ders notu 7 civata baglantilari
TRANSCRIPT
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
1/54
Cıvata-somun bağlantıları
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
2/54
11/30/2014
İçerik
Vida geometrik büyüklükleri
Standart vidalar
Vida boyutları
Cıvata
-
somun bağlantı şekilleri
Cıvata
-
somun imalatı
Cıvata
-
somun hesabı
Cıvataların mukavemet hesabı
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
3/54
Eğik bir doğrunun bir silindirin iç veya dış yüzeyine sarılması ile eldeedilen helis eğrisine vida eğrisi denir. Eğik doğru yerine belirli kalınlıkta
veya profilde bir elemanın dolu bir silindirin dış yüzeyine çıkıntı teşkiledecek şekilde helisel bir hareketle (ötelenme+dönme) sarılmasındancıvata elde edilir. İçi boş bir silindirin iç çevre yüzeyine aynı profilinhelisel hareketle sarılmasından oluşan eleman da somun olarak tanımlanır. Cıvata dış vida somun ise iç vida olarak bilinir.
Vida
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
4/54
Helis eğrisi veya vida eğrisi soldan sağa doğru sarılarak yükselirse sağ vida, sağdan sola doğru sarılarak yükselirse sol vida olarak tanımlanır.Helis üzerinde hareket eden bir nokta silindir etrafında dönerken aynızamanda ötelemede yapar.
Vida oluşumu
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
5/54
Vida geometrik büyüklükleri
DİŞ: Helisel vida kanalı açıldıktan sonra oluşan çıkıntılar
DİŞ ÜSTÜ ÇAPI: Vida açılmış silindirin dış çapı (d)
DİŞ DİBİ ÇAPI: vidanın diş dibinden ölçülen çap (d1)
DİŞ YÜKSEKLİĞİ:Vidanın diş üstü ile diş dibi arasında kalan yükseklik
ORTALAMA ÇAP: 2/12 d d d VİDA EĞİM AÇISI: Helis eğrisinin ortalama çaptan geçen daire açınımı ile yaptığı açı (a).
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
6/54
Vida hatvesi
VİDA ADIMI (HATVE):
Helis eğrisinin bir ana doğrusunu ardarda kestiği iki nokta arasındaki
eksenel uzaklık (h).
Bir tam dönmeye karşılık gelen öteleme miktarı
2d
htg
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
7/54
Çok ağızlı vida
Tek Ağızlı vida: Bir turda bir profil ilerleyen vida
Çok ağızlı vida: Bir turda birden fazla profili ilerleyen vida h z ht *
http://www.google.com.tr/imgres?imgurl=http://yilmazdisli.com.tr/images/buyuk/ozel/ozel7.jpg&imgrefurl=http://yilmazdisli.com.tr/urunler/sayfalar/ozel.htm&usg=__bDn0W-e37fMuxXjVSlzpvt6k96A=&h=217&w=255&sz=6&hl=tr&start=1&itbs=1&tbnid=V2jQwOnKaXwGHM:&tbnh=94&tbnw=111&prev=/images?q=%C3%A7ok+a%C4%9F%C4%B1zl%C4%B1+vida&hl=tr&sa=X&tbo=1&rlz=1R2GGLL_trTR349&tbs=isch:1http://www.google.com.tr/imgres?imgurl=http://yilmazdisli.com.tr/images/buyuk/ozel/ozel7.jpg&imgrefurl=http://yilmazdisli.com.tr/urunler/sayfalar/ozel.htm&usg=__bDn0W-e37fMuxXjVSlzpvt6k96A=&h=217&w=255&sz=6&hl=tr&start=1&itbs=1&tbnid=V2jQwOnKaXwGHM:&tbnh=94&tbnw=111&prev=/images?q=%C3%A7ok+a%C4%9F%C4%B1zl%C4%B1+vida&hl=tr&sa=X&tbo=1&rlz=1R2GGLL_trTR349&tbs=isch:1
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
8/54
Çok ağızlı vida
Vidayı oluşturan helisel oyuk veya çıkıntı kesit geometrisi vida profilini belirler.
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
9/54
Standart vidalar_metrik
Üçgen Profilli Vidalar
a) Metrik Vidalar: Tepe açısı 60°
Standart gösterimi:M x nominal çap (diş üstü)
Örnek:M20 M: metrik vida
d=20 mm
Standart gösterimi:
M x nominal çap x hatve
Örnek:M20 x1.5
M: metrikd=20 mm
h=1.5
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
10/54
Standart vidalar_metrik
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
11/54
Standart vidalar_whitworth
İlk olarak İngiltere’de kullanılmaya başlamış vidanın nominal ölçüsü incsistemine göre veriş ve tepe açısı 55°’ olan ikiz kenar üçgen profillidir
W ½” x 2.117
Standart gösterimi:
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
12/54
Standart vidalar_trapez
Tepe açısı 30° olan yamuk profil vardır. Genellikle hareket vidası olarak kullanılır
Tr 30x6 (Nominal çap x adım)
Standart gösterimi:
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
13/54
Standart vidalar_testere dişi
Vida dişinin iki yüzü eksene göre farklı eğimlidir. Tepe açısı 30° olup bir yüzey %3 eğile işlenmiştir. Bu yüzey formundan dolayı bir yönde daha büyük kuvvetler desteklenebilir.
Te 50x8 (Nominal çap x adım)
Standart gösterimi:
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
14/54
Standart vidalar_yuvarlak profilli
Toz toprak gibi zararlı etkilere maruz ve sık sık sökülüp takılanuygulamalarda kullanılır. Tepa açısı 30° olan yuvarlak vidalardır.
Yv 60x1/6’’(Nominal çap x 1’’ deki diş sayısı)
Standart gösterimi:
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
15/54
Standart vidalar_kare profilli
Hareket vidası olarak tercih edilir, standart değildir.
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
16/54
Vida boyutları
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
17/54
Vida sembolleri
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
18/54
Vidalı Bağlama elemanlar
Civatalar kullanım amaçlarına göre;
Bağlantı Cıvataları
Hareket Cıvataları
Civata-Somun bağlantılarının uygulamada
karşılaşılan şekilleri
Bağlantı (tespit) elemanı olarak:
Gergi cıvatası olarak:
Ayar elemanı olarak: Ölçme elemanı olarak:
Kapama elemanı olarak:
Hareket vidası olarak
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
19/54
Cıvata-somun bağlantı şekilleri
Somunun ayrı bir parçaolduğu, parçalarda
boydan boya cıvata
milinin rahat geçeceğideliğin açıldığı
Bir parçaya açılan vidaile cıvatanın iki parçayı
birleştirdiği
Saplama bağlantısı
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
20/54
Cıvata somun çeşitleri
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
21/54
Cıvata somun çeşitleri
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
22/54
Konstrüksiyon örnekleri
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
23/54
Cıvata somun malzemeleri
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
24/54
Cıvata somun mekanik özellikleri
5.8 50k daN/mm2 4085 AK daN/mm
2
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
25/54
Cıvata-somun imalatı
Talaşlı imalat
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
26/54
Cıvata-somun imalatı
Haddeleme-Ovalama
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
27/54
Cıvata-somun hesabı
Kuvvet Durumu ve Sıkma Momenti
Somunun sıkılması neticesindecıvata eksenel doğrultudauzamaya zorlandığından önyükleme kuvveti oluşur .
Somun hiç sıkılmaz veyatemas yüzeyine oturacakkadar sıkılır
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
28/54
Cıvata-somun hesabı_kare profilli vida
Kuvvet Durumu ve Sıkma Momenti
Fö: Eksenel kuvvet
Ft : Çevresel kuvvet (somun çevirme kuvveti)
Fn: normal tepki kuvveti
R: sürtünme kuvveti
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
29/54
Cıvata-somun hesabı_kare profilli vida
Fö kuvveti vida dişleri üzerinde yayılı bir yük oluşturur ve her noktanın cıvataeksenine göre momenti farklıdır. Hesaplarda basitlik için yayılı yük yerine Fökuvveti çevresel kuvvet ve normal kuvvetin bileşkeleri göz önüne alınır ve bunların
vida dişlerinin ortalama çapı d2 üzerinde etki ettiği kabul edilir. Ancak vida profil
yüzeyinin her noktasının vida ekseninden farklı uzaklıklarda olmasından dolayıfarklı eğimde eğik düzlemler elde edilir.
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
30/54
Sıkma durumunda:
Çözme durumunda:
Cıvata-somun hesabı_kare profilli vida kuvvet durumu
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
31/54
Cıvata-somun hesabı_kare profilli vida moment durumu
Dış moment:
eksenel kuvveti kaldırmak
civatayı sıkmak veya çözmek
Uygulanan moment
Vida dişleri ve yüzeyi arasındaki sürtünme momenti Ms1
Somun veya civata başı ile temas ettiği yüzey arasındaki sürtünme momentiMs2
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
32/54
MS1 momenti:
MS2 momenti:
Toplam cıvata sıkma momenti:
Bağlantıyı çözmek için gerekli momenti:
Cıvata-somun hesabı_kare profilli vida moment durumu
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
33/54
Cıvata-somun hesabı_üçgen profilli vida durumu
Helis eğiminin yanı sıra diş yüzeylerinin eğimi ( de dikkate alınarakkuvvetler tespit edilir.
Profil eğiminden dolayı normal kuvvet:
Sürtünme kuvvetleri:
Sıkma ve çözme momenti:
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
34/54
Otoblokaj şartı
Otoblokaj:
Ön gerilmeli bir vida bağlantısının kendi kendineçözülememesi veya sürtünme bağı ile kendi kendini
kilitlemesi durumudur.
Helis açısından dolayı çözme yönünde bir moment doğar ve bumoment sürtünme momentini yenerse somun çözülür.Dolayısıyla otoblokaj:
helis eğimine
sürtünme açısına bağlıdır
Otoblokaj şartı: a m
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
35/54
Civataların Mukavemet Hesabı
Ön yüklemesiz bağlantılar
İşletme esnasında çıkan F kuvveti civata-somun bağlantısını eksenel yönde vestatik olmak üzere çekmeye veya basmaya zorlar
Mukavemet hesabı kritik kesit olan diş dibi kesitine göre yapılır.Civata-somun bağlantısının maruz kaldığı diğer zorlanmalar
Diş yüzeylerinde ezilme
Diş köklerinde kayma veya kesilme ve Eğilme
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
36/54
Civataların Mukavemet Hesabı
Ön yüklemeli bağlantılar
Sıkma momentinden dolayı Fö ön gerilme kuvveti doğar ve bu kuvvet;
Diş dibi kesitine çekmeye zorlar
Ms1 sıkma momenti diş dibi kesitinde burulmaya zorlar
Çekme Normal Gerilmesi
Ön gerilme kuvvetinden dolayı plastik şekil değişimi olur.
Kesit alanı vida dişini de ihtiva ettiğinden diş dibi kesitinden büyüktür.Dolayısıyla gerilme kesit alanı:
24
21 d d
A s
Çekme Gerilmesi
em
s
ö
ç A
F
Ö
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
37/54
Civataların Mukavemet Hesabı
Kayma Gerilmesi
Sıkma momentinden dolayı cıvata şaftında burulma gerilmeleri doğar.
Hareket cıvatalarında Fö yerine eksenel kuvvet F dikkate alınır
Eşdeğer gerilme
Hem çekme gerilmesi ve hem de burulma momenti etkisindeki bir
cıvata da eşdeğer gerilme kırılma hipotezleri yardımıyla hesaplanır.
Ön yüklemeli bağlantılar
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
38/54
Civataların Mukavemet Hesabı
Dişlerde Zorlanma
F eksenel yük veya Fö ön gerilme kuvvetinin bütün dişlerde eşit olarak dağıldığıkabul edilir ve bir dişe gelen kuvvet:
z
F F
1
Dişlerde meydana gelen zorlanmalar:
Diş yüzeyleri boyunca ezilme
Diş kökü kesitinde kesilmeye ve eğilmeye
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
39/54
Civataların Mukavemet Hesabı
Vida Dişlerinde Yük Dağılımı
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
40/54
Civataların Mukavemet Hesabı
Vida Dişlerinde Yük Dağılımı
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
41/54
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
42/54
Cıvataların Mukavemet Hesabı
Dişlerde Kesilme
Diş dibinde oluşan kesme veya kayma gerilmesih zd
F
1
Burada h’ : diş dibi kesit alanın yüksekliği olup
Üçgen profilli vida cıvatada: 0.75h
Üçgen profilli vida somunda: 0.85h
Trapez vidada: 0.65h
Kare vidada: 0.5h
Dişlerde Eğilme
emehd
Ft
21
3
Ö il li B ğl t l d İ l t Yükü
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
43/54
Ön gerilmeli bağlantılar
Ön gerilmeli Bağlantılarda İşletme Yükü
Somun sıkılırken:
Fö kuvveti
Ms1 sıkma momenti tarafından zorlanır.
İşletme esnasında:
Fö ön gerilme kuvveti
Fiş iletme kuvveti tarafından zorlanır
P l d M d G l Ş kil D ği i i
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
44/54
Ön gerilmeli bağlantılarDers Notlari
Parçalarda Meydana Gelen Şekil Değişimi
Somun sıkıldığıda Fö’den dolayı civatada:c
L
Parçalarda ise: p
L
uzama
kısalma
Fiş’ten dolayı
Civatada:c
L
parçalarda p L
uzama
uzama
Ö Ü Ü
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
45/54
Ön gerilmeli bağlantılar
Ön gerilme Üçgeni (Şekil Değişimi Üçgeni)
Ön gerilme üçgeni (Şekil değişimi üçgeni)yardımıyla cıvata bağlantısını zorlayan kuvvetlerarasındaki ilişki belirlenir.
Cıvatayı zorlayan kuvvetler
kc: cıvatanın yaylanma (rijitlik) katsayısıkp: parçanın yaylanma (rijitlik) katsayısı
Cıvataya gelen toplam kuvvet:
Cıvata ve parçanın rijitliği
İ l t ükü ü tki i
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
46/54
İşletme yükü
İşletme yükünün etkisi
İşletme yükünü (Fz), cıvata ve parçalara etkiyen kısımları olarak aşağıdakişekilde ifade edilir:
İşletme yükünün cıvataya etki eden kısmı:
İşletme yükünün parçaya etki eden kısmı:
Parçalarda kalan kuvvetiö
F
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
47/54
İşletme Yükü
İşletme Yükünün Etkisi
Cıvatanın yorulma ömrünü uzatmak için:
Esnek cıvata-rijit parça
Sızdırmazlık için:
Rijit cıvata- esnek parça
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
48/54
İşletme Yükü
Elastik (Uzar) Cıvata
Cıvatanın yorulma ömrünü uzatmak için:
Esnek cıvata-rijit parça
Sızdırmazlık için:
Rijit cıvata- esnek parça
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
49/54
Elastik cıvata
Elastik (Uzar) Cıvata
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
50/54
Enine kuvvet
ENİNE KUVVET ETKİSİNDE CIVATA HESABI
Boşluklu bağlanan cıvatalar
Parçaların bağıl hareket yapmamaları için:
ö
F F
z
Cıvataya verilmesi gereken ön gerilme kuvveti:
ö
F F k
z
k: kaymaya karşı emniyet katsayısı (1.1 – 1.6)
F: enine kuvvet
z: cıvata sayısı
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
51/54
Enine kuvvet
Boşluksuz bağlanan cıvatalar
Enine kuvvet cıvata şaftını kesmeye zorlar
n: kesilmeye çalışılan kesit sayısı
Bağlantıda oluşan yüzey basıncı: s: en küçük parça kalınlığı
ENİNE KUVVET ETKİSİNDE CIVATA HESABI
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
52/54
Örnek
Şekilde verilen hava kompresörünün A silindirkafası B silindirine 8 adet cıvata ile bağlanmıştır.Sızdırmazlık alüminyumdan yapılmış D contası ile
sağlanmaktadır. Cıvatalara Pmax=20 daN/cm2’likbir maksimum basınç etki ettiğinde contaüzerindeki kuvvet 0.5Fiş’e eşit olacak şekilde birön gerilme ile sıkılmaktadır.
a) Cıvataları boyutlandırınız
b) Ön gerilme kuvvetini hesaplayınızc) Cıvatalara bu ön gerilme değerinin verilmesiiçin uygulanması gereken sıkma momentinibulunuz.
40.7 10
2 daN/mm
Al E
42.1 10
2 daN/mmçelik E
Bütün yüzeyler için 0.15
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
53/54
Örnek
Şekilde gösterilen el presinin cıvatasına F=100kN’luk bir kuvvet etki etmektedir. Cıvata malzemesiSt70 somun ise CuSn çalaşımından yapılmıştır.Cıvata da kullanılan trapez vida Tr60x9 olup ağızsayısı 3’dür. Sürtünme açısı 6 derecedir.L=800 mm’dir. Emniyet katsayısını 2.5 olarak alınız. Kç=2. Tabla ile zemin arasındaki sürtünmeyiihmal ediniz.
a) Vidada kilitlenme olup olmadığını kontrolediniz
b) Cıvatanın mukavemet hesabını yapınızc) L1 somun uzunluğunu bulunuzd) Verimini hesaplayınız
malzeme AK(daN/mm
2) Pem(daN/mm2)
St70 37
CuSn 1
-
8/19/2019 Ders Notu 7 Civata Baglantilari
54/54
Şekilde verilen flanş M10x50 ve 4.6
kalitesinde cıvatalarla öngerilmeli olaraksabitlenmesi istenmektedir. Sızdırmazlıkiçin cıvatalarda 0.4Fiş olmasıistenmektedir. Kaptaki basınç p=0…25bar arasında değişmektedir. Sıkıştırılanparçaların rijitliği kp=750 kN/mm ve
cıvanın rijitliği ise kc=250 kN/mmolduğuna göre:
a) Öngerilme üçgenini çizinizb) Gerekli cıvata sayısını bulunuz.
Kç=3 ve s=2 alınız. Diğer faktörleri 1olarak alınız.