyebilmekteirler. Bu eele eğilme ve burulma eformasyoları içi kabul eilebilir sıırlar komaya çalışılmıştır. Acak her problemi özelliğie göre eformasyo sıırıı ayrıca belirlemesi kostrüksiyoa buu sağlaması e sağlıklı yol olur. Bu kou hızlı çalışa millere aha öemliir..4.1 Eğilmeye Göre Kotrol f 1 1 veya tg 000 1000 olmalıır. Bu sıırı üstüeki eformasyolar yataklara tehlikeli kear oturmalarıa ee olur. Eğilmee l yataklar arası uzaklığı büyüklüğü, f sehimii aha çok büyümesie yol açtığıa öemli olmaktaır. Burulma eformasyoua 1 m uzuluğuaki mil parçasıa iki ucu birbirie göre öme açısı Bu sıır her problem içi geçerli olmayabilir. 0 1 4 olmalıır. Yatak sayısı burulmaa öemli eğilir. Şekil.7 Milleri Deformasyo Açısıa Eğilmeye Göre Kotrolü.4. Titreşim Kotrolü Geel olarak güç N = F * v şeklie taımlaır. v hızı e kaar büyük olursa belli bir gücü iletmek içi gereke F kuvveti o kaar küçük tutulabilmekteir. Bu a güümüze büyük hızlara çalışma eğilimii artırmaktaır. Acak hız büyüükçe titreşim problemleriyle karşı karşıya kalımaktaır. Mil sistemie küçük bir egesizlik büyük merkezkaç kuvvetlerii oğmasıa yol açabilmekte, titreşimi zorlayabilmekteir. Bu eele mil sistemii statik ve iamik olarak iyi egelemiş olması gerekmekteir.
.4. Bir Kütlei Kritik Titreşimleri Dikkatle egelemiş bir sisteme bile egeleememiş bir kütle kalabilir. Merkezkaç kuvvetiyle eforme ola mile sehim egesizliği gierek büyümesie sebep olur. Zorlayıcı kuvveti frekası sistemi frekası üstüe çıkarsa gelik sosuza gier. Bua rezoas urumu eir ve mutlaka kotrol eilmeliir. Eğilmee Kritik Hız: Simetrik isk e kaçıklığıa mile mote eilmiş olsu. Başlagıçta F me merkezkaç kuvveti mili eğilmeye zorlaığıa f sehimi oluştukta sora F m( e f ) kuvveti bir yere egelemeliir. b ola olur. Mil ireç gösteriğie göre elastik ireç kuvvetiyle merkezkaç Şekil.8 Eğilmee Kritik Hız Elastik ireç kuvveti F = c x f olarak yazılabilir. c : Birim eğilmeye üşe kuvvet veya yaylama katsayısı F. f olarak sehim (eğilme eformasyou) olup buraa, 48. EI. 48. EI. c yazılabilir. F sehimii sosuza gitmeiği uruma (ege) F m( f e) cf yazılabilir. m.. e f c m. olur. Sistemi rezoasa girmesi f sehimii sosuz olması emektir. Bua a saece c m eğeri yol açar. Buraa öyle bir hız eğeri var ki sistem o hızla çalıştığıa sehim sosuza gier. 0 Bua kritik hız iyoruz. Bu eğer kr c / m ır.
f ve eğerleri bir iyagram üzerie gösterilebilir (Şekil.5) kr 1 ( kr )içi f kr = 0 içi f = 0 olup, bizce sehimi mutlak eğeri öemliir. Kritik bölgei altıa ve üstüe mil rahat çalışabiliği hale kritik hıza mili kırılması bekleebilir. Kritik bölgee çalışma zorululuğu oğarsa kritik bölge başka tarafa kayırılmalı veya titreşim söürücüler kullaılmalıır. Bu amaçla presip olarak sürtümeli, hirolik veya iamik etkili söürücüler kullaılabilir. Titreşim zorlayıcı kuvvet karşı tepkilerle yok eilir. Şekil.9 Kritik Hız Diyagramı Şekil.10 Çeşitli Söümleyiciler Burulma Titreşimleri: Döürücü momet, iski ɸ kaar öürürse mil yay gibi karşı koyar, burulma mometi ile eformasyo açısı arasıa M Im c bağıtısı varır. t Şekil.11 Burulma Titreşimi I m : Diski polar kütle mometi c r m ir. Bezer üşücelerle k Im buluur.
Boyutlaırmaa kritik hız eğilme ve burulma bakımıa kotrol eilmeliir. Bir mile aet kütle bağlamışsa şekileki gibi bir titreşim baı meyaa gelir. Karşımıza lieer olmaya eklem sistemleri çıkar. Bu eklemler acak bilgisayarlarla çözülebiliğie: müheislikte yaklaşık bağıtılar kullaılabilir. Şekil.1 Boyutlaırmaa Kritik Hız m 1, m,, m kütleleri varsa; kr... 1......... 1 4 1 4 Bağıtısı ile kritik hız yaklaşık olarak ele eilebilir. Kritik hızlar ağırlık ve sehim terimlerie göre üzeleebilir. kr F g mf f veya sayıa kütle içi; kr g 1 1 Gf G i : Herhagi bir kütlei ağırlığı f i : Ağırlığı sebep oluğu sehim g: Yer çekimi ivmesi.4.4 Mukavemet Kotrolü:.4.4.1 Burulmaya Göre i G f i i i yazılabilir. M b Saece burulma varsa em olmalıır. W b
W 16M b olup b em yazılabilir. Sıır uruma em 16 alıabilirse, belli bir em 16M eğeri içi b em olur. Mili burulmaya zorlaya momet mili iletmek zorua oluğu (güç kayağıa gele) öürme mometiir. Bu momet (M ) belli bir hızıa iletilmesi koşulua hesaplaır. N = M x temel bağıtısıa N [kw]: İletile güç [1/s] olarak açısal hız, [/ak] olarak mili öme sayısı ise J = Nm ve 0 = j/s =Nm/s oluğu göz öüe alıarak π 1 N[kW].1000 = M [Nm] [ ] veya 0 s N[kW] M [Nm]=9550 yazılabilir. M b = M oluğua [/ak] 169550 em N k N yazılabilir. M [Nmm], τ em = 1 N/mm (Fe 50 ye yakı malzemeler içi uyguur), N [kw], /ak olarak alıırsa, k = 160 buluur. Mil çapı yaklaşık bir eğerle [mm] olarak 160 N / bağıtısıa hesaplaabilir. Güç, beygir gücü olarak verilirse 1 kw = 1.6 PS alıır..4.4. Eğilmeye Göre: Saece eğilme varsa M e e em olmalıır. We We olarak eğilme ireç mometiir. Diamik zorlamalara sürekli mukavemet açısıa ele alımalıır..4.4. Eğilme + Burulma Durumua Sürekli mukavemete bakılmalıır. Statik ve iamik eşeğer gerilmeleri buluması ve şü vü eş eş hesaplaarak vü S oraıa bakılması gerekir. Deformasyo esas alıığıa burulma eformasyou kriteri kullaılarak
[ mm] 10 4 N[ kw ] yazılabilir. [ / ak] Çok yataklı millere yataklar arası uzaklık içi: 11 [mm] eğilme eformasyou kriterie göre, 10 [mm] mukavemete göre Bağıtıları kullaılabilir. Burulma mukavemeti açısıa yataklar arası uzaklığı öemi azır.