Tipi di ingranaggi per tagli obliqui

I diversi tipi di ingranaggi per tagli obliqui includono quelli ipoidi, a corona e a spirale. Per saperne di più, continua a leggere. Inoltre, scoprirai le loro differenze e somiglianze. Questo articolo fornirà una panoramica dei diversi tipi di ingranaggi per tagli obliqui. Puoi anche scegliere il tipo più adatto alle tue esigenze utilizzando la guida qui sotto. Dopo averla letta, saprai come utilizzarli nel tuo progetto. Imparerai anche come accoppiarli manualmente, il che è particolarmente utile se stai lavorando su un componente meccanico.

Ingranaggi conici

Gli ingranaggi conici e gli ingranaggi a denti dritti vengono entrambi utilizzati per collegare due alberi con assi diversi. Nella maggior parte dei casi, questi ingranaggi vengono utilizzati ad angolo retto. Il cono primitivo di un ingranaggio conico ha la stessa forma di quello di un ingranaggio cilindrico, tranne per il fatto che il profilo del dente è leggermente rastremato e ha una profondità variabile. I pignoni di un ingranaggio conico sono normalmente diritti, ma possono essere curvi o obliqui. Possono anche avere una corona dentata disassata con denti diritti rispetto all'asse.
Oltre alle applicazioni industriali, gli ingranaggi conici si trovano in agricoltura, nell'imbottigliamento, nella stampa e in vari settori industriali. Sono utilizzati nell'estrazione del carbone, nell'esplorazione petrolifera e nei processi chimici. Sono una componente importante di nastri trasportatori, elevatori, forni e altro ancora. Infatti, gli ingranaggi conici sono spesso impiegati nelle macchine utensili, come carrelli elevatori e seghetti alternativi.
Quando si valuta quale ingranaggio sia più adatto a una determinata applicazione, è necessario considerare l'applicazione stessa e gli obiettivi di progettazione. Ad esempio, è importante conoscere il carico massimo che l'ingranaggio può sopportare. È possibile utilizzare programmi di simulazione al computer per determinare la coppia esatta richiesta per una specifica applicazione. Gli ingranaggi conici a 45° sono ingranaggi conici che ruotano su un singolo asse, non su due.
Per calcolare la coppia necessaria per una particolare applicazione, è necessario conoscere il momento d'inerzia (MA) di ogni ingranaggio conico. Fortunatamente, ora è possibile farlo con CZPT. Grazie a questo software, è possibile generare modelli 3D di ingranaggi conici a spirale. Una volta creato il modello, è possibile lavorarlo meccanicamente. Questo può semplificare notevolmente il lavoro! Ed è anche divertente!
In termini di produzione, gli ingranaggi conici a denti dritti sono i più facili da realizzare. Il metodo più antico per questo tipo di ingranaggio prevedeva l'utilizzo di una piallatrice con testa di indicizzazione. Tuttavia, con lo sviluppo della lavorazione CNC, sono stati sviluppati metodi di produzione più efficaci. Tra questi, i sistemi CZPT, Revacycle e Coniflex. Il sistema CZPT utilizza il sistema Revacycle. È possibile utilizzare una fresatrice CNC anche per la produzione di ingranaggi conici a spirale.

Ingranaggi conici ipoidi

Nella progettazione di ingranaggi conici ipoidi per giunzioni a mitra e altri tipi di ingranaggi, è importante considerare diversi parametri. Per produrre ingranaggi di alta qualità, la distanza di montaggio tra i denti dell'ingranaggio e il pignone deve rientrare in un intervallo di tolleranza predefinito. In altre parole, la distanza di montaggio tra i denti dell'ingranaggio e il pignone deve essere pari o inferiore a 0,05 mm.
Per rendere ciò possibile, l'ingranamento degli ingranaggi conici ipoidi è progettato per prevedere un'azione di scorrimento. Il risultato è una trasmissione silenziosa. Ciò significa anche che è possibile raggiungere velocità più elevate senza aumentare i livelli di rumorosità. Al contrario, gli ingranaggi conici tendono ad essere rumorosi ad alte velocità. Per questi motivi, il set di ingranaggi ipoidi è il modo più efficiente per realizzare ingranaggi conici. Tuttavia, è importante tenere presente che gli ingranaggi ipoidi non sono adatti a tutte le applicazioni.
Gli ingranaggi conici ipoidi sono analoghi agli ingranaggi conici a spirale, ma non presentano assi intersecanti. Per questo motivo, possono produrre pignoni di dimensioni maggiori con un innesto fluido. Gli ingranaggi conici a corona, invece, hanno un passo di 90 gradi e denti paralleli. La loro geometria e il loro passo sono unici e presentano particolari proprietà geometriche. Esistono diversi modi per esprimere il passo. Il passo diametrale corrisponde al numero di denti, mentre la misura circonferenziale è chiamata circonferenza.
La fresatura frontale è un'altra tecnica utilizzata per la produzione di ingranaggi ipoidi e conici a spirale. La fresatura frontale consente di rettificare gli ingranaggi per ottenere un'elevata precisione e una finitura superficiale ottimale. Permette inoltre di eliminare il trattamento termico e facilita la creazione di topografie di scorrimento predefinite. La fresatura frontale aumenta la resistenza meccanica fino a 20% e riduce la rumorosità.
Gli standard ANSI/AGMA/ISO per il dimensionamento geometrico differiscono dalle migliori pratiche per la produzione di ingranaggi ipoidi e conici. La violazione delle superfici di riferimento comuni comporta una serie di problemi di dimensionamento geometrico. Inoltre, gli ingranaggi ipoidi devono essere progettati tenendo conto del passo di base del pignone accoppiato e dell'ingranaggio conico ipoide. Ciò non è possibile senza conoscere il passo di base dell'ingranaggio e del pignone accoppiato.

Ingranaggi conici a corona

Quando si scelgono gli ingranaggi conici a corona per un ingranaggio a T, è necessario considerare diversi fattori. In particolare, bisogna conoscere il rapporto tra il carico sul dente e il raggio primitivo dell'ingranaggio conico. Questo aiuterà a scegliere un ingranaggio conico che possieda la giusta quantità di eccitazione e capacità di carico. Gli ingranaggi conici a corona sono anche noti come ingranaggi elicoidali, che sono una combinazione di due tipi di ingranaggi conici.
Questi ingranaggi conici si differenziano da quelli a spirale perché le smussature non si intersecano. Ciò offre la flessibilità di utilizzare un pignone più grande e un innesto più fluido. Gli ingranaggi conici a corona prendono il nome anche dalle diverse parti del dente: la punta, ovvero la parte dell'ingranaggio più vicina al foro, e il tallone, ovvero il diametro più esterno. L'altezza del dente è minore in corrispondenza della punta rispetto al tallone, ma l'altezza dell'ingranaggio è la stessa in entrambi i punti.
Gli ingranaggi conici a corona sono cilindrici, con denti angolati. Hanno un rapporto di trasmissione di 1:1 e vengono utilizzati per ingranaggi conici a 45° e ingranaggi cilindrici a denti dritti. Gli ingranaggi conici a corona hanno un profilo del dente identico a quello degli ingranaggi cilindrici a denti dritti, ma leggermente più stretto in punta, il che garantisce una maggiore silenziosità. Gli ingranaggi conici a corona per ingranaggi conici a 45° possono essere realizzati con un pignone disassato.
Esistono molte altre opzioni disponibili quando si sceglie un ingranaggio conico a corona per ingranaggi a 45°. Il materiale utilizzato per gli ingranaggi può variare dalla plastica alle leghe pre-temprate. Se la resistenza del materiale è una priorità, è possibile optare per una lega pre-temprata con una durezza di 32-35 Rc. Questa lega ha anche il vantaggio di essere più resistente della plastica. Oltre ad essere più robusti, gli ingranaggi conici a corona sono anche più facili da lubrificare.
Gli ingranaggi conici a corona per ingranaggi conici sono simili agli ingranaggi conici a spirale. Tuttavia, presentano una superficie primitiva iperbolica, non conica. Il pignone è spesso disassato rispetto al centro dell'ingranaggio, il che consente un diametro maggiore. Gli ingranaggi conici a corona per ingranaggi conici sono in genere più grandi degli ingranaggi ipoidi. Gli ingranaggi ipoidi sono comunemente utilizzati negli assali posteriori delle automobili. Sono utili quando l'angolo di rotazione è di 90 gradi e possono essere utilizzati per rapporti di trasmissione 1:1.

Ingranaggi a spirale per obliqui

Gli ingranaggi conici a spirale vengono prodotti mediante la lavorazione meccanica della superficie frontale dei denti. Il processo si basa sulla teoria di Hertz del contatto elastico, secondo la quale le dislocazioni sono equivalenti a piccole dimensioni significative dell'area di contatto e ai raggi di curvatura relativi. Questo metodo presuppone che le superfici siano parallele e che le deformazioni siano minime. Inoltre, può ridurre la rumorosità. Ciò rende gli ingranaggi conici a spirale una scelta ideale per applicazioni ad alta velocità.
La lavorazione di precisione degli ingranaggi a smusso elicoidali CZPT riduce il gioco. Sono dotati di dadi di bloccaggio regolabili che consentono di regolare con precisione la spaziatura tra i denti dell'ingranaggio. Il risultato è una riduzione del gioco e una durata massima dell'azionamento. Inoltre, questi ingranaggi sono sufficientemente flessibili da adattarsi a modifiche di progettazione anche nelle fasi finali del processo produttivo, riducendo i rischi per gli OEM e aumentando l'efficienza e la produttività. I ​​vantaggi degli ingranaggi a smusso elicoidali sono illustrati di seguito.
Gli ingranaggi conici a spirale presentano anche molti vantaggi. Il più evidente è la presenza di alberi di grande diametro. Le dimensioni maggiori dell'albero consentono l'utilizzo di ingranaggi di diametro maggiore, ma ciò implica anche un alloggiamento più grande. Di conseguenza, si riducono l'altezza da terra, lo spazio interno e il peso. Inoltre, l'ingranaggio dell'asse motore risulta più grande, riducendo ulteriormente l'altezza da terra e lo spazio interno. Gli ingranaggi conici a spirale sono più efficienti rispetto agli ingranaggi conici a spirale, ma potrebbe essere più difficile trovare la dimensione giusta per la propria applicazione.
Un altro vantaggio degli ingranaggi conici a spirale è la loro dimensione ridotta. A parità di potenza, un ingranaggio conico a spirale è più piccolo di un ingranaggio conico a denti dritti. Inoltre, gli ingranaggi conici a spirale sono meno soggetti a piegature o corrosione. Presentano anche proprietà di precisione superiori. Sono adatti per operazioni secondarie. Gli ingranaggi conici a spirale sono più resistenti di quelli a denti dritti e possono operare a velocità più elevate.
Una caratteristica fondamentale degli ingranaggi a smusso elicoidale è la loro capacità di resistere all'usura. Poiché vengono costantemente deformati, tendono a incrinarsi in un modo che ne aumenta l'usura. Il risultato è un ingranaggio più duro con un flusso di fibre più contorto. Tuttavia, è possibile ripristinare la qualità degli ingranaggi attraverso una corretta manutenzione. Se si possiede una macchina, è nel proprio interesse sostituire le parti usurate se non funzionano come dovrebbero.

Modificato da CX il 12/11/2023