Aşağıda gösterilen Lego dişlilerinin ve şaftlarının aksine çoğu motor mükemmel yuvarlak şaftlara sahiptir. Bu durum dişlilerin, makaraların ve dişlilerin takılmasını zorlaştırır.

Dişlileri şaftlara bağlamanın ana yöntemleri yapıştırıcılar, presle bağlantı, çapraz delikler, sıkıştırma, ayar vidaları, kama yuvaları, kıvrımlı kamalar ve konik kilit burçlarıdır. Çoğu endüstriyel uygulamada kama yuvaları ve/veya ayar vidaları kullanılacaktır. Yapıştırıcılar ve presle bağlantı genellikle düşük torklu veya hobi uygulamalarında yapılır.

Artılarını ve eksilerini tartarak her yöntemi inceleyelim. Ayrıca şu terimleri de kullanacağım; Dişliler, kasnaklar, zincir dişlileri ve kamlar birbirinin yerine kullanılabilir; çünkü bu makale cihazın ne yaptığını değil, nasıl monte edildiğini ele almaktadır.

Yapıştırıcılar

Yapıştırıcılar çoğunlukla plastik dişlilerle hobi uygulamalarında kullanılır. Bunun nedeni yalnızca plastik dişlilerin çok fazla torku kaldıramaması değil, aynı zamanda şaft boyutlarının çapının küçük kalmasıdır.

Şaft çapı arttıkça, tutkal bağlantısının göreceli mukavemeti ve 1000 psi (7 N/mm) muhafazakar bir yapıştırıcı mukavemeti ve C1018 çelikten bir şaft kullanıldığında şaft mukavemeti kabaca 3/16″ (5 mm) değerine eşittir ( 54 ksi, 370 MPa).

Sonuç: Küçük şaftlar için yapıştırıcı kullanmak iyi bir seçimdir

Belirtildiği gibi, çoğu yapıştırıcı üreticisi en az 1000 psi, bazıları ise 3000+ psi kadar yüksek bir bindirme kesme mukavemeti reklamı yapacaktır. Bir tur kesme testi, iki uzun ince çubuğun ölçülebilir bir alan üzerinde tutkalla birbirine tutturulmasıyla yapılır. Çubukların uçları arızalanana kadar birbirinden ayrılır. Kuvvet alana bölünür ve sonuç, bindirme kesme dayanımıdır.

Gerçek gücü azaltabilecek birçok faktör olduğundan, burada genellikle reklamı yapılan düşük sayıdaki kesme mukavemeti etrafında tasarım yapıyorum. Bunlar arasında yüzey hazırlığı, yüzey alanı uygulaması, sıcaklık ve nem sayılabilir.

Yapıştırıcıyı uygulamadan önce, kasnak ve mil yüzeylerini bir miktar zımpara kağıdı (~200 – 300 kum) veya ince bir törpü ile pürüzlendirmeniz gerekecektir. Bu, yapıştırıcıya tutunacak küçük çentikler verecektir. Daha sonra bir temizleyici ile temizleyip yağdan arındırmak ve ardından tamamen kurutmak isteyeceksiniz. Genellikle fren temizleyiciyi kullanmayı seviyorum çünkü etrafımda var.

Uygulamanızın uygulanan torka dayanıp dayanamayacağını anlamak için. Aşağıdaki formülleri kullanın.

Burada Alan, şaft ile kasnak arasındaki yüzey alanıdır, d, şaftın çapıdır, L, şaft ve kasnak için örtüşme uzunluğudur, F, şaft ve kasnak arasındaki iç kesme kuvvetidir, S_syapıştırıcının kesme mukavemetidir ve T uygulanan (veya maksimum torktur).

1000 psi ortalama yapışkan kesme mukavemeti, 0,19 inç çap ve 0,38 inç örtüşme uzunluğu kullanarak maksimum Torkumuzun 43,1 lb olduğunu bulabiliriz.

Bir kasnağı mile birleştirmek için yapıştırma yöntemini kullanmanın üç ana dezavantajı vardır

Tork, daha önce de belirtildiği gibi çap ve yapışma kuvveti ile sınırlıdır.

Şaft ve kasnağın merkezden dışarı ve/veya dik olma özelliği bulunmaktadır. Bu, ikisi arasındaki toleransla en aza indirilebilir, ancak tüm yapıştırıcıyı silebileceğiniz kadar sıkı olmamalıdır.

Bileşenlerden birine veya her ikisine de zarar verme olasılığı olmadan bileşenleri ayarlamanın veya değiştirmenin bir yolu yoktur. Ayarlamanın yapılması önemlidir ve bu yöntem buna kesinlikle izin vermez.

Pres Montajı

Presle geçirme, dişlileri millere bağlamanın denenmiş ve doğru bir yöntemidir. Demiryolu endüstrisinde tekerlek aksamları aşındığında veya yuvarlaklığı bozulduğunda paradan tasarruf etme yöntemi olarak kullanılmaktadır.

Ana tekerlek kaynağı hassas bir şekilde işlenmiş bir çapa sahiptir ve daha sonra etrafına sertleştirilmiş çelikten ince bir bant uygulanır. Bant veya "lastik" aslında işlenmiş yüzeyden daha küçüktür. Bu, tüm tekerlek aksamı yerine pahalı olmayan bandın zaman zaman değiştirilmesine olanak tanır.

Aşağıdaki videoda lastiğin ısı kullanılarak tekerlekten nasıl çıkarıldığı gösterilmektedir. Sıcaklık arttıkça bandın çapı genişleyecektir. Tekerlek (iç çap) kabaca aynı boyutta kalacaktır çünkü çok daha fazla kütlesi vardır ve ısıyı daha hızlı yayar.

Bu noktada bant kaldırılıp aynı yöntemle yenisi takılabilir.

Bunun üzerinde mekanik bir kilit bulunmadığından %100 sürtünmeye dayalıdır ve kayabilir. Prese uyumun ölçülmesi ve belirlenmesi zordur ve genellikle varsayımlarda bulunulması gerekir.

Burada Pr yüzeyler arasındaki basınçtır, δ presle geçme miktarıdır, d mil çapıdır, d_ogöbek veya dişlinin dış çapıdır, d_işaftın iç çapıdır (içi boşsa), μ malzemeler arasındaki sürtünme katsayısıdır ve E ve ν malzemelerin Young Modülü ve Poisson Oranıdır.

Şaft üzerindeki dişlilere bastırın

Malzemenin ısıtılması çapı artıracaktır; bu nedenle, presle geçme miktarının azaltılması, δ. Bu, vitesin açılıp kapanmasını kolaylaştırır, ancak soğuduktan sonra sonuç aynı olur.

Bunu evde plastik dişlilerle yapıyorsanız. Bunları fırında yaklaşık 175 derece ila 200 derece (79 derece ila 93 derece) arasında ısıtmayı ve ardından şaft üzerinde kaydırmayı deneyin.

Bu yöntem ayarlanabilir, ancak kolay değildir ve ısının onlara zarar vermemesi için birden fazla bileşeni sökmeniz gerekebilir.

Çapraz Delikli Delikler

Hem dişli göbeğine hem de şafta bir delik açmak, çok fazla tork elde etmenin harika bir yoludur. Ayrıca torkun çok fazla olması durumunda pimin kesilmesi (kırılması) nedeniyle şaftın aşırı yüklenmesini de önler. Aşağıda en zayıftan en güçlüye doğru listelenen bu uygulamada kullanılacak üç ana pin türü vardır.

Rulo (Yaylı) Pimli Çapraz Delik

Rulo (yaylı veya yarıklı) Pimler – Bunlar yuvarlak bir şekle haddelenmiş düz çubuklardır. Yaylanma eğilimi gösterirler (dolayısıyla yaylı pimler), pimin dışarı kaymaması için yeterince bastırılarak oturmasına izin verir. Bunları diğer iki seçeneğe tercih ederim.

Kesme Pimleri – Bu pimler sağlamdır ve pimin belirli bir kuvvette arızalanacak şekilde tasarlandığı orta noktada bir çentiğe sahiptir. Çentiğin mil çapıyla aynı düzlemde olacağı bir pim elde etmek önemlidir.

Dübel Pimleri – Bunlar sadece yüksek mukavemetli katı pimlerdir. Deliğiniz çok büyükse, muhtemelen bunları yerine yapıştırmanız gerekecektir (kesme pimleri de). Uygulamanız yönü veya yükü tersine çevirirse tutkalın zamanından önce arızalanmasını ve pimin düşmesini teşvik edebilirsiniz.

Pimlerin her birinin ilan edilen bir kopma mukavemeti vardır ve aşağıdaki denklemlere göre çapı ve tipi seçebilirsiniz. F_skesme kuvveti, T uygulanan tork ve d şaft çapıdır.

Bu yöntem size daha fazla torkla başa çıkmanız için çok fazla kapasite sağlar, ancak delik açıldıktan sonra yine de herhangi bir ayarlama yapmaz. Çok fazla karıştırırsanız şaft İsviçre Peyniri gibi görünecektir.

En büyük faydası neredeyse herkesin bu eklemi yapabilmesidir. İhtiyacınız olan tek şey bir matkap, matkap uçları ve bir çekiç.Önce 1/16 – 3/32 kadar daha küçük bir çap delmenizi ve kürdan ile hizalamanızı kontrol etmenizi öneririm.İyiyse, istediğiniz çapa kadar delin. Değilse, milin başka bir kısmına döndürün ve tekrar deneyin.

Dişliler, Dişliler ve Kasnaklar Millere Nasıl Takılır?

Gears,Mekanik Tasarım bölümünde Corey Rasmussen tarafından yazılmıştır. Son Güncelleme 22 Ağustos 2024

Aşağıda gösterilen Lego dişlilerinin ve şaftlarının aksine çoğu motor mükemmel yuvarlak şaftlara sahiptir. Bu durum dişlilerin, makaraların ve dişlilerin takılmasını zorlaştırır.

Dişlileri şaftlara bağlamanın ana yöntemleri yapıştırıcılar, presle bağlantı, çapraz delikler, sıkıştırma, ayar vidaları, kama yuvaları, kıvrımlı kamalar ve konik kilit burçlarıdır. Çoğu endüstriyel uygulamada kama yuvaları ve/veya ayar vidaları kullanılacaktır. Yapıştırıcılar ve presle bağlantı genellikle düşük torklu veya hobi uygulamalarında yapılır.

Artılarını ve eksilerini tartarak her yöntemi inceleyelim. Ayrıca şu terimleri de kullanacağım; Dişliler, kasnaklar, zincir dişlileri ve kamlar birbirinin yerine kullanılabilir; çünkü bu makale cihazın ne yaptığını değil, nasıl monte edildiğini ele almaktadır.

Yapıştırıcılar

Yapıştırıcılar çoğunlukla plastik dişlilerle hobi uygulamalarında kullanılır. Bunun nedeni yalnızca plastik dişlilerin çok fazla torku kaldıramaması değil, aynı zamanda şaft boyutlarının çapının küçük kalmasıdır.

Resim Creative Commons'ın izniyle

Gears Hakkında Daha Fazla Bilgi Almak İçin Heyecanlı Mısınız?

Mentorlu Mühendisin Planet Dişli Hesaplayıcısını (250 $ Değeri) ve haftalık Danışmanlı Mühendis Bültenini içeren ÜCRETSİZ Kapsamlı Dişli Tasarımı Ustalık Sınıfına (500 $ Değeri) kaydolun

İsim:

En İyi E-posta:

Kapsamlı Dişli Tasarımı Ustalık Sınıfı, şunları öğreneceğiniz 17 bölümlük bir video ve metin serisidir:

Dişlilerin birbirine geçmesini sağlayacak şekilde boyutlandırılması

Dişli dişlerindeki gerilimi hesaplayın

Planet sistemdeki dişli oranlarını hesaplayın

Bu kursu tamamladıktan sonra, uygulamalarınız için dişli kutularını ilk kez doğru şekilde tasarlayabilecek ve spesifikasyonlarını yapabileceksiniz.

Kurs ve hesap makinesinin toplam değeri 750 doların üzerindedir! ÜCRETSİZ

E-posta gizliliğinize saygı duyuyoruz

Şaft çapı arttıkça, tutkal bağlantısının göreceli mukavemeti ve 1000 psi (7 N/mm) muhafazakar bir yapıştırıcı mukavemeti ve C1018 çelikten bir şaft kullanıldığında şaft mukavemeti kabaca 3/16″ (5 mm) değerine eşittir ( 54 ksi, 370 MPa).

Sonuç: Küçük şaftlar için yapıştırıcı kullanmak iyi bir seçimdir

Belirtildiği gibi, çoğu yapıştırıcı üreticisi en az 1000 psi, bazıları ise 3000+ psi kadar yüksek bir bindirme kesme mukavemeti reklamı yapacaktır. Bir tur kesme testi, iki uzun ince çubuğun ölçülebilir bir alan üzerinde tutkalla birbirine tutturulmasıyla yapılır. Çubukların uçları arızalanana kadar birbirinden ayrılır. Kuvvet alana bölünür ve sonuç, bindirme kesme dayanımıdır.

Gerçek gücü azaltabilecek birçok faktör olduğundan, burada genellikle reklamı yapılan düşük sayıdaki kesme mukavemeti etrafında tasarım yapıyorum. Bunlar arasında yüzey hazırlığı, yüzey alanı uygulaması, sıcaklık ve nem sayılabilir.

Yapıştırıcıyı uygulamadan önce, kasnak ve mil yüzeylerini bir miktar zımpara kağıdı (~200 – 300 kum) veya ince bir törpü ile pürüzlendirmeniz gerekecektir. Bu, yapıştırıcıya tutunacak küçük çentikler verecektir. Daha sonra bir temizleyici ile temizleyip yağdan arındırmak ve ardından tamamen kurutmak isteyeceksiniz. Genellikle fren temizleyiciyi kullanmayı seviyorum çünkü etrafımda var.

Uygulamanızın uygulanan torka dayanıp dayanamayacağını anlamak için. Aşağıdaki formülleri kullanın.

Burada Alan, şaft ile kasnak arasındaki yüzey alanıdır, d, şaftın çapıdır, L, şaft ve kasnak için örtüşme uzunluğudur, F, şaft ve kasnak arasındaki iç kesme kuvvetidir, S_syapıştırıcının kesme mukavemetidir ve T uygulanan (veya maksimum torktur).

1000 psi ortalama yapışkan kesme mukavemeti, 0,19 inç çap ve 0,38 inç örtüşme uzunluğu kullanarak maksimum Torkumuzun 43,1 lb olduğunu bulabiliriz.

Bir kasnağı mile birleştirmek için yapıştırma yöntemini kullanmanın üç ana dezavantajı vardır

Tork, daha önce de belirtildiği gibi çap ve yapışma kuvveti ile sınırlıdır.

Şaft ve kasnağın merkezden dışarı ve/veya dik olma özelliği bulunmaktadır. Bu, ikisi arasındaki toleransla en aza indirilebilir, ancak tüm yapıştırıcıyı silebileceğiniz kadar sıkı olmamalıdır.

Bileşenlerden birine veya her ikisine de zarar verme olasılığı olmadan bileşenleri ayarlamanın veya değiştirmenin bir yolu yoktur. Ayarlamanın yapılması önemlidir ve bu yöntem buna kesinlikle izin vermez.

Şaftları Birleştirmek mi? Şaft kaplinleri kılavuzumuza göz atın.

Pres Montajı

Presle geçirme, dişlileri millere bağlamanın denenmiş ve doğru bir yöntemidir. Demiryolu endüstrisinde tekerlek aksamları aşındığında veya yuvarlaklığı bozulduğunda paradan tasarruf etme yöntemi olarak kullanılmaktadır.

Ana tekerlek kaynağı hassas bir şekilde işlenmiş bir çapa sahiptir ve daha sonra etrafına sertleştirilmiş çelikten ince bir bant uygulanır. Bant veya "lastik" aslında işlenmiş yüzeyden daha küçüktür. Bu, tüm tekerlek aksamı yerine pahalı olmayan bandın zaman zaman değiştirilmesine olanak tanır.

Aşağıdaki videoda lastiğin ısı kullanılarak tekerlekten nasıl çıkarıldığı gösterilmektedir. Sıcaklık arttıkça bandın çapı genişleyecektir. Tekerlek (iç çap) kabaca aynı boyutta kalacaktır çünkü çok daha fazla kütlesi vardır ve ısıyı daha hızlı yayar.

Bu noktada bant kaldırılıp aynı yöntemle yenisi takılabilir.

Bunun üzerinde mekanik bir kilit bulunmadığından %100 sürtünmeye dayalıdır ve kayabilir. Prese uyumun ölçülmesi ve belirlenmesi zordur ve genellikle varsayımlarda bulunulması gerekir.

Süper YavaşÜcretsiz Online Şaft Pres Montaj Hesaplayıcısıveya Pro'ya Geçin

Burada Pr yüzeyler arasındaki basınçtır, δ presle geçme miktarıdır, d mil çapıdır, d_ogöbek veya dişlinin dış çapıdır, d_işaftın iç çapıdır (içi boşsa), μ malzemeler arasındaki sürtünme katsayısıdır ve E ve ν malzemelerin Young Modülü ve Poisson Oranıdır.

Şaft üzerindeki dişlilere bastırın

Malzemenin ısıtılması çapı artıracaktır; bu nedenle, presle geçme miktarının azaltılması, δ. Bu, vitesin açılıp kapanmasını kolaylaştırır, ancak soğuduktan sonra sonuç aynı olur.

Bunu evde plastik dişlilerle yapıyorsanız. Bunları fırında yaklaşık 175 derece ila 200 derece (79 derece ila 93 derece) arasında ısıtmayı ve ardından şaft üzerinde kaydırmayı deneyin.

Bu yöntem ayarlanabilir, ancak kolay değildir ve ısının onlara zarar vermemesi için birden fazla bileşeni sökmeniz gerekebilir.

Çapraz Delikli Delikler

Hem dişli göbeğine hem de şafta bir delik açmak, çok fazla tork elde etmenin harika bir yoludur. Ayrıca torkun çok fazla olması durumunda pimin kesilmesi (kırılması) nedeniyle şaftın aşırı yüklenmesini de önler. Aşağıda en zayıftan en güçlüye doğru listelenen bu uygulamada kullanılacak üç ana pin türü vardır.

Rulo (Yaylı) Pimli Çapraz Delik

Rulo (yaylı veya yarıklı) Pimler – Bunlar yuvarlak bir şekle haddelenmiş düz çubuklardır. Yaylanma eğilimi gösterirler (dolayısıyla yaylı pimler), pimin dışarı kaymaması için yeterince bastırılarak oturmasına izin verir. Bunları diğer iki seçeneğe tercih ederim.

Kesme Pimleri – Bu pimler sağlamdır ve pimin belirli bir kuvvette arızalanacak şekilde tasarlandığı orta noktada bir çentiğe sahiptir. Çentiğin mil çapıyla aynı düzlemde olacağı bir pim elde etmek önemlidir.

Dübel Pimleri – Bunlar sadece yüksek mukavemetli katı pimlerdir. Deliğiniz çok büyükse, muhtemelen bunları yerine yapıştırmanız gerekecektir (kesme pimleri de). Uygulamanız yönü veya yükü tersine çevirirse tutkalın zamanından önce arızalanmasını ve pimin düşmesini teşvik edebilirsiniz.

Pimlerin her birinin ilan edilen bir kopma mukavemeti vardır ve aşağıdaki denklemlere göre çapı ve tipi seçebilirsiniz. F_skesme kuvveti, T uygulanan tork ve d şaft çapıdır.

Bu yöntem size daha fazla torkla başa çıkmanız için çok fazla kapasite sağlar, ancak delik açıldıktan sonra yine de herhangi bir ayarlama yapmaz. Çok fazla karıştırırsanız şaft İsviçre Peyniri gibi görünecektir.

En büyük faydası neredeyse herkesin bu eklemi yapabilmesidir. İhtiyacınız olan tek şey bir matkap, matkap uçları ve bir çekiç.Önce 1/16 – 3/32 kadar daha küçük bir çap delmenizi ve kürdan ile hizalamanızı kontrol etmenizi öneririm.İyiyse, istediğiniz çapa kadar delin. Değilse, milin başka bir kısmına döndürün ve tekrar deneyin.

SıkıştırmaMerkezler

Şaftlara dişli takmak için yaygın bir yöntem olmasa da mevcuttur. Dişli mil üzerinde kaydırıldığında ayar vidası sıkılır ve sürtünme torku taşıyacaktır. Yağlı miller veya tutukluk önleyici madde kullanılması nedeniyle katsayı yanlışlıkla azaltılabilir. Bu yöntemi kullanırken farklı metallerin kullanılması en iyisidir.

Bileşenlerdeki kabartmaların yapılmasının maliyeti, çoğu durumda bu tip yöntemin maliyetini fahiş hale getirir.

Sadece bu tür eklemlerden kaçının!

Vidaları Ayarla

Bir mile sabitleme vidası (yalnızca) yöntemi, zamanlama kasnakları, dişliler ve dişlilerde çok yaygındır.

Böyle bir bağlantıdan ne tür bir tork elde edebileceğinizi belirlemek zordur. Sonuç, sürtünme katsayısı, uygulanan tork, dişlerin yağlanması ve ayar vidası türüne bağlı olarak büyük ölçüde değişebilir. Temel denklem aşağıdaki gibidir:

Burada T çıkış torku, μ sürtünme katsayısı, F bir ayar vidasından gelen normal kuvvet ve d daft çapıdır.

Çoğu kişi ayar vidasını mümkün olduğu kadar sıkar. Kasnak aşırı torktan kaymadığı sürece her şey yolunda olacaktır. Ancak bu gerçekleştiğinde, şaftta hızlı bir şekilde bir oluk aşınacaktır. Bu, şaft çapınızı küçültür; böylece elde edebileceğiniz maksimum torku azaltırsınız.

Ana faydası, bu yöntemin şafta doğru ve şaftın uzunluğu boyunca dönüş için %100 ayarlanabilir olmasıdır. Genellikle bu yöntem yalnızca 1/2″ (13 mm) veya daha küçük şaft boyutlarıyla kullanılabilir.

Kama kanalları

Çoğu endüstriyel uygulama için standart, kamalı millerdir.Şu ana kadar piyasada bulunan herhangi bir donanım, anahtar yuvaları ile boyutlandırılmış çeşitli deliklerde mevcut olacaktır. İsterseniz bunları tamamlanmamış deliklerle satın alabilir ve kendi kama kanalınızı kesebilirsiniz.

Delik boyutunu seçerken dişli için çok büyük bir şaft seçmediğinizden emin olun. Yakın zamanda, 1" şaft üzerinde 10-diş dişlisi kullanan bir sistemim vardı. Sistem, başlangıçta bazı basınç artışları yaşadı ve aslında dişliyi ikiye böldü.

Bunu bu kadar kolay yapabildi çünkü göbeğin dış kısmı ile kama yuvası arasındaki malzeme sadece 1/8" kalınlığındaydı. Bir diş ekleyerek bunu ikiye katlayarak ¼'e çıkarmayı başardık. Bu, kıvrımlı bir spline'ın daha iyi bir seçim olabilir (buna daha sonra değineceğim).

Çoğu dişli, yalnızca bir veya iki ayar vidasıyla şaft üzerinde kaymadan tutulur. Genellikle bir vida anahtarın üzerinde olacak, diğeri ona 90 derece açı yapacak ve mile bastıracaktır. Düz dişliler için bu yeterlidir, ancak helisel dişliler için yan yükü hesaba katmak için şaft üzerinde daha fazla pozitif kavrama olması gerekir. Olası çözümler baskı yatakları, konik makaralı rulmanlar veya segmanlardır.