MİLLER ve AKSLAR SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE ELEMANLARI-I DERS NOTU

Transkript

1 MİLLER ve AKSLAR MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE ELEMANLARI-I DERS NOTU Miller ve Akslar 2 / 40 AKS: Şekil olarak mile benzeyen, ancak döndürme momenti iletmediği için burulmaya zorlanmayan, sadece eğilme gerilmesi taşıyan makine elemanıdır. MİL: Üzerinde taşıdığı makine elemanlarıyla birlikte dönerek moment/güç ileten, burulma ve eğilme gerilmeleri altında çalışan, montaj amaçlı çeşitli geometrik özelliklere sahip olarak ve genellikle daire kesitli olarak üretilen makine elemanıdır. 1

2 Akslar 3 / 40 Duran Aks: Aks sabit bir gövdeye kamalanmış ve üzerinde taşıdığı elemanlar aks üzerine yataklanmış ise duran aks olarak isimlendirilir. Dönen Aks: Aks sabit bir gövdeye yataklanmış ve üzerinde taşıdığı elemanlar aks üzerine kamalanmış ise dönen aks olarak isimlendirilir. Her ikisinde de aks üzerinde bir döndürme momenti akışı ve dolayısıyla burulma gerilmesi yoktur. Duran akstaki eğilme gerilmesi statik, dönen akstaki eğilme gerilmesi ise dinamik karakterdedir. Bu nedenle, aksi zorunlu değilse duran aks tercih edilmelidir. Ticari Araç Ön Tekerleği: Mil? Aks? 4 / 40 2

3 Ticari Araç Arka Tekerleği: Mil? Aks? 5 / 40 Kreyn Tahrik Tekerleği: Mil? Aks? 6 / 40 3

4 Halat Makarası: Mil? Aks? 7 / 40 Tek Kademeli Diferansiyel: Mil? Aks? 8 / 40 4

5 Çift Kademeli Diferansiyel: Mil? Aks? 9 / 40 Norton Kutusu: Mil? Aks? 10 / 40 5

6 Vites Kutusu: Mil? Aks? 11 / 40 Mil Çeşitleri 12 / Düz Mil: Tüm muyluları aynı eksen üzerinde olan mil (Muylu: Milin yatak içinde kalan kısmı). 2. Dolu Mil: Sabit kesitli ve içi dolu mil. 6

7 Mil Çeşitleri 13 / Boş Mil (Boru Mil): Kesiti boru şeklinde olan mil. Mil Çeşitleri 14 / Kademeli Mil (Faturalı Mil): Farklı noktalarda farklı dairesel kesitlere sahip olan mil. 7

8 Kademeli Mil Örneği: Titanik Pervane Şaftı 15 / 40 Mil Çeşitleri 16 / Dirsekli Mil (Krank mili): Muyluları birden fazla eksen üzerinde bulunan mil. 8

9 Krank Mili Örneği: Gemi Motoru 17 / 40 Motor Ağırlığı: 2300 ton Motor Boyu: 27 m Motor Yüksekliği: 13,5 m Krank Mili Ağırlığı: 300 ton Silindir Çapı: 96 cm Silindir Stroku: 2,5 m Silindir Başına Güç: 5720 kw Motor Gücü: 80 MW Mil Çeşitleri 18 / Kam Mili: Üzerinde farklı açılarda ve geometrilerde kamlar bulunduran mil. 9

10 Mil Çeşitleri 19 / Kardan Mili: Mil eksenleri arasındaki açıyı kompanse edebilen mafsallı mil. Mil Çeşitleri 20 / Grup Mil: Üzerindeki birden fazla makine elemanıyla yekpare (ya da kamalı bağlantılı olarak) üretilen mil. 10

11 Mil Çeşitleri 21 / Esnek Mil: Döner fırça, takometre gibi geometrinin belirsiz olduğu yerlerde Kullanılan mil (max. Tork ve güç: 100 Nm ve 15 kw). Mil ve Aks Malzemeleri 22 / Genel Yapı Çelikleri St 44, St 50, St 60, St 70 (% 0,35 C + Mo, W, V) 2. Semantasyon Çelikleri C 15, Ck 15, 20MnCr5, 25MoCr4 3. Islah Çelikleri C 35, Ck 35, 42MoCr4 11

12 Gerilme Yığılması: Fatura Kavşakları 23 / 40 Keskin köşeler radüs, pah vb. ile yuvarlatılarak, kuvvet akış çizgilerindeki ani yön değiştirmeler yumuşatılmalı ve gerilme yığılmaları önlenmelidir. Gerilme Yığılması: Fatura Kavşakları 24 / 40 Keskin kenarlardan kaçınılmalıdır: Konik geçişler ( = 15 o için K t = 1,1) Daire yayı radüsler (r/d > 0,2 için K t = 1,2) 12

13 Gerilme Yığılması: Dayanma Kavşakları 25 / 40 Flanşta pah ve radüs olması durumunda, keskin köşeli flanşlarda ve eksenel yük taşıyan fatura omuzlarında alınabilecek tedbirler: Gerilme Yığılması: Sıkı Geçmeler 26 / 40 Mile sıkı geçen, keskin köşeli ve et kalınlığı fazla bir parçadan mile akan kuvvet çizgileri keskin yön değiştirir. Parça milin deformasyonuna uyamaz. Mil üzerinde, ilk oturma noktasında yorulma sonucu çatlaklar meydana gelebilir. Bunu önlemek için mil-göbek arasında kuvvet akış çizgileri yumuşatılmalıdır. 13

14 Gerilme Yığılması: Sıkı Geçmeler 27 / 40 Mil-göbek arasındaki kuvvet akışını yumuşatmak için, Kenarlarda et kalınlığı azaltılarak, Çevresel oyuklar açılarak Kenarda sıkı oturma önlenerek elastik göbek bağlantıları uygulanır. Mil Hesapları 1. Mukavemet Kontrolü Eğilmede Gerilmesi Açısından Burulma Gerilmesi Açısından Bileşik Gerilme Açısından 2. Deformasyon Kontrolü Eğilme Biçim Değişimi Açısından Burulma Biçim Değişimi Açısından 3. Titreşim Kontrolü Eğilmede Kritik Hız Açısından Burulmada Kritik Hız Açısından 28 / 40 14

15 1. Mukavemet Kontrolü (Eğilme) 29 / Mukavemet Kontrolü (Burulma) 30 / 40 15

16 1. Mukavemet Kontrolü (Eğilme+Burulma) 31 / 40 Dolu Mil? Boru Mil? 32 / 40 Boru millerde, dolu millere kıyasla, mukavemet momentinde %6 azalmaya karşılık ağırlıkta %25 azalma (hafifleme) sağlanmaktadır. W e. d 32 3 W e 3 4. d d d 16

17 2. Deformasyon Kontrolü 33 / Deformasyon Kontrolü 34 / 40 Eğilmede, yataklar arası uzaklığın büyümesi sehimin artmasına yol açtığından kontrol edilmelidir. Aşağıda belirtilen sınırların üzerindeki deformasyonlar yataklarda tehlikeli kenar oturmalarına neden olur. f 1 1 veya tg

18 2. Deformasyon Kontrolü 35 / Titreşim Kontrolü 36 / 40 18

19 3. Titreşim Kontrolü 37 / Titreşim Kontrolü 38 / 40 19

20 Örnek 1 39 / 40 Örnek 1 40 / 40 20

21 Örnek 2 41 / 40 Örnek 2 42 / 40 21