makİna tasarimi i ders notlari- 2018-2019 ders yilikisi.deu.edu.tr/melih.belevi/dersnotu...

29
0 MAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI- 2018-2019 DERS YILI Dersin Amacı: Makina tasarımında mukavemet bilgisi, makina elemanları bilgisi, standart ve toleransların önemi ile temel makina elemanlarının hesap, şekillendirme ve kullanım esaslarının öğretilmesidir Ders Koordinatörü: Dr. Öğr. Üyesi Melih Belevi Dersin Öğrenme Kazanımları 1. Makina Elemanlarını Kuvvet ve Kuvvet çifti iletme prensiplerine göre sınıflandırabilme 2. Tolerans sistemlerini temel bilgi düzeyinde düzenleyebilme 3. Makina Elemanları problemlerini mukavemet ve malzeme bilgilerini kullanarak çözebilme 4. Makina Elemanlarının tasarımında Standart tablolarını kullanabilme 5. Makina Elemanlarının tasarımında mukavemet ve malzeme bilgisi ile ilgi kurabilme 6. Çözülemeyen bağlantılar, çözülebilen bağlantılar, mil göbek bağlantıları ve yayların hangi tipini kullanacağına karar verebilme Ders Notları aşağıdaki kaynaklardan derlemedir. 1. Makine Elemanları –Teorik Esaslar ve Hesap Yöntemleri, Prof.Dr. Mustafa Akkurt 2. Makine Elemanları I Ders Notları, Yrd.Doç.Dr. Melih Belevi 3. Makine Elemanları ve Konstrüksiyon Örnekleri, Fatih C.Babalık, Kadir Çavdar 4. Makine Elemanları, Prof.Dr. Erdem Koç 5. Makine Tasarımı ve Şekillendirme Tekniği, Prof.Dr. İsmail Cürgül, Yrd.Doç.Dr. Hülya Yetiştiren, Yrd.Doç.Dr.Tamer Sınmazçelik 6. Makine Elemanları Problemleri, Dr. İsfendiyar Bakşıyev, Dr.Burhan Selçuk 7. Machine Design, E.J.Shigley 8. Makine Elemanları Çizelgeleri, İbrahim Zeki Şen, Nail Özçilingir 9. Makine Elemanları (soru-cevap), Prof.Dr.Hikmet Rende 10. Makine elemanları, Prof.Dr Cahit Kurbanoğlu 11. websitem.gazi.edu.tr/nihatgem/ 12. Mukavemet, Cilt 1, Mehmet H.Omurtag 13. Makine Elemanları, Prof.Dr.Atilla Bozacı 14. Makine Elemanları, Doç.Dr.Tezcan Şekercioğlu 15. HASAR ANALİZİ , Prof. Dr. Akgün ALSARAN 16. Makine Elemanları ve Konstrüksiyon Örnekleri, Prof.Dr.Talat Tevruz 17. ÜRETİM YÖNTEMLERİ, Doç.Dr. Murat VURAL İTÜ MakinaFakültesi 18. Makine Elemanları Ders Notu- M. Nedim GERGER 19. Tribology_101_Webinar-1_Intro_and_Basics_29-Jan-2013 http://w3.balikesir.edu.tr/~ay/lectures/ot/yuzey.puruzlulugu.pdf 20. Silindirik parçalarda sökülebilir bağlantılar ve konumlayıcılar, Prof. Dr. H. Rıza Börklü, Özkan Altıok

Upload: others

Post on 14-Jul-2020

27 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: MAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI- 2018-2019 DERS YILIkisi.deu.edu.tr/melih.belevi/dersnotu 1_sf_1_28_pd.pdfMAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI - 201. 8-201. 9. ... Makine Elemanları Ders

0

MAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI- 2018-2019 DERS YILI

Dersin Amacı: Makina tasarımında mukavemet bilgisi, makina elemanları bilgisi, standart ve toleransların önemi ile temel makina elemanlarının hesap, şekillendirme ve kullanım esaslarının öğretilmesidir

Ders Koordinatörü: Dr. Öğr. Üyesi Melih Belevi

Dersin Öğrenme Kazanımları

1. Makina Elemanlarını Kuvvet ve Kuvvet çifti iletme prensiplerine göre sınıflandırabilme2. Tolerans sistemlerini temel bilgi düzeyinde düzenleyebilme3. Makina Elemanları problemlerini mukavemet ve malzeme bilgilerini kullanarak çözebilme4. Makina Elemanlarının tasarımında Standart tablolarını kullanabilme5. Makina Elemanlarının tasarımında mukavemet ve malzeme bilgisi ile ilgi kurabilme6. Çözülemeyen bağlantılar, çözülebilen bağlantılar, mil göbek bağlantıları ve yayların hangi

tipini kullanacağına karar verebilme

Ders Notları aşağıdaki kaynaklardan derlemedir.

1. Makine Elemanları –Teorik Esaslar ve Hesap Yöntemleri, Prof.Dr. Mustafa Akkurt

2. Makine Elemanları I Ders Notları, Yrd.Doç.Dr. Melih Belevi

3. Makine Elemanları ve Konstrüksiyon Örnekleri, Fatih C.Babalık, Kadir Çavdar

4. Makine Elemanları, Prof.Dr. Erdem Koç

5. Makine Tasarımı ve Şekillendirme Tekniği, Prof.Dr. İsmail Cürgül, Yrd.Doç.Dr. HülyaYetiştiren, Yrd.Doç.Dr.Tamer Sınmazçelik

6. Makine Elemanları Problemleri, Dr. İsfendiyar Bakşıyev, Dr.Burhan Selçuk

7. Machine Design, E.J.Shigley

8. Makine Elemanları Çizelgeleri, İbrahim Zeki Şen, Nail Özçilingir

9. Makine Elemanları (soru-cevap), Prof.Dr.Hikmet Rende

10. Makine elemanları, Prof.Dr Cahit Kurbanoğlu

11. websitem.gazi.edu.tr/nihatgem/

12. Mukavemet, Cilt 1, Mehmet H.Omurtag

13. Makine Elemanları, Prof.Dr.Atilla Bozacı

14. Makine Elemanları, Doç.Dr.Tezcan Şekercioğlu

15. HASAR ANALİZİ , Prof. Dr. Akgün ALSARAN

16. Makine Elemanları ve Konstrüksiyon Örnekleri, Prof.Dr.Talat Tevruz

17. ÜRETİM YÖNTEMLERİ, Doç.Dr. Murat VURAL İTÜ MakinaFakültesi

18. Makine Elemanları Ders Notu- M. Nedim GERGER

19. Tribology_101_Webinar-1_Intro_and_Basics_29-Jan-2013http://w3.balikesir.edu.tr/~ay/lectures/ot/yuzey.puruzlulugu.pdf

20. Silindirik parçalarda sökülebilir bağlantılar ve konumlayıcılar, Prof. Dr. H. Rıza Börklü,Özkan Altıok

Page 2: MAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI- 2018-2019 DERS YILIkisi.deu.edu.tr/melih.belevi/dersnotu 1_sf_1_28_pd.pdfMAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI - 201. 8-201. 9. ... Makine Elemanları Ders

1

MAKİNA TASARIMI I

2018/2019 Güz Dönemi Ders İçeriği

1- Giriş

2-Yüzey Kaliteleri, Toleranslar, Geçmeler

3-Malzeme ve Makine Elemanlarında Mukavemet Hesabı

4-Perçin Bağlantıları

5-Kaynak Bağlantıları

6-Lehim ve Yapıştırma Bağlantıları

7-Cıvata Bağlantıları

8- Transmisyon Cıvataları

9-Pim ve Perno Bağlantıları

10-Mil-Göbek Bağlantıları

11-Yaylar

Page 3: MAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI- 2018-2019 DERS YILIkisi.deu.edu.tr/melih.belevi/dersnotu 1_sf_1_28_pd.pdfMAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI - 201. 8-201. 9. ... Makine Elemanları Ders

2

1.GENEL BİLGİLER

Bir fonksiyonu yerine getiren, insan gücünü arttıran ve yararlı bir iş yapan tekniksistemler makina, tesisat ve cihaz olmak üzere üç grupta incelenir.

• Makina enerji üreten, döndüren veya transfer eden, faydalı bir iş yapan tekniksistemlerdir.

• Cihaz bilgi ve sinyal alan, değiştiren veya ileten sistemlerdir.

• Tesisat malzeme ileten, değiştiren, ayıran sistemlerdir.

Bu yapıtlar fonksiyon bakımından birbirlerinden farklı olmakla birlikte şekil tarzı bakımından birtakım elemanlardan oluşmuştur. Bunlar makine elemanları, cihaz elemanları ve tesisat elemanlarıdır.

Makinalar; Kuvvet ve iş makinaları olarak iki gruba ayrılır.

Kuvvet makinaları (veya motorlar) dönüştürülen enerjiye göre isimlendirilir; termik motorları, hidrolik motorları, elektrik motorları gibi. İş makinaları; takım tezgahları, pompalar, kompresörler olarak sayılabilir.

1.1 Makine Tasarımı (Konstrüksiyon)

Mühendislik tasarımı, genel anlamda,

• herhangibir teknik sistemin ödevinin kesin olarak belirtilmesi,

• uygulanacak fiziksel prensiplerin saptanması

• bu prensipleri sağlayan elemanların seçimi

• bunların parça ve montaj resimlerinin hazırlanmasına kadar geçen bütün faaliyetlerikapsamaktadır.

Buna göre tasarım işlemi;

1. Teorik modelin kurulması (ödevinin kesin olarak belirtilmesi, uygulanacak fizikselprensiplerin saptanması) “Konstrüksiyon Sistematiği” adı verilen bilim dalını,

2. Fiziksel prensibe göre elemanların seçimi, boyutlandırılması, parça ve montajresimlerinin hazırlanması yani teorik modelin gerçekleştirilmesi aşaması ise“Makine Elemanları” bilim dalını ilgilendirmektedir.

Mekanik Enerji İş

Makinası Mekanik İş

Elektrik Enerjisi Hidrolik Enerjisi Kimyasal Enerji Nükleer Enerji Rüzgar Enerjisi

Kuvvet Makinası Mekanik Enerji

Page 4: MAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI- 2018-2019 DERS YILIkisi.deu.edu.tr/melih.belevi/dersnotu 1_sf_1_28_pd.pdfMAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI - 201. 8-201. 9. ... Makine Elemanları Ders

3

Bir mühendislik tasarımına başlamak için, mühendisin önünde çözülmesi zorunlu somut bir problem olmalıdır. Bir müşteri gereksinimi veya işveren isteği bir problemdir ve tasarım sürecinin başlaması için yeterlidir. Problem ya da gereksinim ortaya konduktan sonra tasarımcı üç etkinlikte bulunur.

Yaratıcılık, karar verme ve modelleme.

• Yaratıcılık zihinsel bir etkinliktir fakat bilgi ve tecrübe ile geliştirilebilir.

• Karar verme, tasarım sürecinde çeşitli aşamalarda ortaya çıkan seçenekler veyöntemler arasında en uygun olanını seçmektir.

• Modelleme, mühendislik bilgi ve birikiminin hesaplama yöntemleri ve tasarımauygulanmasıdır.

Tasarım sürecinin sonunda bir ürün ortaya çıkar. Bu ürün tasarım süreci başında tanımlanan problem veya gereksinime yanıt olarak üretilen çözümdür.

Çözüm olarak önerilen teknik yapıt ya da ürün istenilen fonksiyonu yerine getirmenin yanında ekonomik, üretilebilir, çevre dostu ve yeniden değerlendirilebilir olmalıdır.

Her tasarım işleminin genel ortak tarafları vardır. Bunlar kademeler halinde aşağıdaki şekilde verilmiştir.

Makine Tasarımının Adımları

Ödev (Teknik özellikler, özel istekler)

Çalışma prensiplerinin saptanması

Ön şekillendirme alternatifleri (temel prensiplere uygun kinematik

Fizibilite analizi (ekonomik ve teknolojik)

Şekillendirme (genel teknik isteklere uygun)

Montaj ve detay resimleri

Prototi

Üretim

Teknik ve ekonomik analiz

HEDEF

Page 5: MAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI- 2018-2019 DERS YILIkisi.deu.edu.tr/melih.belevi/dersnotu 1_sf_1_28_pd.pdfMAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI - 201. 8-201. 9. ... Makine Elemanları Ders

4

Tasarım işlemi, hesaba ve sezgiye dayanan faaliyetlerin toplamından oluşur. Prensip olarak hesap tarzı genelden ayrıntılara doğrudur. Ancak gereken hallerde geriye dönüşler yapılır ve sonuçlar incelenir. Hesap tarzı, bütün fiziksel ve matematiksel kabulleri açıkça ve herkes tarafından anlaşılabilir şekilde ortaya konmalıdır.

1.2 Makine Elemanları Bilimi

Makine Elemanları Bilimi, makine elemanlarının hesaplama ve şekillendirme ilkelerini inceleyen bilim dalıdır. Makine elemanları ise;

• Bir fonksiyonu yerine getiren

• Kendine özgü hesaplama ve şekillendirme prensiplerine sahip olan elemanlarolarak tanımlanır.

Bir başka yaklaşımla;

• Kuvvet veya kuvvet çifti iletimine yarayan bağımsız makina parçaları “MakineElemanları” olarak tanımlanabilir. Kuvvet ve kuvvet çifti birbirine nazaran hareketlielemanlar veya hareketsiz elemanlar kapsamında gerçekleşebilir. Kuvvet ve kuvvetçifti iletiminde iki ana prensip geçerlidir;

a- Kapalı şekil ile (şekil’e bağlı) iletim; kama, feder, pim gibi çözülebilenbağlantılarla veya kaynak, perçin gibi çözülemeyen bağlantılarla

b- Sürtünme kuvveti ile (kuvvet’e bağlı) iletim; sıkı geçme, konik geçme gibi mekanik sürtünme, hidrokinetik kavrama ve tork konvertörlerinde olduğu gibi kısmen akışkan içi sürtünmelerde olduğu gibi

Kapa

lı şe

kil i

le

(Şek

il Ba

ğlı)

Sürt

ünm

e Ku

vvet

i ile

(K

uvve

t bağ

lı)

Kuvvet iletimi Kuvvet çifti iletimi

Md=Pxh

Md=Q'μ dm

Q'=Q/(2Sinα)

Page 6: MAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI- 2018-2019 DERS YILIkisi.deu.edu.tr/melih.belevi/dersnotu 1_sf_1_28_pd.pdfMAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI - 201. 8-201. 9. ... Makine Elemanları Ders

5

Verilmiş bir çalışma prensibine dayanarak makina elemanlarının seçimi ve şekillendirilmesi Fonksiyon ve Teknik İsteklere göre yapılır. Fonksiyonlar; bağlama, destekleme, taşıma, biriktirme, hareket iletme olabilir.

Makine elemanları fonksiyonlarına göre aşağıdaki şekilde sınıflandırılabilir.

Teknik istekler; işe yaramama, maliyet, imalat, estetik olarak sayılabilir. Teknik istekler şekillendirmede dikkate alınırlar.

İşe Yarama: Makine elemanlarının belirlenen süre içinde bozulmadan fonksiyonunu yerine getirmelerini sağlayan faktörlerdir. Bunlar; statik mukavemet, değişken mukavemet, deformasyon, titreşim, stabilite, aşınma ve sıcaklıktır. Belirtilen çalışma süresi ömürdür, yani eleman işe yaramaz hale gelinceye kadar geçen çalışma süresidir. İşe yaramama aniden veya zamanla olabilir. Elemanın ömrü sonlu veya sonsuz olabilir.

Sonlu ve sonsuz tarifi makinaların doğal kullanılabilme sürelerine bağlıdır. Bu süre 15… 20 yıl olabilir. Teknolojinin hızla gelişmesi ve artan rekabet sonucu bu süre 7..8

Page 7: MAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI- 2018-2019 DERS YILIkisi.deu.edu.tr/melih.belevi/dersnotu 1_sf_1_28_pd.pdfMAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI - 201. 8-201. 9. ... Makine Elemanları Ders

6

yıla , gelişmiş ülkelerde ise 4 ..5 yıla inmiştir. Bu süreye teknolojik süre denir. Sonsuz çalışma teknolojik süreye karşılık gelir. Ani ve zamanla işe yaramama halleri makinanın teknolojik süresi içinde meydana gelmemelidir.

Maliyet kriteri: Makinayı veya elemanı istenen kalitede ve en düşük maliyetle elde etmek önemlidir. Makinanın fiyatı dünya piyasalarında rekabet edecek seviyede olmalıdır. Bu fiyat makinanın üretim maliyetine bağlı olarak tayin edilir. Üretim maliyeti: malzeme tezgah, takımlar, tutturma tertibatları, işçilik maliyetlerinden oluşur.

İmalat kriterleri: Üretim yöntemine uygunluk, boyut ve şekil toleransları ve yüzey kaliteleridir. Fonksiyon kriterlerine dayanarak makine elemanlarının boyutları ve şekilleri tayin edilir. Şekillendirmede üretim biriminin imkanları dikkate alınarak en kolay, en ekonomik üretim yöntemi seçilir.

Kullanma, İş güvenliği ve estetik kriterleri: Makinalar insanlar tarafından kullanılır, programlanır, bakımı ve tamiri yapılır. Bu nedenle tasarımda insan faktörünün de dikkate alınması gerekir. Buna göre teknik yapıtlar, insanların algılama kapasiteleri, onların istekleri ve onlara zarar vermeme doğrultusunda tasarlanmalıdır. Bu ilkeler pratik olarak kullanma, iş güvenliği ve estetik faktörleri ile gerçekleştirilir. Kullanma, bakımından makine, cihaz ve tesisatların insanlar tarafından çalışmalarının kolay anlaşılması, kolay ve rahat kullanılması istenmektedir. İş güvenliği, makine, cihaz ve tesisatların insanlara ve çevreye zarar vermemeleri hususlarını içerir. Estetik makinaların görünüş şekli ile ilgili bir kriterdir.

1.3 Matematiksel Model

Makine tasarımlarında hesaplar genellikle matematiksel modeller üzerinde yapılmaktadır. Bu çözüm şekli hesapta kolaylık, zamandan tasarruf, işlemlerde basitlik sağlamakta olup, eğer model doğru kurulursa sonucu gerçeğe yakındır.

1.4 Boyutlar ve Birimler

Büyüklük ölçme yolu ile değerlendirilen bir özelliktir. Ölçme esas olarak mukayese işlemi olmakla beraber bir birime göre yapılır. Genellikle birimler bir sembol ile gösterilir. Bu gösterişte birimler arasında belirli bir prensibe göre bağlantılar kurulduğu takdirde birim sistemi elde edilir. Eskiden bilim ve teknikte uygulanan birçok birim sistemi vardı. Fizikte CGS(santimetre-gram-saniye), teknikte MKS(metre-kilogram-saniye) gibi. Günümüzde MKS sistemini esas alan ISO tarafından 1960 yılında ortaya atılmış olan SI sistemi kullanılmaktadır. Bu sistemde kuvvet teknik sistemde olduğu gibi temel büyüklük değildir. Burada temel büyüklük olarak birimi (kg) olan kütle’nin yerini türetilmiş bir büyüklük olup birimi Newton (N) almıştır.

• Newton kanununa göre Kuvvet=Kütle * İvme

• 1N= 1kg*1m/s2 olarak tarif edilmiştir.

SI birim sistemine göre birimler temel ve türetilmiş olarak ayrılmıştır. Türetilmiş olanlar temel birimlere dayanılarak ifade edilir. Pratikte temel birimler veya bunların alt ve üst

Page 8: MAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI- 2018-2019 DERS YILIkisi.deu.edu.tr/melih.belevi/dersnotu 1_sf_1_28_pd.pdfMAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI - 201. 8-201. 9. ... Makine Elemanları Ders

7

katları kullanılabilir. Temel Birimler ve Türetilmiş Birimler aşağıdaki tablolarda gösterilmiştir.

TEMEL BÜYÜKLÜKLER SEMBOL TEMEL

BİRİMLER SEMBOL TEMEL BÜYÜKLÜKLER SEMBOL TEMEL

BİRİMLER SEMBOL

UZUNLUK L METRE m ELEKTRİK AKIMI I AMPER A

KÜTLE M KİLOGRAM Kg SICAKLIK T KELVİN K

ZAMAN t SANİYE s IŞIK ŞİDDETİ i KANDİL cd

BÜYÜKLÜK TÜRETİLMİŞ BİRİMİN ADI SEMBOL DİĞER SI BİRİMLERİ CİNSİNDEN

BELİRTME

FREKANS HERTZ Hz 1 Hz = 1 /s

KUVVET NEWTON N 1 N = 1 kgm / s²

BASINÇ, GERİLME PASKAL Pa 1 Pa = 1 N/m ²

ELEKTRİK DİRENCİ OHM Ω 1 Ω = 1 V/A

MAGNETİK ENDÜKSİYON AKIŞI MAGNETİK AKI WEBER Wb 1 Wb = 1 V.s

Uluslararası (SI) Birimlerinin Çarpanları

BİRİMİN ÇARPILDIĞI

FAKTÖR

SABİT ADI

ÖN ÇARPAN

SEMBOLÜ

BİRİMİN ÇARPILDIĞI

FAKTÖR

SABİT ADI

ÖN ÇARPAN SEMBOLÜ

1024 yotta Y 10-1 desi d

1021 zetta Z 10-2 santi c

1018 ekza E 10-3 mili m

1015 peta P 10-6 mikro µ

1012 tera T 10-9 nano n

109 giga G 10-12 piko p

106 mega M 10-15 femto f

103 kilo k 10-18 atto a

102 hekto h 10-21 zepto z

10 deka da 10-24 yokto y

1.5 Standartlar (Normlar)

Bir makine konstrüksiyonunda benzer işlevi yerine getirecek elemanlar her seferinde yeniden boyutlandırılmazlar. Tekniğin gelişim süreci içinde fonksiyonel bakımdan yeterli olgunluğa ulaşmış parçaların boyutları ve diğer bazı özellikleri herkes için bağlayıcı olacak şekilde tespit edilir. Bunlar NORM veya STANDART adı altında ilan edilerek duyurulur.

Page 9: MAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI- 2018-2019 DERS YILIkisi.deu.edu.tr/melih.belevi/dersnotu 1_sf_1_28_pd.pdfMAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI - 201. 8-201. 9. ... Makine Elemanları Ders

8

Norm-standart belirlemenin amacı; Bilimsel, Teknik, Ekonomik ve İdari alanlarda Tanım, Ürün, Kural ve Yöntem birliği sağlamaktır.

Standartlaşma sayesinde benzer ürünler aynı boyutlarda ve çok sayıda üretileceği için üretimde ucuzluk, konstrüksiyonda çizimden montaja kadar kolaylık sağlayacaktır.

Standartlaşma değişmesi gereken parçalar açısından da kolaylık, ekonomiklik sağlamakta, sık sık karşılaştığımız problemlere keyfi, farklı çözümler yerine doğruluğu kabul görmüş çözümler sunmaktadır.

Hangi marka elektrik ampulü alırsak alalım, ampulün vidalı kısmı lambadaki yuvaya uyacaktır. Standart olmasaydı bu mümkün olamazdı.

Standart veya normlar ulusal ve uluslararası olarak iki gruba ayrılır.

• Türk Standartları TS

• Alman Normları DIN

• Uluslararası Standartlar ISO

• Avrupa Standartları EN

Bazı hallerde ulusal ve uluslararası normlara ters düşmemek kaydı ile özellikle belirli normun oluşmadığı hallerde fabrika normu belirlenebilir.

Bazı standartlara örnekler:

TS 293 Milletlerarası Birimler Sisteminin Temel Büyüklük ve Birimleri

TS 294 Milletlerarası Birimler Sisteminin Uzay ve Zaman Büyüklük ve Birimleri

TS 296 Milletlerarası Birimler Sisteminin Mekanik Büyüklük ve Birimleri

TS 297 Milletlerarası Birimler Sisteminin Isı Büyüklük ve Birimleri

Standart Teknik Resim Kağıt Boyutlar ISO A serisi

Kesilmemiş kağıt Kesilmiş kağıt Çizim alanı aı b, a2 b2 a3 b3

A0 880 1230 841 1189 821 1159 A1 625 880 594 841 574 811 A2 450 625 420 594 400 564 A3 330 450 297 420 277 390 A4 240 330 210 297 180 277

Teknik Resimde Kullanılan Standart Ölçekler, TS 3532

Ölçek Sınıfı Ölçek Değerleri Gerçek büyüklük 1:1

Büyütme Ölçeği 2:1 20:1

5:1 50:1

Küçültme Ölçeği

1:2 1:20 1:200 1:2000

1:5 1:50 1:500 1:5000

1:10 1:100 1:1000 1:10000

Page 10: MAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI- 2018-2019 DERS YILIkisi.deu.edu.tr/melih.belevi/dersnotu 1_sf_1_28_pd.pdfMAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI - 201. 8-201. 9. ... Makine Elemanları Ders

9

1.6 Standart Sayılar (Norm Sayılar)

Bir konstrüksiyonda temel büyüklükleri belirlerken veya aynı makinanın daha büyük ve küçüklerinin üretiminde eş görevli elemanların boyutlarını belirlerken değerlerini gelişigüzel seçmek yerine teknolojik yaşamda kabul görmüş sayılardan yararlanılır. Örnek olarak bir dizi vana imal ederken vana ağızlarının çapları küçükten büyüğe doğru farklılaşır, ama her üretici de aynı çap değerlerini seçer. Aynı makinanın veya makina elemanının birbirinden boyut farkı ile ayrılan modelleri (küçük pompa, büyük pompa gibi ) arasındaki adım aralıklarını keyfilikten kurtarmak, anlamlı bir ekonomiklik kazandırmak amacı ile bazı kurallar ortaya konarak norm sayılar elde edilmiştir.

1870’lerde Fransa’da Albay Renard ikmal konusunda çektiği güçlükleri seriler yardımı ile çözmeye uğraşmıştır. Askeri amaçla kullandıkları balonların çeşitli kuvvetlere karşı 425 çeşitte değişik kesitlerde olan halatlarının siparişi, depolanması ve ikmalindeki zorlukları geometrik serilerle aşmıştır. Önce problemi aritmetik seri ile çözmeye çalışarak 4 mm den 80 mm ye kadar çaplar 4mm’ lik aralıkla

2 6 10……..80 olmak üzere halat çapı sayısını 20 ye düşürmüştür. Bu sınıflamada 3 mm çaplı halat kullanılması gereken yerde 6mm’ lik halat kullanmak zorunluluğu gerçek ihtiyacın %100 fazlası olduğundan konstrüksiyonu pahalı ve hantal yapmıştır. Bu nedenle Renard en iyi çözümün geometrik seri kullanılması ile mümkün olacağına karar vermiştir. En son kullandığı f=1,6 çarpanlı yuvarlatılmış seri en uygun çözümü vermiştir. Renard serileri ortak farkı n olan geometrik dizilerdir: Ortak fark n = 5, 10, 20, 40 ise R5, R10, R20, R40 şeklinde belirtilir. Bu serilerin teknikte birçok uygulamalarının olabileceği daha sonra fark edilmiştir.

Uygulamada, 1 ile 10 norm sayı olarak kabul edilmiş ve bu sayıların arası elemanlar geometrik dizi oluşturacak şekilde bölünmüştür.

Geometrik dizinin ard arda gelen iki elemanı arasındaki bağıntı;

ak= a1 f k-1

a1 a2 a3 . . ak

a1 a1 f a1 f 2 . . a1 f k-1

Eğer 1 ile 10 arasında istenilen aralık sayısı n ise dizi

1 f f 2 f 3 . . fn şeklinde olacaktır.

f n =10 ise Çarpan (basamak faktörü) olur.

Oluşan seri “Rn” şeklinde ifade edilir. Standart seriler ISO 2, TS 299 ve DIN 323’ de, kullanım yerleri de ISO 17 ve TS 300’ de verilmiştir.

Basamaklandırma gereken yerde GEOMETRİK serilerin kullanılması aritmetik serilerin hatalı görülen taraflarının ortadan kalkmasını sağlar.

n 10f =

Page 11: MAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI- 2018-2019 DERS YILIkisi.deu.edu.tr/melih.belevi/dersnotu 1_sf_1_28_pd.pdfMAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI - 201. 8-201. 9. ... Makine Elemanları Ders

10

Temel Seriler:

Bu şekilde oluşturulan dört temel seri vardır. R5, R10, R20 ve R40 serileri

R20 serisi

1 1,12 1,25 1,4 1,6 1,8 2 2,24 2,5 2,8 3,15 3,55 4 4,5 5 5,6 6,3 7,1 8 9 10

R10 serisi

1 1,25 1,6 2 2,5 3,15 4 5 6,3 8 10

R5 serisi

1 1,6 2,5 4 6,3 10

R20 serisi R40 serisi içindeki rakamların bir atlaması ile elde edilebilir. R10 serisi R20 den, R5 serisi de aynı şekilde R10 serisinden elde edilebilir. TEMEL seriler 1’in altında ve 10’nun üzerinde virgül farkı ile devam ederler.

R5 serisi 1’in altında ve 10’nun üzerinde aşağıdaki gibidir.

……0,01 0,016 0,025 0,04 0,063

0,1 0,16 0,25 0,4 0,63

1 1,6 2,5 4 6,3 10

16 25 40 63 100

160 250 400 630 1000….

Standart serilerin gösterimi belli kurallara bağlıdır. Seri her iki yönden sınırsız ise R5, R10, R20 şeklinde; aksi takdirde aşağıdaki şekillerde ifade edilir.

• R10 (1,25……..) Başlangıcı sınırlı ise

• R10 (…… 6,30) Sonu sınırlı ise

• R20 (……40…..) İçinde belirli bir rakamı bulundurması gerekiyorsa

• R40 (12,5…..75) Başlangıcı ve sonu sınırlı ise

n1n

4010

205

1010fRn

06,110f40R25,110f10R

12,110f20R6,110f5R

==

====

====

Page 12: MAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI- 2018-2019 DERS YILIkisi.deu.edu.tr/melih.belevi/dersnotu 1_sf_1_28_pd.pdfMAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI - 201. 8-201. 9. ... Makine Elemanları Ders

11

Türetilmiş Seriler:

Bir temel seriden 2,3,4,…p terimde biri alınarak elde edilen serilere türetilmiş seri adı verilir.

R5/2(1….40) serisinin seri elemanları nelerdir?

R5 serisi:

1 1,6 2,5 4 6,3 10

16 25 40 63 100 . . …

R5/2(1….40) 1 2,5 6,3 16 40

• Milletlerarası elektroteknik komisyonu tarafından standart akımlar için 1 ile 10000 Aaralığı R10 serisine uygun olarak,

• Fransızlar bakır tellerin çaplarını (mm) R40 (0,0215………0,200) serisine,

• Belçikalılar iş makineleri millerinin dakikadaki dönme sayılarını R20 temel ve R20/2,R20/4, R20/6 serisine,

• Almanlar basınçlı su deposu hacimlerini (lt) R5 (4………100), R10 (100……2500)serisine uygun olarak düzenlemişlerdir.

• Modellemelerde (model hesaplamalarında) türetilmiş (Rn/p) seriler kullanılır.

Sayı dizilerinin üretilen elemanın boyutlarına uygulanması esas olarak ikmal konusunu hedef alır. Kademe sayısının geometrik seriler yardımıyla düşürülmesi;

a. İşleme takımlarında azalma

b. Bağlama aparatlarında azalma

c. Ham madde boyutlarında azalma

d. Satış ve servis yerlerinde minimum depolama hacmi elde edilmesini sağlar.

Eğer kullanılan dizi Renard dizisi ise bunun sağladığı bazı avantajlarda vardır.

a. Makinelerin kademelendirilmesinde R10 serisi kullanılırsa bir tipten diğer bir tipegeçişte makinenin her yöndeki boyutu 1,25 kat artar. Dolayısıyla hacmi1,25*1,25*1,25=2 kat artar.

Bu çok önemli bir özelliktir. Hacmi iki kat artan bir makinanın (örneğin bir hidrostatikpompanın) gücü de iki kat artar.

Eğer yalnız basıncın meydana getirdiği kuvvet makina için enteresan ise bu tipmakinanın çeşitli kademelerde geliştirilmesi için R20/3 (1,4)=1 1,4 2 2,8 …serisini kullanmak uygundur. Çünkü lineer boyutun 1,4 kat artmasına karşın bu defaalanlar dolayısı ile kuvvetler 1,4*1,4=2 misli artarlar.

b. Boyutlandırılmasında temel serilerin sayıları kullanılmış bir parçanın teknik resmi ileo parçanın çeşitli kademelerdeki tiplerin boyutları çok çabuk bulunabilinir.

Page 13: MAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI- 2018-2019 DERS YILIkisi.deu.edu.tr/melih.belevi/dersnotu 1_sf_1_28_pd.pdfMAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI - 201. 8-201. 9. ... Makine Elemanları Ders

12

Ancak bazı durumlarda zorlayıcı nedenler standart sayıların kullanılmasına engel olur.

a. Özellikle bir tamsayının kullanılmasının zorunlu olması durumunda kesir sayılarınolduğu gibi bırakılması olanaksızdır (örneğin dişlilerdeki diş sayısı).

b. Toleransların belirtilmediği durumlarda kesirli sayılar gerekli olmayan bir duyarlılıkistendiği izlenimi verir (örneğin fotoğraf makinalarında poz ayar zamanı için 1/31,5yerine 1/30 kullanılır).

c. Elektronik nedenler ( örneğin fabrikalarda mevcut takımların ve ölçü aletlerininkullanılmasına devam etme isteği “modül ….freze çakıları)

d. Psikolojik nedenler (örneğin mevcut bir durumda standart sayıların kapsadığısayıdaki rakamların yazılma ve okunması zor olduğundan daha sade bir şekildeifade edilen sayıları kullanma isteği)

Boyut Ölçeği:

Eğer bir makinanın boyutlarının sayısal değerleri norm sayılar ise, bu sayede geometrik olarak benzer üretimler elde edilir. Yani bir büyüklük ile (bir model ile) başka bir büyüklük serisi geliştirilebilir ve modelde elde edilen deneyimler diğer bütün büyüklüklere taşınabilir.

Boyut ölçeği (fL)kademe atlamasına (fn/p) uygun olarak çıkış konstrüksiyon boyunun (f1) üretilen konstrüksiyonun boyuna oranı şeklinde fL=L1 / L2 ≈ fn/p basitçe ifade edilebilir.

Diğer tüm kademeler (ölçekler), örneğin; alan, hacim, moment vb uygun olan uzunluk ölçeği ile ifade edilebilir. Uzunluk ölçeği ile mekanik büyüklüklerin, örneğin kuvvet ölçeği arasındaki ilişkinin kurulması daha zordur. Aşağıdaki cetvel de diğer büyüklüklere ait ölçekler boyut ölçeği fL ye bağlı olarak verilmiştir.

Geometrik veya mekanik Büyüklükler Ölçek Kademe

Faktörü Seri

Uzunluk fL=L1/L2 fn/p Rn/p Alan fA=A1/A2=fL2 fn/2p Rn/2p Hacim fV=V1/V2=fL3 fn/3p Rn/3p Kuvvet F fF=F1/F2=fL2 fn/2p Rn/2p Gerilme σ fσ=σ1/σ2=1 - - Moment M fM=M1/M2=fL3 fn/3p Rn/3p Alan Atalet Momenti I fJ=I1/I2=fL4 fn/4p Rn/4p Mukavemet Momenti W fW=W1/W2=fL3 fn/3p Rn/3p Zaman t ft=t1/t2=fL fn/p Rn/p Hız V fV=v1/v2=1 - - Devir sayısı n fn=n1/n2=1/fL fn/-p Rn/-p Güç P fP=P1/P2=fL2 fn/2p Rn/2p Kütlesel Atalet Momenti J fJ=J1/J2=fL5 fn/5p Rn/5

Page 14: MAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI- 2018-2019 DERS YILIkisi.deu.edu.tr/melih.belevi/dersnotu 1_sf_1_28_pd.pdfMAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI - 201. 8-201. 9. ... Makine Elemanları Ders

13

2. TOLERANSLAR, GEÇMELER, YÜZEY KALİTELERİ

Kesme takımının parça yüzeyinde bıraktığı izlerden meydana gelen düzgünsüzlük “Yüzey Kalitesi” anlamına gelir. Elemanların fonksiyonuna göre yüzey kalitelerini belirlemek zorunludur. Düzgünsüzlük iki türlüdür;

1-Ölçü Düzgünsüzlüğü (makro geometrik düzgünsüzlük)

Parçaların ideal şekli, konumu ve ölçüsünden sapmalarını belirtir. Her iki yüzey düzgünsüzlüğü parçanın fonksiyonuna göre belli bir sınırlar içerisinde tutulmalıdır. Bu sınırlar fonksiyonel ve ekonomik faktörler dikkate alınarak belirlenir.

2-Yüzey Pürüzlülüğü (mikro geometrik düzgünsüzlük)

Çok küçük yüzeysel hatalardan meydana gelir.

1- Ölçü Düzgünsüzlüğü

a- Boyut Toleransları:

BOYUT parça büyüklüğünü gösteren sayısal değerdir. Parçaların sahip olması istenen büyüklüğü genellikle yuvarlatılmış bir sayı ile ifade edilir ve NOMİNAL BOYUT (adsal ölçü) olarak adlandırılır. Bu boyutu tam olarak elde etmek çeşitli nedenlerden dolayı imkansızdır. Parçanın işlevi açısından herhangi bir sakınca doğurmayan en büyük boyut ve en küçük boyut arasındaki farka TOLERANS denir.

Örnek olarak; üst sınırı 33,065 mm; alt sınırı 32,995 mm olan bir milin toleransı;

T=33,065-32,995=0,70 mm olur.

Toleransın büyüklüğünün söylenmesi alt ve üst ölçüyü bulmak için yeterli değildir. Toleransın nominal boyuttan (sıfır çizgisinden) uzaklığı da belirtilmelidir.

Bu nedenle toleransları iki faktör karakterize eder.

– Toleransın büyüklüğünü gösterentolerans bölgesi genişliği (T)

– Tolerans bölgesinin üst ve alt sınırlarınınsıfır çizgisine (nominal boyuta) göre konumları (Aü, Aa)

Page 15: MAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI- 2018-2019 DERS YILIkisi.deu.edu.tr/melih.belevi/dersnotu 1_sf_1_28_pd.pdfMAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI - 201. 8-201. 9. ... Makine Elemanları Ders

14

Tanımlar

• Boyut: Parçaların büyüklülüğünü gösteren sayısal değerdir.

• Gerçek Boyut: Ölçme sonunda elde edilen boyuttur.

• Boyut Sınırları: Parçanın izin verilen iki ekstrem boyutudur. Bu boyutların büyükolanı üst sınır (Aü), küçük olanı alt sınır (AA) adını alır.

• Nominal boyut (adsal ölçü): İki sınır değerini tarif etmek için alınan referansboyutudur.

• Sıfır çizgisi: Çizimle gösterme şeklinde toleransların sınırlarının tayininde referansolarak alınan çizgidir. Adsal ölçüye karşılık gelir. Sıfır çizgisine göre toleranslar; tektaraflı toleranslar (üst veya alt sınır ölçüleri sıfırdır), çift taraflı toleranslar şeklindeisimlendirilirler.

• Tolerans bölgesi: Sembolik olarak toleransların sınırlarını ve büyüklüklerinigösteren bölgedir.

ISO Tolerans Sistemi

ISO tolerans sisteminde tolerans gösterimi nominal boyutun hemen arkasına yazılan bir harf ve bir sayı şeklindedir.

SAYI tolerans bölgesinin büyüklüğünü,

HARF ise sıfır çizgisine uzaklığı gösterir.

-Tolerans Bölgesinin Büyüklüğü (SAYI)

ISO tolerans sisteminde tolerans bölgesinin büyüklüğü imalat kalitelerine bağlı olarak kalite sınıflarına ayrılmıştır.

0,1 ; 0 ; 1 ;2 ; …………. 18 olmak üzere 20 kalite vardır. Bunlara TEMEL TOLERANSLAR denir.

Kalite sayısının önüne IT yazılarak belirtilir. (IT01, IT05 ……) her kalitenin tolerans büyüklülüğü temel tolerans birimi (i) ile orantılıdır.

Page 16: MAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI- 2018-2019 DERS YILIkisi.deu.edu.tr/melih.belevi/dersnotu 1_sf_1_28_pd.pdfMAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI - 201. 8-201. 9. ... Makine Elemanları Ders

15

Temel tolerans değerleri: Her kaliteye ait temel tolerans, kalite kademesine bağlı belirli bir katsayı (k) ve tolerans birimi (i)’nin çarpımından elde edilir.

Tolerans birimi (i) ; IT5 ve IT6 için,

Temel tolerans birimini belirlemek üzere 3 ila 500 mm arasındaki nominal boyutlar belirli çap kademelerine ayrılmışlardır.

Da-Dü (3-6; 6-10; 10-18; 18-30; 30-50; 50-80; 80-120; 120-180; 180-250;- 250 315; 315-400; 400-500)

(0,001D mastar ve parçada sıcaklık nedeniyle ortaya çıkacak olan termik deformasyonların sebep olacağı belirsizlikleri karşılamak üzere eklenen bir büyüklüktür)

500….3150 mm çap grupları için i=0,004D+2.1 eşitlikleri ile bulunur.

“D (mm)” nominal çapın alt ve üst çap kademe sınırlarının geometrik ortalamasıdır.

Hassas kaliteler için temel toleranslar aşağıdaki şekilde bulunur.

IT01=0,3+0,008D ; IT0=0,5+0,012D ; IT1=0,8+0,020D

IT2’den IT4’e kadar olan temel toleranslar 1,6 civarında bir orantı katsayısı esas olmak üzere IT1 ile IT5 arasında bir geometrik dizi oluşturacak şekilde tertiplenmiştir. Çeşitli kaliteler için temel toleranslar, temel tolerans birimi “i” ile orantılı olur R5 serisini teşkil eder.

ISO Tolerans Kaliteleri IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 IT13 IT14 IT15 IT16

(k) x Temel tolerans 7i 10i 16i 25i 40i 64i 100i 160i 250i 400i 640i 1000i

Tolerans büyüklükleri ve kalite arasındaki ilişki aşağıdaki cetvelde verilmiştir.

D.001,0D45,0i 3 +=

üa D.DD =

Cetvel-2 ISO Kaliteleri için Temel Toleranslar

Temel Tolerans IT01 IT0 IT1 IT2 IT3 IT4 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 IT13 IT14 IT15 IT16 IT17 IT18 Kalite 01 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Nominal Boyut [mm] Değerleri µm olarak

> ≤ 0 3 0,3 0,5 0,8 1,2 2 3 4 6 10 14 25 40 60 100 140 250* 400* 600* 1000* 1400* 3 6 0,4 0,6 1 1,5 2,5 4 5 8 12 18 30 48 75 120 180 300 480 750 1200 1800

6 10 0,4 0,4 1 1,5 2,5 4 6 9 15 22 36 58 90 150 220 360 580 900 1500 2200

10 18 0,5 0,8 1,2 2 3 5 8 11 18 27 43 70 110 180 270 430 700 1100 1800 2700

18 30 0,6 1 1,5 2,5 4 6 9 13 21 33 52 84 130 210 330 520 840 1300 2100 3300

30 50 0,6 1 1,5 2,5 4 7 11 16 25 39 62 100 160 250 390 620 1000 1600 2500 3900

50 80 0,8 1,2 2 3 5 8 13 19 30 46 74 120 190 300 460 740 1200 1900 3000 4600

80 120 1 1,5 2,5 4 6 10 15 22 35 54 87 140 220 350 540 870 1400 2200 3500 5400

120 180 1,2 2 3,5 5 8 12 18 25 40 63 100 160 250 400 630 1000 1600 2500 4000 6300

180 250 2 3 4,5 7 10 14 20 29 46 72 115 185 290 460 720 1150 1850 2900 4600 7200

250 315 2,5 4 6 8 12 16 23 32 52 81 130 210 320 520 810 1300 2100 3200 5200 8100

315 400 3 5 7 9 13 18 25 36 57 89 140 230 360 570 890 1400 2300 3600 5700 8900

400 500 4 6 8 10 15 20 27 40 63 97 155 250 400 630 970 1550 2500 4000 6300 9700 Kalite İnce Orta Kaba

*1 ile 3mm arasındaki değerler için

Page 17: MAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI- 2018-2019 DERS YILIkisi.deu.edu.tr/melih.belevi/dersnotu 1_sf_1_28_pd.pdfMAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI - 201. 8-201. 9. ... Makine Elemanları Ders

16

- Tolerans alanlarının sıfır çizgisinden uzaklıkları (HARF)

Delikler için : A, B, C, CD, D,……… Y, Z, ZA,ZB, ZC

Miller için : a, b, c, cd, d,……… y, z, za,zb, zc

harfleri ile gösterilir. Bunlara TEMEL UZAKLIKLAR denir. Temel uzaklıklarda nominal çaplara bağlıdır.

Tolerans bölgesi, kaliteyi ifade eden sayı büyüdükçe, yani kalite kabalaştıkça genişlemektedir.

• Deliklerde:

A ÷ H ye kadar pozitiftir.

JS ve J toleransları hem pozitif hem negatiftir.

K ÷ ZC toleransları negatiftir.

• Millerde:

a ÷ h ye kadar negatiftir.

js ve j hem negatif hem pozitiftir.

k ÷ zc pozitiftir.

Page 18: MAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI- 2018-2019 DERS YILIkisi.deu.edu.tr/melih.belevi/dersnotu 1_sf_1_28_pd.pdfMAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI - 201. 8-201. 9. ... Makine Elemanları Ders

17

Eski tolerans sistemindeki yetersizlikleri gidermek amacıyla cd, CD, ef, EF gibi ara

toleranslar za, ZA, zb, ZB, gibi ek toleranslar eklenmiş ayrıca 8. kaliteye kadar K, M ve N toleranslarına 7. kaliteye kadar P, R, ..ZC toleranslarına bir kaydırma ∆ konulmuştur.

Page 19: MAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI- 2018-2019 DERS YILIkisi.deu.edu.tr/melih.belevi/dersnotu 1_sf_1_28_pd.pdfMAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI - 201. 8-201. 9. ... Makine Elemanları Ders

18

P,R,S,T,U,V,X,Y,Z tolerans bölgelerinin 1,2,3,4,5,6 ve 7. Kaliteleri için sağdaki değerlere (8.kaliteden itibaren sütunlarına) Δ değeri eklenerek bulunur. Örnek 10P6 için Aü=-15+ Δ

Page 20: MAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI- 2018-2019 DERS YILIkisi.deu.edu.tr/melih.belevi/dersnotu 1_sf_1_28_pd.pdfMAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI - 201. 8-201. 9. ... Makine Elemanları Ders

19

Geçmeler (Alıştırmalar)

Geçme: Bir mil ile bir delik arasında gerçekleştirilecek montajın çeşitli şekilleri olabilir. Boşluklu, Sıkı (Pres) ve Ara Geçme durumları vardır.

Geçme Gösterimi

Boşluklu Geçme

Milin maksimum çapı, deliğin minimum çapından küçüktür. Bu nedenle parçaların montajı kolaydır. Milin tolerans bölgesi deliğin tolerans bölgesinin altındadır.

Sıkı Geçme

Milin minimum çapı, deliğin maksimum çapından daha büyüktür. Milin tolerans bölgesi deliğin tolerans bölgesinin üzerindedir.

Ara Geçme

Ara geçmede parçalar arasında az boşluk veya sıkılık olabilir. Mil ve deliğin tolerans bölgeleri çakışır.

Page 21: MAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI- 2018-2019 DERS YILIkisi.deu.edu.tr/melih.belevi/dersnotu 1_sf_1_28_pd.pdfMAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI - 201. 8-201. 9. ... Makine Elemanları Ders

20

Geçme Sistemleri:

Teorik olarak nominal bir çap için herhangi bir delik toleransı bütün mil toleransları ile veya herhangi bir mil toleransı bütün delik toleransları ile eş olarak birleştirilebilir. Bu şekilde geçmelerin sayısı sonsuz olur. Ancak ölçme mastarlarının sayısını azaltmak için geçme sistemleri kullanılmaktadır.

Mil ve deliğin imalatları sırasında verilen toleranslara uyularak uygun geçmeler elde edilir. Birim (Normal) mil ve Birim (normal) delik olmak üzere iki tür geçme sistemi mevcuttur. Birim mil sisteminde, mil çapı sıfır çizgisi ile bunun altında bulunan bir sapma arasında sabit tutulur. Yani mil için vereceğimiz tolerans değeri “h” olacaktır. İstenen geçme durumuna göre delik için tolerans durumu belirlenir. Birim mil sistemi, genellikle fazla işçilik gerektirmeyen ve hassas olmayan seri imalatlarda kullanılır. Birim delik sisteminde ise, delik çapı sıfır çizgisi ile ondan büyük bir sapma değeri arasında sabit tutulur. Yani delik için tolerans değeri H olup, geçme durumuna göre mil için bir harf ve tolerans bölgesi seçilir. Birim delik sisteminde ek işleme olarak raybalamaya daha az ihtiyaç duyulduğu için bu tolerans sistemine göre daha çok kullanılır. Ayrıca mil çap kademeleri taşlanarak imal edildiği için imalat daha kolay olmaktadır.

Makine İmalatında Kullanılan Geçme Örnekleri

Birim Delik Sistemi

Birim Mil Sistemi Geçme Şekli

H7/h6 H7/f6 H7/g6 H8/ d9 H8/e8 H9/d9

H7/h6 F7/h6 G7/h6 D9/h8 E8/h8 D9/h9

Boşluklu Geçme • Elle montaj• Mil üzerine sürülen çarklar, kavrama yarıları• Pistonlar

H7/k6 H7/j6 H7/n6 H7/m6

K7/h6 J7/h6 M7/h6 N7/h6

Ara Geçme • Çekiçle montaj• Millere geçirilen göbek ve yataklar• Sıkça sökülen parçalar

H7/p6 H7/s6 H7/r6 H7/u6

P7/h6 S7/h6 R7/h6 U7/h6

Sıkı Geçme • Presle veya göbek ısıtılarak montaj• Dişli göbekleri, tekerlekler, kamasız geçirilen mil montajı• Yüksek gerilme altında kalan bütün parçalar

Birim Delik Sisteminde Geçmeler Birim Mil Sisteminde Geçmeler

Page 22: MAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI- 2018-2019 DERS YILIkisi.deu.edu.tr/melih.belevi/dersnotu 1_sf_1_28_pd.pdfMAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI - 201. 8-201. 9. ... Makine Elemanları Ders

21

b-Şekil Düzgünsüzlüğü

Üretim sırasında parçaların resim üzerinde gösterilen silindir, koni, düzlem gibi tam geometrik şekillerini elde etmek imkansızdır. Resim ile üretilen parça arasında şekil bakımından bazı farklılıklar vardır.

Dairesel olması gereken bir delik biraz oval, düzgün olması gereken bir yüzey biraz içbükey veya dışbükey olabilir. Bu düzgünsüzlüklerin parçanın fonksiyonuna engel olmaması için sınırlayıcı olarak şekil toleransları tanımlanmaktadır. Bu toleranslardan amaç, şekil düzgünsüzlüklerini parçanın normal çalışmasını engellemeyecek şekilde belirli bir maksimum ve minimum boyut arasında tutmaktır.

Gerçek boyut toleransları ile form toleransları arasında bir ilişki vardır. Zaman zaman form düzgünsüzlükleri boyut toleransları içinde kalabilir. Ancak parçanın fonksiyonu bakımından bu yeterli olmayabilir. Bundan dolayı boyut toleransları, şekil toleransları ve yüzey pürüzlülüğü ayrı ayrı çözülmesi gereken problemlerdir.

Tolerans sınırlarını oluşturan iki ideal şekil arasındaki uzaklık, şekil tolerans alanıdır ve t ile gösterilir. Şekil sapmaları form, yön, konum ve salgı şeklinde olabilir.

Page 23: MAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI- 2018-2019 DERS YILIkisi.deu.edu.tr/melih.belevi/dersnotu 1_sf_1_28_pd.pdfMAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI - 201. 8-201. 9. ... Makine Elemanları Ders

22

Form

Tol

eran

slar

ı

Toleranslar Sembol Teknik resimde gösterimi Tolerans Alanı Açıklama

Doğrusallık

Tolerans çerçevesiyle bağlantılı silindirin ekseni 0.08 mm çaplı silindirik tolerans bölgesinde bulunmak zorundadır.

Düzlemsellik Düzlem 0,08 mm aralıklı iki paralel düzlem arasında bulunmak zorundadır.

Dairesellik

Her enine kesitin çevre çizgisi aynı düzlemde bulunan 0,1mm aralıklı ortak merkezli iki daire arasında bulunmak zorundadır.

Silindiriklik

Göz önüne alınan silindir zarfı yüzeyi 0,1 mm aralıklı ortak eksenli iki silindir arasında bulunmak zorundadır.

Bir çizginin şekli

Resim düzlemine paralel toleranslı profilin her kesiti ekseni geometrik ideal şekildeki bir çizgide bulunan 0,04 mm çaplı daireyi kapsayan iki çizgi arasında bulunmak zorundadır.

Bir yüzeyin şekli

Göz önüne alınan yüzey geometrik ideal şekildeki bir yüzeyde olan 0,02 mm çaplı küre zarflı iki yüzey arasında bulunmak zorundadır.

Yön

Tole

rans

ları

Paralellik

Bir referans çizgisine(eksenine) göre bir çizginin paralelliği

Toleranslı eksen A referans eksenine paralel 0,03mm çaplı bir silindir içinde bulunmak zorundadır.

Diklik Bir düzleme göre bir çizginin(eksenin) dikliği

Silindirin toleranslı ekseni, referans düzlemine dik konumlu düzlem üzerinde 0,1 mm çapında bir silindir içinde bulunmak zorundadır.

Bir çizgiye göre bir düzlemin dikliği

Silindirin yan yüzeyi, referans eksenine dik konumlu 0,1 mm aralıklı iki paralel düzlem arasında bulunmak zorundadır.

Eğrilik Bir referans düzlemine göre bir çizginin eğikliği

Deliğin toleranslı ekseni A referans düzlemine göre 60 oC eğimli 0,08mm aralıklı iki paralel düzlem arasında bulunmak zorundadır.

Page 24: MAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI- 2018-2019 DERS YILIkisi.deu.edu.tr/melih.belevi/dersnotu 1_sf_1_28_pd.pdfMAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI - 201. 8-201. 9. ... Makine Elemanları Ders

23

Konu

m T

oler

ansl

arı

Toleranslar Sembol Teknik resimde gösterimi

Tolerans Alanı Açıklama

Konum Bir çizginin

konumu

Deliğin ekseni A ve B referans yüzeylerine göre teorik tamlıktaki yerinde olan 0,08 mm çaplı bir silindirin içinde bulunmak zorundadır.

Ortak eksenlilik Bir eksenin ortak

eksenliliği

Tolerans çerçevesiyle bağlantılı silindirin ekseni, A-B referans eksenli 0,08 mm çaplı bir silindirin içinde bulunmak zorundadır.

Simetriklik Bir simetri düzleminin

dikliği

Kanalın simetri düzlemi, A referans elemanının simetri düzlemine göre simetrik olan 0,08 mm aralığında iki paralel düzlem arasında bulunmak zorundadır.

Salg

ı

Salgı (Yalpalama)

A-B referans ekseni etrafında bir dönmede, her ölçme düzlemindeki salgı sapması 0,1 mm’yi aşmamalıdır.

Toplam salgı

A-B referans ekseni etrafında birçok dönmede ve iş parçasının veya ölçme cihazının eksenel kaydırılmasında, toleranslı elemanın yüzeyindeki bütün noktalar t=0,1mm’lik toplam salgı toleransı içinde olmalıdır.

ÖRNEK

“a” ile gösterilen yüzey A referans yüzeyidir.

“b” yüzeyinin A referans yüzeyine göre paralellik toleransı ; 0,06

“c” yüzeyinin A referans yüzeyine göre diklik toleransı ; 0,05

“d” yüzeyinin A referans yüzeyine göre diklik toleransı ; 0,01

“a” yüzeyinin düzlemsellik toleransı; 0,02

“e” yüzeyinin doğrusallık toleransı ; 0,1

Page 25: MAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI- 2018-2019 DERS YILIkisi.deu.edu.tr/melih.belevi/dersnotu 1_sf_1_28_pd.pdfMAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI - 201. 8-201. 9. ... Makine Elemanları Ders

24

2- Yüzey Pürüzlülüğü

Talaşlı ve talaşsız şekillendirme ile elde edilen yüzeylerde üretim yöntemine bağlı olarak bir takım “çıkıntı” ve “girintiler” (yüzey pürüzleri) meydana getirir. Pürüzlerin daha kaba veya daha ince olması yüzey kalitesinin durumunu ifade eder. Yüzey kalitesi çalışma kabiliyetini etkiler. Pürüzlülük temas yüzeyini küçültüp, sürtünmeyi arttırmakta ve aşınmayı hızlandırmaktadır. Yüzey pürüzlülüğü mekanik, optik ya da elektronik cihazlarla ölçülebilir.

.

Pürüzlülük değerlendirme sistemleri:

Pürüzler yüzeye dik olan kesite göre tarif edilirler. Bir yüzey profilinin pürüzlülük hesapları yapılırken, yüzeyin üstünde ve altında kalan alanları eşit şekilde kesen ve ortalama çizgisi olarak adlandırılan referans çizgisinden yararlanılır. Örnekleme uzunluğu yüzeyin pürüzlülük karakteristiğini bulmada öncelikli olarak seçilen parametredir. “n” adet örnekleme uzunluğunun bir araya gelmesi ile ln seklinde ölçüm uzunluğu oluşmaktadır.

Yüzey pürüzlerinin en büyük yüksekliği (Rt) örnek uzunlukta profil çizgisinin üzerinde kalan en büyük pürüzün üst noktası ile ortalama profil çizgisinin altında kalan en büyük pürüzün dip noktası arasındaki mesafedir. Ölçülen yere göre değiştiğinden yetersizdir.

Yüzeyin en büyük pürüzlülüğü (Rp)

ezilme yüksekliği denilen Rp ile ifade edilmektedir. Burada referans olarak en yüksek pürüze teğet olan çizgi alınır.

şeklinde ifade edilir. ny......yRveyadxy

L1R no

p

L

0ip

++≈= ∫

Page 26: MAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI- 2018-2019 DERS YILIkisi.deu.edu.tr/melih.belevi/dersnotu 1_sf_1_28_pd.pdfMAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI - 201. 8-201. 9. ... Makine Elemanları Ders

25

Aritmetik ortalama pürüzlük (Ra)

Örnek uzunluktaki pürüzlerin mutlak değer toplamının pürüz sayısına bölünmesi ile elde edilen ortalama pürüzlük değeridir.

Yüzey pürüzlülüklerinin “On” noktasının yüksekliği (Rz)

Ortalama profil çizgisine paralel olup profili kesmeyen bir doğrudan, örnek uzunluk içinde ölçülen en yüksek beş adet çıkıntı ile en derin beş adet girinti arasındaki ortalama uzaklıktır.

Ra ile Rp arasında belirli bir bağıntı olmamakla birlikte istatistik değerlere dayanarak ortalama olarak,

Ra=(0,2…0,25)Rp Rp=0,6Rt alınabilir.

Teknik resimde pürüzleri belirtmek için kullanılan simgeler aşağıdaki şekillerde verilmiştir.

Yüzey durumlarının gösterimine örnekler

5)RRRRR()RRRRR(R 10864297531

z++++−++++

=

ny......y

RveyadxyL1R no

a

L

0a

++== ∫

Page 27: MAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI- 2018-2019 DERS YILIkisi.deu.edu.tr/melih.belevi/dersnotu 1_sf_1_28_pd.pdfMAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI - 201. 8-201. 9. ... Makine Elemanları Ders

26

Yüzey herhangi bir yöntemle işlenebilir

Talaş kaldırma ve işleme payı gerekir

Malzeme kaldırılması istenmez

Sembollerin Teknik Resim üzerinde Gösterilişi

Yüzey Pürüzlülüğünün Gösterilmesi

Pürüzlülük değerlerinde olan Ra aritmetik ortalama sapma değerleri veya değeri, İlgili sembolün "a ve b" alanında şekilde görüldüğü gibi gösterilir.

İmalat Metodunun Belirtilmesi

İmalat metodu işleme, kaplama veya imalat işlemine ait diğer kurallar İlgili sembolün "c" ile gösterilen alanına yazılır.

Belirtilen pürüzlülük değeri, işleme veya kaplama sonrasındaki yüzey için geçerlidir. İşlemden önceki ve sonraki yüzey durumlarının belirtilmesi gerektiğinde Şekilde görüldüğü gibi uygun şekilde açıklanır.

Değerlendirme Uzunluğunun ve Dalgalılığın Belirtilmesi

İlgili sembolle birlikte dalgalılık (Wz) ve örnek uzunluk değeri (I) sembolün "a" ile gösterilen alanına yazılır. Değerlendirme uzunluğunun değerleri TS 6212 'ye göre; 2.5 ve 25 mm serilerinden birisidir. 0.08,0.80,8 0.25

Yüzey İzleri ve Doğrultuları

Yüzey izlerinden herhangi biri yüzey izi ve doğrultusu özelliği sembolü "d" ile gösterilen yere yazılır.

İşleme paylarının gösterilmesi

ISO 10135'te verilen ve özellikle döküm veya dövme İşlemleriyle elde edilen parçalarda işlenecek aşırı kalınlık değerinin belirtilmesi gerektiğinde bu değer ilgili sembolün "e" İle gösterilen yerine mm cinsinden gibi yazılmalıdır. Diğer Pürüzlülüklerin Yazılması

Ra parametresinden başka yüzeylerin diğer pürüzlülük değerleri sembolüyle birlikte mikron cinsinden ilgili sembolün a" ile gösterilen alana yazılır.

Page 28: MAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI- 2018-2019 DERS YILIkisi.deu.edu.tr/melih.belevi/dersnotu 1_sf_1_28_pd.pdfMAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI - 201. 8-201. 9. ... Makine Elemanları Ders

27

izdüşüm düzlemi

TS 2040 EN ISO 1302 Yüzeyin yapılışına ait açıklamalar

Sembol Açıklama Örnek Sembol Açıklama Örnek

=

Sembolün uygulandığı görünüşün iz düşüm düzlemine paralel izler

Sembolün uygulandığı görünüşün iz düşüm düzlemine dik izler

X

Sembolün uygulandığı görünüşün iz düşüm düzlemine her iki doğrultuda eğik ve çapraz izler

M Çok doğrultulu izler.

C

Sembolün uygulandığı yüzeyin merkezine göre yaklaşık daire sekili izler.

R

Semboun uygulandığı yüzeyin merkezine göre yaklaşık radyal izler

P Nokta izi, doğrultusuz veya çukurlu. (Kumlama vb.)

Bu sembollerin açık olarak açıklamadığı bir yüzey yapılışının gösterilmesi gerektiğinde bu durum teknik resimde bir not ile tarif edilmelidir.

Page 29: MAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI- 2018-2019 DERS YILIkisi.deu.edu.tr/melih.belevi/dersnotu 1_sf_1_28_pd.pdfMAKİNA TASARIMI I DERS NOTLARI - 201. 8-201. 9. ... Makine Elemanları Ders

28

İmalat Yöntemleri ile elde edilebilen Rz yüzey pürüzlülüğü