ITIS “G. MARCONI” – PADOVA prof. M. Burgarelli TRASMISSIONI MEDIANTE RUOTE DENTATE · 2019....

ITIS “G. MARCONI” – PADOVA prof. M. Burgarelli

TRASMISSIONI MEDIANTE RUOTE DENTATE

TRASMISSIONI MEDIANTE RUOTE DENTATELe trasmissioni

La scelta del tipo di trasmissione più adatto per ogni singola applicazione èdettata da numerose circostanze, quali

distanza tra gli alberi (interasse), ingombro, potenza da trasmettere, velocità di funzionamento a regime, rapporto di trasmissione da realizzare, caratteristiche del motore e dell’utilizzatore, costo, esigenze di manutenzione.

Una trasmissione meccanica è il complesso degli organi che servono per trasmettere potenza in un sistema meccanico


TRASMISSIONI MEDIANTE RUOTE DENTATELe trasmissioni


TRASMISSIONI MEDIANTE RUOTE DENTATEGli ingranaggi

L’ingranaggio è un meccanismo composto da due ruote dentate, una delle quali trasmette il moto all’altra attraverso la dentatura.

Caratteristiche:



Gli ingranaggi e le ruote dentate possono essere classificati a seconda della posizione degli assi, del tipo di dentatura o della forma e posizione delle ruote.

Gli ingranaggi



Delle due ruote una trasmette il moto (ruota motrice) e l’altra lo riceve (ruota condotta). La ruota condotta ruota in senso contrario alla ruota motrice. Se si vuolemantenere lo stesso verso di rotazione occorre inserire una terza ruota tra le due (ruotafolle).

Delle due ruote, la più grande viene detta corona, l’altra pignone.

Gli ingranaggi


TRASMISSIONI MEDIANTE RUOTE DENTATETIPOLOGIE DI RUOTE Gli ingranaggi a denti diritti hanno i denti tagliati

parallelamente all’asse dell’albero e sono normalmente in grado di trasmettere potenza tra alberi paralleli senza spinta o movimento assiali.Essi possono essere realizzati come ruote dentate esternamente od internamente; quelle del primo tipo sono più comuni. Con ruote dentate esternamente i sensi di rotazione degli alberi sono opposti.

I vantaggi principali degli ingranaggi a denti diritti sono la semplicità ed economia di costruzione e l’assenza di spinta assiale durante il funzionamento. Gli ingranaggi cilindrici possono normalmente fornire rapporti ai riduttori da 1 : 1 a 1 :10 per ogni singolo stadio (coppia di ingranaggi), con rendimenti fino al 99%

Ingranaggi cilindrici a denti diritti


TRASMISSIONI MEDIANTE RUOTE DENTATETIPOLOGIE DI RUOTE

In un gruppo con ruote dentate internamente il senso di rotazione dei due alberi è lo stesso.

Ingranaggi cilindrici a denti diritti


TRASMISSIONI MEDIANTE RUOTE DENTATETIPOLOGIE DI RUOTECoppia dentiera pignone


TRASMISSIONI MEDIANTE RUOTE DENTATETIPOLOGIE DI RUOTEIngranaggi cilindrici a denti elicoidali


TRASMISSIONI MEDIANTE RUOTE DENTATETIPOLOGIE DI RUOTE Gli ingranaggi elicoidali hanno denti tagliati

elicoidalmente « in verso opposto » sulla coppia di ingranaggi; il vantaggio di questo tipo di ruote risulta dal fatto che aumenta l'arco d'azione e quindi il numero di coppie di denti contemporaneamente in presa. Gli ingranaggi elicoidali hanno pertanto una portata maggiore degli ingranaggi a denti diritti di uguali dimensioni e, come questi ultimi, funzionano con alberi paralleli (anche se è possibile trasmettere il moto tra assi sghembi).

Altri vantaggi, rispetto agli ingranaggi cilindrici,è dovuto al fatto che in queste ruote il contatto inizia e termina gradualmente (a differenza delle ruote a denti dritti in cui all'ingranamento dei denti il contatto si estende immediatamente su tutta la lunghezza con conseguente possibile vibrazione). Ciò determina una trasmissione a velocità costante, con funzionamento più silenzioso.Tuttavia, a differenza degli ingranaggi a denti diritti, si produce una spinta assiale, il cui valore è funzione dell’angolo dell’elica (crescente al crescere dell’angolo di elica).

Ingranaggi cilindrici a denti elicoidali


TRASMISSIONI MEDIANTE RUOTE DENTATETIPOLOGIE DI RUOTEIngranaggi cilindrici a denti elicoidali


TRASMISSIONI MEDIANTE RUOTE DENTATETIPOLOGIE DI RUOTEIngranaggi cilindrici a denti bielicoidali

Gli ingranaggi bielicoidali hanno denti elicoidali ad elica inversa su ciascuna delle ruote dentate. Vantaggio immediato è l’eliminazione della spinta assiale; questa soluzione costruttiva permette però anche di tagliare i denti con un angolo di elica maggiore, fornendo un maggior angolo di sovrapposizione dei denti e permettendo così di avere un’azione più forte e più graduale.


TRASMISSIONI MEDIANTE RUOTE DENTATETIPOLOGIE DI RUOTEIngranaggi cilindrici a denti bielicoidali


TRASMISSIONI MEDIANTE RUOTE DENTATETIPOLOGIE DI RUOTEIngranaggi conici


TRASMISSIONI MEDIANTE RUOTE DENTATETIPOLOGIE DI RUOTEIngranaggi conici

Gli ingranaggi conici hanno i denti ricavati su una superficie conica, in modo che le ruote da accoppiare possano essere montate su alberi tra loro angolati con assi che si intersecano.L’angolo tra gli alberi è di solito di 90°, ma si possono realizzare altri angoli variando opportunamente l’angolo del cono dell’ingranaggio.Gli ingranaggi conici vengono classificati, fondamentalmente, come conici a denti diritti o conici a denti a spirale, a seconda della forma del dente. Gli ingranaggi conici a denti diritti sono di realizzazione più semplice ed economica.Gli ingranaggi conici con denti a spirale danno luogo ad un’azione di ingranamento dei denti più graduale, con carico distribuito permanentemente su due o più denti.



Il meccanismo ruota/vite senza fine è utilizzato per la trasmissione tra assi sghembi ortogonali quando occorra una forte riduzione di velocità dell’albero condotto.

Il rapporto di riduzione è in genere compreso tra 1/5 e 1/200.

La vite è sempre motrice, la ruota sempre condotta.

Ruota / vite

L’ingranaggio a vite si presta a trasmette re potenze notevoli in relazione al suo ingombro modesto.I materiali di cui è costituita la coppia devono essere di qualità e le tolleranze di fabbricazione strette; deve inoltre essere montato con precisione in modo da avere elevata rigidezza e corretto posizionamento relativo tra vite e ruota a vite.



Ruota / vite



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TRASMISSIONI MEDIANTE RUOTE DENTATEESEMPIO


TRASMISSIONI MEDIANTE RUOTE DENTATEPROFILO DEI DENTI

Il profilo del dente più utilizzato è quello ad evolvente di cerchio. Tale curva è descrittada un punto solidale ad una retta la quale rotola senza strisciare su una circonferenza(circonferenza di base).


TRASMISSIONI MEDIANTE RUOTE DENTATEPROFILO DEI DENTI


TRASMISSIONI MEDIANTE RUOTE DENTATERuote di frizione

La trasmissione avviene grazie all’aderenza fra le due ruote, che impedisce lo slittamento reciproco; per ottenerla è necessaria una forza d’accoppiamento


TRASMISSIONI MEDIANTE RUOTE DENTATERuote di frizione


TRASMISSIONI MEDIANTE RUOTE DENTATEGEOMETRIA DELLA RUOTA

Le circonferenze primitive delle ruote dentate coincidono con quelle relative a due ideali ruote di frizione poste a contatto



Perché l’ingranamento sia regolare il passo del pignone deve essere uguale al passo della ruota



il modulo (m) definito come il rapporto tra il diametro primitivo e il numero dei denti:



Esercizio no.1 Dimensionare una ruota dentata con modulo m=5 e con z=40 denti.



Esercizio no.2 Determina gli elementi di una ruota dentata con z=38 e de=120 mm.



Esercizio no.3Una ruota dentata motrice con numero di denti z1=20 compie 180g/m, trasmette il moto alla ruota condotta con rapporto di trasmissione i=3, considerando un interasse a=160mm. Calcola il passo, i diametri primitivi delle due ruote, il numero di denti e di giri al minuto della ruota mossa.



le norme UNI prevedono di eseguire il disegno delle ruote in questione semplicemente, per quanto concerne la dentatura, rappresentandone la circonferenza primitiva e quella di testa. La circonferenza primitiva di regola è tracciata con la classica linea tratto-trattino. Quella di testa, denominata anche di troncatura esterna, invece deve essere rappresentata con una continua grossa.

RAPPRESENTAZIONE


TRASMISSIONI MEDIANTE RUOTE DENTATERAPPRESENTAZIONE

Nella figura è indicata la stessa rappresentazione con l'unica differenza costituita dalla presenza di una sezione parziale della ruota sovrapposta alla vista in direzione radiale. In tale caso è necessario indicare il tratto di generatrice cilindrica relativa al cilindro di fondo della ruota, oltre al tratto di generatrice che rappresenta il cilindro primitivo.



Comunque le norme non escludono la possibilità di disegnare più denti, e anche, eventualmente, tutti i denti della ruota. Le stesse regole di rappresentazione si applicano al caso della cremagliera



Per quanto concerne la rappresentazione unificata del componente ruota dentata le UNI 7462forniscono le prescrizioni dettagliate per eseguirne il disegno tecnico.



In particolare si osserva che la ruota dentata, in generale, potrà essere rappresentata in sezione assiale. In questa sezione saranno indicate esclusivamente le quote relative al corpo ruota escludendo indicazioni specifiche sulle dimensioni e sulla configurazione della dentatura. In questa rappresentazione è prevista la prescrizione della rugosità superficiale dei fianchi dei denti ed eventualmente di alcune altre superfici del corpo ruota. Le tolleranze dimensionali e geometriche andranno anch'esse eventualmente prescritte in tale rappresentazione

Le caratteristiche della dentatura invece devono essere specificate tramite una tabella posta in prossimità della suddetta sezione


TRASMISSIONI MEDIANTE RUOTE DENTATERAPPRESENTAZIONE : tolleranza di oscillazione


TRASMISSIONI MEDIANTE RUOTE DENTATERAPPRESENTAZIONE: tolleranza di oscillazione



Le caratteristiche della dentatura invece devono essere specificate tramite una tabella posta in prossimità della suddetta sezione

In questa tabella saranno riportati i seguenti parametri: modulo, numero dei denti, dentiera di riferimento, diametro primitivo, parametri relativi all'eventuale correzione dei denti (es.: coefficiente di spostamento o altro, in funzione del metodo di correzione adottato), in grado di precisione, numero di denti della ruota da accoppiare (denominata ruota coniugata) con il relativo riferimento di identificazione, l'interasse nominale di funzionamento, e il gioco normale del ingranaggio.



Nella rappresentazione di due ruote dentate in condizioni di ingranamento, nessuna delle due ruote deve coprire la parte in presa dell’altra, ad eccezione dei seguenticasi:-una delle due ruote è posizionata anteriormente rispetto all’altra;-se in sezione assiale la parte in presa di una delle due ruote, arbitrariamente scelta, è coperta in parte dall’altra



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TRASMISSIONI MEDIANTE RUOTE DENTATEDANNEGGIAMENTO DELLE RUOTE

- PER FATICA

Dovuta al fatto che il dente, considerato come una trave, è sottoposto ad una sollecitazione alternata

- PER USURA : vaiolatura, grippaggio, pitting, scheggiatura

Dovuta al contatto tra i denti e alle forti pressioni e temperature che si instaurano nel punto di contatto


TRASMISSIONI MEDIANTE RUOTE DENTATEDANNEGGIAMENTO DELLE RUOTE


TRASMISSIONI MEDIANTE RUOTE DENTATEDANNEGGIAMENTO DELLE RUOTE : VAIOLATURA


TRASMISSIONI MEDIANTE RUOTE DENTATEDANNEGGIAMENTO DELLE RUOTE : SCHEGGIATURA


TRASMISSIONI MEDIANTE RUOTE DENTATEDANNEGGIAMENTO DELLE RUOTE : GRIPPAGGIO


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