Computer aided design of rigid and flexible mechanical couplings

Abstract

ÖZET SAB±T VE ELASTİK T±P MEKANİK KAPLiNLERiN BİLGİSAYAR YARDIMI İLE TASARIMI LALELİ, Kâmil Yüksek Lisans Tezi, Makina Müh. Bölümü Tez Yöneticisi : Doç. Dr. Birol KILKIŞ Ortak Tez Yöneticisi : Prof Dr. Bilgin KAFTANO?LD Şubat 1988, 158 Sahife Bu çalxşmada belirli sabit ve elastik tip mekanik kapl inler in tasarımını yapmak üzere bir bilgisayar progra mı geliştirilmiştir. Program gerçek zamanlı ve karşılıklı etkileşimli olarak çalışmaktadır. Program hem standardize olmamış kap- linlerin tasarımı için ve hem de veri bankasında bulunan standardize edilmiş kaplinler için kullanılabilir. Ana veri parametreleri kaplin tarafından iletilecek güç ile mil açısal hızıdır. Mil çapı veya çapları belir lendikten sonra menüden seçilen kaplin cinsine göre prog ram, tasarımı yapılacak elemanları belirtir ve kullanıcı - v -bu elemanlar için belli bir tasarım sırasını uygulamak üzere yönlendirilir. Fakat kullanıcının seçeceği herhangi bir tasarım süreci de kabul edilir. Muhtemel tahdit ve sınırlamalar veri olarak girile- bilmektedir. Teori temel mekanik prensipleri içerir ve çoğunluk la kabul edilmiş tasarım hesaplamalarını kullanır. Menüde bulunan her bir kaplin için ayrı ayrı tasarım yöntemleri geliştirilmiştir. Tasarımda öncelikle kaplinin dönme mo menti iletim kapasitesi gözönüne alınmıştır. 6u açıdan, kaplin özellikleri ve sınırlamalar ele alınarak her bir elemanın tasarımı yapılır. Temel mekanik elemanların tasa rımı ve seçiminde Türk Standardları kullanılmıştır. Bu program aracılığı ile tasarım parametrelerinin en iyilemesi de yapılabilmektedir. Ağırlık, boyut, emniyet katsayısı bu parametrelerden bazılarıdır. Programın veri yapısı, kolaylıkla geliştirilmeye ve genişletilmeye uygun vektörel tarzda seçilmiştir. Bu program Commodore 128 tipi kişisel bilgisayar lar için geliştirilmiştir ve 128 K hafıza alanı gerekti rir. Program yazım dili olarak Basic kullanılmıştır. Menüde bulunan her bir kaplin için örnek çalışma lar gösterilmiştir. Tasarım sonucu boyutlar ve ilgili parametreler dis ketlerde kaydedilebildiği gibi anında yazıcıdan da alına bilmektedir. - vı -Herbir kaplin cinsi hem ekranda ve hem de yazıcıda yeterli grafikle desteklenmiştir. Anahtar Kelimeler : Bilgisayar yardımı ile kaplinlerin ta sarımı, sabit kaplin, elastik kaplin, flanşlı kaplin, kelepçeli kaplin, zarf lı kaplin, yüzer merkezli kaplin, elastik pimli kaplin, bobin-yaylı kap lin, elastik muylulu kaplin, çevresel elastikiyetli kaplin, kayar kaplin. - vıı -

ABSTRACT COMPUTER AIDED DESIGN OF RIGID AND FLEXIBLE MECHANICAL COUPLINGS LALELİ, Kâmil M.S. in Mechanical Engineering Department Supervisor : Assoc. Prof. Dr. Birol KILKIŞ Co-Supervisor : Prof. Dr. Bilgin KAFTANO?LU February 1988, 158 Pages In this study a computer program has been developed for designing certain rigid and flexible mechanical couplings. The computer program operates on real time and in an interactive manner. The program can be used to design both non-standard couplings, as well as standardized ones which are also provided in the data base. Main input parameters are the power to be transmitted and the angular speed of the shafts. After the determination of shaft diameter(s), the program indicates the components to be designed depending on the selected type of coupling present in the menu. Then the user is - 11 -instructed to follow basic design procedures for the components. Any preferred design sequence of the user is also accepted. Possible constraints or limitations are accepted as inputs. Theory includes basic mechanical principles and commonly accepted design calculations. Design methodology has been developed for each coupling type present in the menu. Main consideration is the torque transmission capacity of the coupling. In this view, considering the characteristics of couplings and contraints, each component of the coupling is designed. Relevant Turkish Standards are used in the design and selection of basic mechanical elements. By means of this program, an iterative optimization of the design parameters is also possible. Weight, size, factor of safety are some of such parameters. Data structure of the program is in the form of one dimensional arrays, since this structure accepts any development or extension very easily. The program has been developed for Commodore 128 personal computer and 128K memory space must be allocated. It has been written in Basic Programming Language. Case studies for each coupling type present in the menu have been performed and presented. Final dimensions and related parameters of selected or designed coupling - iii -can be saved on floppy disks or printed out immediately. Design of each coupling type is supported by full graphics both on the screen and printer. Key Words : Computer aided design of couplings, rigid coupling, flange coupling, clamp coupling, sleeve coupling, flexible coupling, floating center coupling, flexible pin coupling, coil-spring coupling, rubber cushioned pin coupling, periflex coupling, slip coupling. - iv -