akslar ve mĐller 1. genel - mimarlik.maltepe.edu.trmimarlik.maltepe.edu.tr/files/u11/akslar,...

AKSLAR VE MĐLLER

1. GENEL

Akslar ve miller benzer elemanlar olmakla beraber aralarında fonksiyon

bakımından fark vardır. Akslar kasnak, tekerlek, halat makarası vs. gibi

elemanları taşırlar ve esas olarak eğilmeye zorlanırlar. Aksların görevi duran veya

dönen makine elemanlarını taşımak ve bu elemanlara gelen kuvvetleri takılı

oldukları yatak üzerinden gövdeye iletmektir. Akslar sabit veya dönen akslar

olmak üzere iki farklı şekilde kullanılır. Sabit akslarda sadece üzerlerindeki

tekerlekler döner, bu nedenle sabit akslarda meydana gelen eğilme gerilmesi

statik veya titreşimlidir. Üzerlerine tespit edilen elemanlar ile birlikte dönen

akslarda meydana gelen eğilme gerilmeleri ise tam değişkendir.

Miller genellikle dönen, içi boş veya dolu olan, dairesel kesitli, boylarına göre

çapları küçük olan makine elemanlarıdır. Miller; dişli çarklar, kayış kasnakları,

zincir dişlileri, volanlar vs. gibi elemanlar için taşıyıcı olmakla beraber ana

görevleri güç iletmektir. Bu nedenle millerde eğilme gerilmeleri ile birlikte

burulma gerilmeleri de meydana gelir. Gemi pervanesini taşıyan millerde olduğu

gibi, bazı millerde eğilme ve burulma gerilmelerinin yanı sıra eksenel doğrultuda

zorlanmalar da söz konusu olabilir.

Uzunlama şekline göre miller düz (doğru miller) ve dirsekli (krank milleri) olmak

üzere iki gruba ayrılır. Düz millerin içleri dolu veya boş olarak imal edilir. Đçi boş

olan millerde iç çapın dış çapa oranı 2

1=a

i

d

d olduğu takdirde içi boş milin ağırlığı

aynı boyutlardaki içi dolu milin ağırlığının %75’ine eşit olurken mukavemeti

sadece %6 kadar azalmaktadır. Eksene dik kesitin şekline göre miller daire veya

profil kesitli olabilir.

2. AKS ve MĐL MALZEMELERĐ

Aks ve millerin üretiminde kullanılan malzemeler St42, St50, St60 ve St70

çelikleridir. Büyük yüklerde veya yüzey sertleştirmenin gerekli olduğu hallerde

ıslah çelikleri (C35, 40Mn4, 34Cr4) taşıtlarda ise sementasyon çelikleri (16MnCr5,

20MnCr5, 18CrNi8) çok kullanılan malzemelerdir. Bazı yerlerde örneğin

değirmenlerde ağaç miller, tuzlu sularda ise bronz miller kullanılır.

3. MĐLLERĐN ĐMALĐ

Yapım ve yataklama kolaylığı ve mukavemet üstünlüğü bakımından miller

genellikle dairesel kesitli yapılırlar. Düz miller talaş kaldırarak, soğuk veya sıcak

çekilerek imal edilir. Büyük çaplı miller faturalı miller ve krank milleri dövülerek

şekillendirilir. Dövme işleminden sonra, salgı gidermek amacıyla, miller torna

edilir veya taşlanır. Soğuk çekilen millerde imalat metodunun bir sonucu olarak

milin dış yüzeyinde bası gerilmeleri, iç kısmında ise çekme gerilmeleri meydana

gelir ve bu gerilmeler, mil üzerine herhangi bir delik veya kama yuvası açılmadığı

sürece dengededir. Mil üzerine kama yuvası açıldığı takdirde gerilmeleri dengesi

bozulacağından milde eğilme ve deformasyonlar meydana gelebilir.

Bosch’un yaptığı deneylere göre 50x3420 mm boyutunda soğuk çekilmiş bir mil

üzerine kama yuvası açıldığında 3.1 mm, 70x3420 mm boyutunda soğuk çekilmiş

bir mil üzerine kama yuvası açıldığında 1.3 mm çökme meydana gelmiştir. Buna

karşılık 70x3420 mm boyutunda torna edilmiş bir mil üzerine kama yuvası

açıldığında milde sadece 0.37 mm çökme meydana gelmiştir.

Düz miller ayrıca soyma metodu ile de imal edilirler. Bu metotta 4 adet kesici

kalem döner ve sıcak haddelenmiş olan mil yavaş yavaş eksenel doğrultuda

kesici kalemlere doğru hareket eder. Bu metot pahalıdır fakat mile kama yuvası

açıldığında milde deformasyon gelmediğinden tercih edilir.

Millerin şekillendirilmesi; genellikle milleri taşıyan yataklar, yağ keçeleri, mil

üzerine tespit edilen dişli çark, volan, kayış kasnağı ve tekerlek vs. gibi parçalara

bağlıdır. Şekillendirmede en önemli husus, bağlantı yerlerinin doğru yapılması,

faturalı yerlerin ve çentik etkisi yapacak bölgelerin uygun bir şekilde

yuvarlatılmasıdır. Çentik etkisi yapan kademe geçişlerinin mümkün olduğunca

büyük yarıçaplı olması, ayrıca bu geçişlerde yüzey pürüzlülüğünün küçük olması

(yaklaşık 10 µm) çentik etkisini azaltır.

3.1 Millerin Şekillendirilmesinde Göz Önünde Tutulacak Hususlar

a.) Sabit hareketsiz olan akslar millere oranla daha hafif yapılabilirler.

b.) Kaliteli çeliklerden imal edilmiş olan miller St42 çeliğinden yapılan miller

kadar esnektir.

c.) Đç çapının dış çapına oranı 2

1=a

i

d

d olan kovan şeklinde içi boş bir milin

ağırlığı, aynı dış çaptaki içi dolu bir milin ağırlığının %75’ine buna karşılık

mukavemet bakımından %94’üne eşdeğerdir. Yani içi boş millerin mukavemeti içi

dolu millerin mukavemetinden %6 az olmasına karşılık ağırlık bakımından %25

hafiftirler. Bundan dolayı bilhassa büyük çaptaki ağır millerin içinin boş yapılması

daha uygundur.

d.) Yüksek devirlerde çalışan millerin salgısız, rijit olmalarına ve sağlam bir

şekilde yataklanmalarına özellikle dikkat edilmelidir.

e.) Makinelerin boyutları; yatak, göbek ve keçelerin boyutlarına bağlıdır. Bu

elemanların boyutları ne kadar küçük tutulursa makinelerin boyutları da o

nispette küçülür. Millerde eksenel yöndeki hareketler yatakların yan taraflarına

basan faturalar, ayar bilezikleri veya emniyet segmanları vasıtasıyla önlenir.

3.2 Millerin Ölçüleri

Mil ve aksların çapları DIN3 de verilmiştir. Buna göre millerin çapları

10 mm den 22 mm ye kadar 2 mm ara ile



160 mm den 500 mm ye kadar 20 mm ara ile değişir.

500 mm den sonraki mil çapları 560 mm, 630 mm ve 710 mm’dir.

Millerin boylarında aynen çapları gibi standarttır. Miller genellikle 5m, 6m, ve 7m

olarak imal edilirler.

Millerin yatak içinde kalan kısımlarına muylu adı verilir. Millerin ucunda bulunan

muylulara uç muylusu denir. Millerde, muyluları boyuna sınırlandıran faturaların

yükseklikleri genellikle 0.1d (d: mil çapı) ve genişlikleri 0.1d……..0.15d’dir. Bazen

fatura yerine pres edilmiş bilezik veya tespit bilezikleri de kullanılır.

2. RULMANLI YATAKLAR

2.1. Giriş

Rulmanlı yataklar; bir iç bilezik, bir dı

yapan yuvarlanma elemanlarından olu

birbirine sürtünmesini önlemek ve e

sağlamak için kılavuz kafesleri bulunur (

yumuşak malzemelerden yapılır.

Rulmanlı yataklar dönen bir makine elemanı ile duran bir

geçişini aradaki yuvarlanma elemanları vasıtasıyla sa

kullanılan yuvarlanma elemanları (



denir. Millerde, muyluları boyuna sınırlandıran faturaların



2. RULMANLI YATAKLAR

Rulmanlı yataklar; bir iç bilezik, bir dış bilezik ve iki bilezik arasında yuvarlanma hareketi

yapan yuvarlanma elemanlarından oluşur. Ayrıca yuvarlanma elemanlarının ayrılarak

birbirine sürtünmesini önlemek ve eşit aralıklarda iç ve dış bilezikler arasında yuvarlanmasını

lamak için kılavuz kafesleri bulunur (Şekil-2.1). Bu kafesler pirinç veya demir gibi daha

ak malzemelerden yapılır.

Şekil-2.1 Radyal bilyalı yatak

Rulmanlı yataklar dönen bir makine elemanı ile duran bir makine elemanı arasında kuvvet

ini aradaki yuvarlanma elemanları vasıtasıyla sağlar. Rulmanlı yataklarda yaygın olarak

kullanılan yuvarlanma elemanları (Şekil-2.2)’de verilmiştir.



denir. Millerde, muyluları boyuna sınırlandıran faturaların



bilezik ve iki bilezik arasında yuvarlanma hareketi

ur. Ayrıca yuvarlanma elemanlarının ayrılarak

arasında yuvarlanmasını

2.1). Bu kafesler pirinç veya demir gibi daha

makine elemanı arasında kuvvet

lar. Rulmanlı yataklarda yaygın olarak

bilya

konik makara

2.2. Rulmanlı Yatakların Avantajları

Makinenin ilk harekete geçi

rulmanlarda küçük, makaralı rulmanlarda orta ve i

Yağlaması basit, yağ sarfiyatı az olup bakım de

Yatak boşluğu azdır.

Birim yatak genişliğinin ta

doğrultuda küçülebilir.

Standart boyutlarda imal

belirtilerek kolayca temin edilir ve yedek parça olarak sıkıntısı çekilmez.

2.3. Rulmanlı Yatakların Mahsurları

Gürültülü çalışırlar ve sönümleme kabiliyetleri yoktur.

Tek parça olarak imal edildiklerinden montaj ve sökülmeleri zorluk verebilir.

Mil ve gövdenin dar toleranslar içinde imal edilmesi gerekti

Manşon kullanılarak bu olumsuzluk kısmen giderilebilir.

silindirik makara iğne

nik makara fıçı makara konik fıçı makara

Şekil-2.2 Yuvarlanma elemanları

2.2. Rulmanlı Yatakların Avantajları

Makinenin ilk harekete geçiş ve duruşunda sürtünme kayıpları azdır. Sürtünme bilyalı

rulmanlarda küçük, makaralı rulmanlarda orta ve iğneli rulmanlarda büyüktür.

ğ sarfiyatı az olup bakım değiştirilmesi kolaydır.

ğinin taşıyacağı yük büyüktür. Bu sayede makine boyutu eksenel

Standart boyutlarda imal edilirler. Piyasada bol miktarda bulunurlar. Rulman numarası


2.3. Rulmanlı Yatakların Mahsurları

ırlar ve sönümleme kabiliyetleri yoktur.

edildiklerinden montaj ve sökülmeleri zorluk verebilir.

Mil ve gövdenin dar toleranslar içinde imal edilmesi gerektiğinden maliyet yüksektir.

on kullanılarak bu olumsuzluk kısmen giderilebilir.

konik fıçı makara

unda sürtünme kayıpları azdır. Sürtünme bilyalı

eli rulmanlarda büyüktür.

tirilmesi kolaydır.

ı yük büyüktür. Bu sayede makine boyutu eksenel

edilirler. Piyasada bol miktarda bulunurlar. Rulman numarası


edildiklerinden montaj ve sökülmeleri zorluk verebilir.

inden maliyet yüksektir.

Radyal doğrultuda makine boyutlarının büyümesine yol

Darbeli çalışmaya karşı mukavim de

2.4. Rulmanlı Yatakların Sınıflandırılması

Rulmanlı yataklar; yuvarlanma elemanına ve ta

Rulmanlı yataklar yuvarlanma elemanına göre; bilyalı ve makaralı olmak üz

ayrılır. Makaralı rulmanlar ise ; silindirik, masuralı, konik ve i

Taşıdıkları yüke göre rulmanlar; radyal, eksenel ve radyal

dikkate alınırsa rulmanlı yataklar;

Bilyalı yataklar

tek sıralı sabit

iki sıralı eğik

rultuda makine boyutlarının büyümesine yol açar.

maya karşı mukavim değildirler.

2.4. Rulmanlı Yatakların Sınıflandırılması

Rulmanlı yataklar; yuvarlanma elemanına ve taşıdıkları yüke göre sınıflandırılırlar.

Rulmanlı yataklar yuvarlanma elemanına göre; bilyalı ve makaralı olmak üz

ayrılır. Makaralı rulmanlar ise ; silindirik, masuralı, konik ve iğneli

ıdıkları yüke göre rulmanlar; radyal, eksenel ve radyal-eksenel olabilir. Tüm bu hususlar

dikkate alınırsa rulmanlı yataklar;

ıdıkları yüke göre sınıflandırılırlar.

Rulmanlı yataklar yuvarlanma elemanına göre; bilyalı ve makaralı olmak üzere iki gruba

ğneli şeklinde olabilir.

eksenel olabilir. Tüm bu hususlar

iki sıralı oynak

iki sıralı sabit

Bilyalı eksenel yataklar

tek ve çift yönde sabit

Bilyalı eksenel yataklar

tek ve çift yönde sabit

tek ve çift yönlü oynak

Makaralı radyal yataklar

çift sıralı silindirik

tek ve çift yönlü oynak

Makaralı radyal yataklar

tek sıralı silindirik

konik

oynak masuralı

iğneli

Makaralı eksenel yataklar

silindirik

Makaralı eksenel yataklar

konik

oynak masuralı

şeklinde olabilir.

Yatakların, karşıladıkları kuvvet türüne ve yuvarlanma elemanına göre çe

yapılması gerekir. Sadece radyal veya eksenel yükleri kar

rağmen, genellikle makinelerde her iki kuvveti kar

edilmektedir. Montaj durumu ve çalı

tiplerde rulman geliştirmişlerdir. Bu tip rulmanlar standardize edilerek kullanıcıların

istifadesine sunulmuştur. (Şekil

yönleri görülmektedir.

ıladıkları kuvvet türüne ve yuvarlanma elemanına göre çe

yapılması gerekir. Sadece radyal veya eksenel yükleri karşılayan yatak imalatı yapılmasına

men, genellikle makinelerde her iki kuvveti karşılayacak tipte yatak kull

edilmektedir. Montaj durumu ve çalışma şartları da dikkate alınarak üretici firmalar çok çe

şlerdir. Bu tip rulmanlar standardize edilerek kullanıcıların

Şekil-2.3)’de çeşitli rulman tipleri ve karşılayabildikleri kuvvet

ıladıkları kuvvet türüne ve yuvarlanma elemanına göre çeşitli biçimlerde

ılayan yatak imalatı yapılmasına

ılayacak tipte yatak kullanılması tercih

artları da dikkate alınarak üretici firmalar çok çeşitli

lerdir. Bu tip rulmanlar standardize edilerek kullanıcıların

şılayabildikleri kuvvet

a-) radyal

Şekil-2.3 Karş

2.5. Rulmanlı Yataklarda Sürtünme

Rulmanlı yataklarda sürtünme a

Temas halinde bulunan elemanların elastik

Yuvarlanma yüzeylerinin temas yüzeylerini birle

durumdan sapmaları

Yuvarlanma elemanlarının kafes veya yan

Yataktaki yağların sıkış

) radyal-eksenel b-) eksenel

c-) radyal

2.3 Karşıladıkları kuvvetin yönüne göre yatak çeşitleri

2.5. Rulmanlı Yataklarda Sürtünme

sürtünme aşağıdaki nedenlerden meydana gelir.

Temas halinde bulunan elemanların elastik şekil değiştirmelerinden

Yuvarlanma yüzeylerinin temas yüzeylerini birleştiren geçici eksenlerin ideal

Yuvarlanma elemanlarının kafes veya yan kenarlara sürtmesinden

ların sıkıştırılması için harcanan işten

) eksenel

şitleri

tirmelerinden

tiren geçici eksenlerin ideal

Keçelerdeki kayma sürtünmesinden

Yatağa giren tozun ve aş

Yukarıda sıralanan nedenlerden dolayı rulmanlı yataklarda

sürtünme katsayıları, yatak tipine göre Tablo

Tablo-2.1

Yatak Tipi

Bilyalı sabit yatak

Silindirik makaralı yatak

Bilyalı oynak yatak

Bilyalı e

Makaralı oynak yatak

Konik makaralı yatak

2.6. Rulmanlı Yataklarda Meydana Gelen Sürtünmenin Azaltılması

Rulmanlı yataklarda meydana gelen sürtünme a

Yatak boşluğu büyük, yük açısı küçük yapılarak ve absorbsiyonu dü

kullanılarak

Temas yüzeylerini birleş

Gidaj kuvveti ve kayma sürtünmesi azaltılarak

Đnce ve yeteri miktarda ya

Yağ keçelerindeki sürtünme azaltılarak

Rulman ve yağın yabancı maddelerden korunmasıyla

2.7. Rulmanlı Yatak Montajı

Rulmanlı yatakların görevlerini yapabilmeleri için montajda uygun bir geçmenin seçilmi

olması gerekir. Geçme türü öncelikle i

izafi dönme durumlarına

yükün büyüklüğ

sıcaklık durumuna

yataklamada hareket hassasiyetinin önemine

dikkat etmek gerekir.

Keçelerdeki kayma sürtünmesinden

a giren tozun ve aşınmadan meydana gelen metal parçacıklarının direncinden

Yukarıda sıralanan nedenlerden dolayı rulmanlı yataklarda oluşan sürtünmeyi ifade eden

sürtünme katsayıları, yatak tipine göre Tablo-2.1’de verilmiştir.

2.1 – Yatak tipine göre sürtünme katsayıları

Yatak Tipi µµµµ ( sürtünme katsayısı )

Bilyalı sabit yatak 0.0022.......0.0042

Silindirik makaralı yatak 0.0012.......0.0060

Bilyalı oynak yatak 0.0016.......0.0066

Bilyalı eğik yatak 0.0018.......0.0088

Makaralı oynak yatak 0.0029.......0.0071

Konik makaralı yatak 0.0025.......0.0083


Rulmanlı yataklarda meydana gelen sürtünme aşağıdaki tedbirlerle azaltılabilir.

u büyük, yük açısı küçük yapılarak ve absorbsiyonu dü

Temas yüzeylerini birleştiren geçici eksenler ideal şekle yaklaştırılarak

kuvveti ve kayma sürtünmesi azaltılarak

nce ve yeteri miktarda yağ kullanılarak

keçelerindeki sürtünme azaltılarak

ın yabancı maddelerden korunmasıyla

2.7. Rulmanlı Yatak Montajı

Rulmanlı yatakların görevlerini yapabilmeleri için montajda uygun bir geçmenin seçilmi

olması gerekir. Geçme türü öncelikle işletme şartlarına bağlıdır. Geçmenin seçilmesinde

izafi dönme durumlarına

yükün büyüklüğüne

sıcaklık durumuna

hareket hassasiyetinin önemine

ınmadan meydana gelen metal parçacıklarının direncinden

an sürtünmeyi ifade eden

( sürtünme katsayısı )


ıdaki tedbirlerle azaltılabilir.

u büyük, yük açısı küçük yapılarak ve absorbsiyonu düşük malzeme

tırılarak

Rulmanlı yatakların görevlerini yapabilmeleri için montajda uygun bir geçmenin seçilmiş

lıdır. Geçmenin seçilmesinde

Geçmenin türünü belirlemek için öncelikle bileziğe etkiyen yatak yükünün çevre yükü mü

yoksa nokta yükü mü olduğunu tayin etmek gerekir. Yük durumu ve buna bağlı olarak

geçmenin türü Tablo-2.2’de verilmiştir.

Tablo-2.2- Yük durumuna göre geçmenin şekli

Hareket Şekli Örnek Şema Yük Durumu Geçme

Đç bilezik

dönüyor, dış

bilezik duruyor

Ağırlık yükü

taşıyan mil

Đç bilezik çevre, dış

bilezik nokta yükü

Đç bilezik sıkı,

dış bilezik

serbest geçme

olabilir.

Đç bilezik

duruyor, dış

bilezik dönüyor.

Yük yönü dış

bilezikle

dönüyor.

Büyük denge

bileziklerinin

bulunduğu

göbek

yataklanması

Đç bilezik çevre, dış

bilezik nokta yükü

Đç bilezik

duruyor, dış

bilezik dönüyor.

Yük yönü sabit

Motorlu araç

ön tekerleği

Đç bilezik nokta,

dış bilezik çevre

yükü Đç bilezik

serbest

geçme, dış

bilezik sıkı

geçme

olabilir.

Đç bilezik

dönüyor, dış

bilezik duruyor.

Yük yönü iç

bilezikle

dönüyor.

Santrifüj

titre şimli elek

Đç bilezik nokta,

dış bilezik çevre

yükü

Eğer bir rulmanın bileziği radyal yüke göre dönüyorsa bu bileziğin sıkı geçme ile monte

edilmesi gerekir. Aksi halde bilezik mil üzerinde gezinir. Bu durumdaki bileziğe “çevre yükü

etkisindedir” denir. Gezinme sırasında, bilezik ile arasındaki boşluk çok küçük olduğundan

yağ yüzeyler arasına giremez. Bu nedenle büyük yatak yükleri nedeniyle büyük sürtünme

kuvvetleri ve aşınmalar ortaya çıkar.

Eğer yatak yükü daima rulman bileziğinin aynı noktasına yönlenmiş ise bilezik mil

üzerinde gezinmez. Fakat bu halde yükün sürekli etkidiği noktada ezilmeler olabilir. Bu

nedenle, bilezik nispeten gevşek, serbest geçme toleransı ile monte edilir. Böylece ara sıra

yükün etkidiği noktanın kayması sağlanarak sürekli etki sonucu yüzeylerde ezilmelerin

meydana gelmesi önlenebilir.

Yük altında çalışan bir rulmanda sıcaklık yüksek olduğu takdirde iç bilezik genişler ve

geçme sıkılığı azalır. Eğer iç bilezikte çevre yükü varsa, işletme durumları dikkate alınarak,

sıkılığın azalmaması için montajda daha fazla boyut fazlalığı verilmelidir.

Rulmanlı yataklarda, hareketin doğru şeklini hassasiyetle koruyabilmek için yaylanma ve

titreşimler önemlidir. Bu nedenle hiçbir şekilde rulman ile mil arasında gevşek geçme

kullanılmaz.

akslar ve mĐller 1. genel - mimarlik.maltepe.edu.trmimarlik.maltepe.edu.tr/files/u11/akslar,...

Documents