ÖNSÖZ
İstanbul Teknik Üniversitede 1973-1978 arasında yazdığım üç ciltlik Makine
Elemanları kitabına dayanarak hazırladığım “Makine Elemanları Problemleri” kitabı 1994'te basılmıştır. Hazırladığım yeni “Makine Elemanları Problemleri” kitabı, geçen süre içinde dünyada meydana gelen teknolojik gelişmeleri ve bu alanda edindiğim kişisel odeneyleri dikkate alarak, 2009-2012 yılları arasında güncelleştirilmiş olarak yazdığım yine üç ciltlik kitabı, tamamlayan bir kitap niteliğindedir. Kitap, uzun yıllar öğrencilerle yaptığım çalışmaların ve ayrıca danışman olarak sanayideki çalışmalarımın bir ürünüdür. Bu bakımından hem öğrencilere, hem sanayide çalışanlara yararlı olacak şekilde hazırlanmıştır.
Kitap, Ders kitaplarındaki konu sırasını takip ederek Temel İlkeler; Malzeme, Üretim, Toleranslar ve Yüzey Kalitesi; Makine Tasarımında Mukavemet Hesap Yönteminin Esasları; Kaynak Bağlantıları; Lehim, Yapıştırma ve Perçin Bağlantıları; Cıvata Bağlantıları; Güç ve Hareket Cıvataları; Mil — Göbek Bağlantıları; Yaylar; Miller ve Akslar; Sürtünme, Aşınma ve Yağlama-Triboloji; Kaymalı Yataklar; Yuvarlanmalı Yataklar-Rulmanlar; Kaplinler, Kavramalar ve Frenler; Düz ve Helisel Silindirik Dişli Çark Mekanizmaları; Konik, Sonsuz Dişli Çark Mekanizmaları ve Dişli Çark Sistemleri; Sürtünmeli Çark Mekanizmaları ve Varyatörleri; Kayış-Kasnak Mekanizmalar; Zincir Mekanizmaları ve Çeşitli Konular gibi bölümlerden meydana gelmektedir. Ders Kitabındaki Tasarım bölümü, Çeşitli Konular Bölümünde, Tasarım Soruları olarak bir alt bölüm olarak verilmiştir. Her bölüm “İfadeler ve Denklemler” ve “Problemler” olarak adlandırılmış iki alt bölümden oluşmaktadır. “İfadeler ve Denklemler” alt bölümü konu ile ilgili önemli denklemleri ve bağıntıları ve “Problemler” çözülmüş problemleri içermektedir. Problemler öğrencilere yönelik bilgi edinme, sınav hazırlığı ve sanayide çözüme ağırlık veren problemler şeklinde olup tasarım çözümü ve rasyonel düşünceyi geliştirmeye amaçlamaktadır. Rasyonel düşünce, bilimsel bilgilerin uygulaması ile yeni teknolojiler oluşturmaktadır.
Ancak üzülerek şu husus da dile getirmek istiyorum. Ülkemizde okuma alışkanlığı yükseleceğine, hızlı bir şekilde azalmaktadır. Hele, hele teknik yayınlar hemen, hemen hiç okunmamaktadır. Bu hususta meslekle ilgili bilgi edinmek bir tarafa, örneğin sanayide meslekteki konuları çözmek için ne kitaplar, ne başka yazılı bilgi kaynağı ( araştırılmaktadır. Konular kulaktan dolma bilgilerle çözülmeye çalışılmaktadır. Bu husus meslek hayatımda rastladığım birçok hatalı çözümlerden yalnızca şu örneği vermek istiyorum. Bundan yaklaşık on yıl önce, yerel kanalizasyon olmayan sahil otellerinde, pis su arıtma tesislerini yapan firma yetkilisi, bu tesislerde kutlanılan redüktörün yirmi günden daha az bir zamanda bozulduğunu ve bu nedenle pis kokuların her tarafa yayıldığı şikâyeti ile bana gelmişti ve benden çabuk bozulmayacak redüktör yapmamı istemişti. Kendisinden konun incelenmesi için redüktörün projesini istedim. İlk önce isteğimi anlayamadı; redüktörün “çizimi ve hesapları” diye sordum. Böyle bir şeyi olmadığını, redüktörün bu hususta çok tecrübeli bir ustanın direktiflerine göre yapıldığını cevap verdi. Bu durumda bozulan redüktörü bizzat inceledim ve “tecrübeli” usta ile görüştüm. Redüktör berbat durumdaydı. Dişler aşınmış, bazıları kırılmış ve rulmanlar paramparça olmuş. Firmaya yeni bir redüktör projesi yaptım ve imalatı benim tanıdığım bir dişli fabrikasında benim denetimim altında gerçekleştirildi. Bir yıl içinde ara sıra firmayı arayıp redüktörü sordum; hiçbir şikâyetleri yoktu. Ülkemizde bu durumun düzeleceğini umut ediyorum.
Yüzlerce hesap içeren ve bir kişi tarafından yazılan ve kontrol edilen böyle geniş bir kitabın içinde, bazı hatalar olabilir. Okuyucunun bu hataları anlayışla karşılayacağını umut ederek, eserin okuyuculara yararlı olmasını diliyorum. Kitabın basılmasını sağlayan Birsen Yayınevi'ne teşekkürü bir borç bilirim.
Koru Sitesi, 17 Eylül 2014. Prof.Dr. Mustafa AKKURT
Çok sevdiğim torunlarım:
Yasemin ve Yağmur'a
Dedelerinden bir hatıra
İÇİNDEKİLER
1.Temel İlkeler 1
1.1.İfadeler ve Denklemler 1
1.2. Problemler 4
2. Malzeme, Üretim, Toleranslar ve Yüzey Kalitesi 6
2.1 Toleranslar ve Yüzey Kalitesi 6
3. Makine Tasarımında Mukavemet Hesap Yönteminin Esasları 15
3.1. İfadeler ve denklemler 15
3.2 Problemler 20
5. Kaynak Bağlantıları 39
5.1 ifadelerveDenklemler 39
5.1.1 Ergime Kaynak Bağlantıları 39
5.1.2 Basınç Nokta Kaynağı 42
5.1.3 Basınçlı Kap ve Kazanlarda Kaynak 43
5.2 Problemler 45
5.3.1 Rrgime Kaynak Bağlantıları 44
5.2.2 Basınç Kaynak Bağlantıları 73
6. Lehim, Yapıştırma ve Perçın Bağlantıları 76
6.1 İfadeler ve Denklemler 76
6.1.1 Lehim ve Yapıştırma Bağlantıları 76
6.1.2 Perçin Bağlantıları 77
6.2 Problemler 78
6.2.1 Lehim Bağlantıları 78
6.2.2 Yapıştırma Bağlantıları 80
6.2.3 Perçin Bağlantıları 82
7. Cıvata Bağlantıları 89
7.1 İfadeler Ve Denklemler 89
7.1.1 Genel Hesap Bağıntıları 89
7.1.2 Mukavemet Hesap Bağıntıları 93
7.2 Problemler 97
8. Güç Ve Hareket Cıvataları 132
--- Sayfa 5 ---
8.1 İfadeler Ve Denklemler 132
8.1.1 Genel Denklemleri ve Bağıntılar 132
8.1.2 Hareket Cıvatalarının Hesap Yöntemi 132
8.2 Problemler 135
9. Mil-Göbek Bağlantıları 152
9.1 İfadeler Ve Denklemler
9.1.1 Paralel Kamalar 152
9.1.2 Kamalı Miller 153
9.1.3 Kama Bağlantıları 153
9.1.4 Sıkı Geçme Bağlantıları 154
9.1.5 Konik Geçmeler 156
9.1.6 Sıkma Geçmeler 157
9.1.7 Pim ve Perno Bağlantıları 158
9.2 Problemler 159
9.2.1 Paralel Kama, Kamalı Mil Ve Kama Bağlantıları 159
9.2.2 Sıkı, Konik Ve Sıkma Geçme Bağlantıları 172
9.2.3 Pim Ve Perno Bağlantıları
190
10. Yaylar 198
10.1 İfadeler Ve Denklemler 198
10.1.1 Yayların Genel Özellikleri 198
10.1.2 Basmaya Çalışan Helisel Silindirik Yalar 198
10.1.3. Çekmeye Çalışan Silindirik Helisel Yaylar 203
10.1.4 Çok Tabakalı Yaprak Yaylar 204
10.2 Problemler 205
10.2.1 Silindirik Helisel Yaylar 205
10.2.2 Yaprak Yaylar 234
10.2.3 Çubuk Ve Kangal Yaylar 244
10.2.4 Spiral Ve Bilezik Yaylar 251
10.2.5 DiskYaylar 259
10.2.6 Kauçuk Yaylar 265
11. Niller ve Akslar 270
11.1 İfade ve Denklemler 270
11.1.1 Sabit Aksların Mukavemet Hesabi 270
11.1.2 Düz Miller Hesabi 270
11.2 Problemler 276
11.2.1 Akslar 276
11.2.2 Miller 286
12. Sürtünme, Aşınma ve Yağlama-Triboloji 330
12.1 İfadeler Ve Denklemler 330
--- Sayfa 6 ---
12.1.1 Sürtünme 330
12.1.2. Aşınma 331
12.1.3 Sıvı Yağların ve Greslerin Özellikleri 331
12.2 Problemler 332
13. Kaymalı Yataklar 337
13.1 İfadeler Ve Denklemler 337
13.1.1 Hidrodinamik Yataklar 337
13.2 Problemler 344
13.2.1 Sınır Sürtünmeli Kaymalı Yataklar 344
13.2.2 Hidrodinamik Radyal Yataklar 352
13.2.3 Hidrodinamik Eksenel Yataklar 370
13.2.4 Hidrostatik Eksenel Yataklar 377
13.2.5 Plastik Malzeme Yatakları 383
14. Yuvarlanmalı Yataklar- Rulmanlar 388
14.1 İfadeler ve Denklemler 388
14.1.1 Genel Bilgiler 388
14.2 Problemler 392
14.2.1 Bilyeli Sabit Radyal Rulmanlar 392
14.2.2 Radyal-Eksenel Rulmanlar 400
14.2.3 Eksenel Rulmanlar 411
15. Kaplinler, Kavramalar Ve Frenler 423
15.1 İfadeler Ve Denklemler 423
15.1.1 Kaplinler 423
15.1.2 Kavramalar 425
15.2 Problemler 429
15.2.1.Kaplinler 429
15.2.5.Kavramlar 449
15.3.5.Frenler 465
17. Silindirik Düz Ve Helisel Dişli Çark Mekanizmaları 469
17.1 İfadeler ve Denklemler 469
17.1.1 Silindirik Düz Dişli Çarklar 469
17.1.2. İç Düz Dişli Çark Mekanizmaları 478
17.1.3 Helisel Silindirik Dişli Çarklar 480
17.2. Problemler 485
17.2.1. Silindirik Düz Dişli Çark Mekanizması 485
17.2. 2. Silindirik Helisel Dişli Çark Mekanizmaları 517
18. Konik, Sonsuz Dişli Çark Mekanizmaları ve Dişli Çark Sistemleri 537
18.1 İfadeler Ve Denklemler 537
18.1.1 Konik Dişli Çark Mekanizmaları 537
--- Sayfa 7 ---
18.1.2 Sonsuz Dişli Çark Mekanizması 541
18.2.Problemler 548
18.2.1 Konik Dişli Çark Mekanizmaları 548
18.2.2 Spiral ve Sonsuz Vida Mekanizmaları 565
18.2.3 Dişli Çark Sistemleri 581
19. Sürtünmeli Çark Mekanizmaları ve Varyatörleri 597
19.1 İfadeler Ve Denklemler 597
19.1.1 Sabit Çevrim Oranlı Mekanizmalar 597
19.2. Problemler 601
20.Kayış — Kasnak Mekanizmaları 611
20.1. İfadeler Ve Denklemler 611
20.1.1. Düz Kayış Kasnak Mekanizması 611
20.1.2. V Kayışları 613
20.1.3 Dişli (Senkron) Kayış Mekanizmaları 614
20.2 Problemler 616
20.2.1 Düz Kayış Kasnak Mekanizması 616
20.2.2 V Kayış Kasnak Mekanizması 630
20.2.3 Dişli Kayış Mekanizmaları ve Kayış Dizileri 630
21.Zincir Mekanizmaları 642
21.1. İfadeler Ve Denklemler 642
21.1.1 Genel Hesap Bağıntıları 642
21.2. Problemler 645
22. Proje ve Çeşitli Konular 657
22.1 Projeler 657
22.1.1 Kriko Projesi 657
22.1.2 Redüktör Projesi 664
22.2 Eğrisel Çubuklarda Eğilme 686
22.2.1 Teorik Esaslar 686
22.2.2 Uygulamalar 688
22.3 Sürünme (Keep) Olayı 694
22.3.1 TeorikEsaslar 694
22.3.2 Uygulama 696
22.4 Tasarım Soruları
