Tipi di ingranaggi conici

Gli ingranaggi conici sono utilizzati in numerosi settori industriali. Si trovano in escavatori gommati, draghe, nastri trasportatori, attuatori per mulini e trasmissioni ferroviarie. La forma a spirale o angolata degli ingranaggi conici li rende adatti all'utilizzo in spazi ristretti. Sono impiegati anche nella robotica e nei supporti verticali dei laminatoi. Gli ingranaggi conici trovano impiego anche nei processi di lavorazione degli alimenti. Per ulteriori informazioni sugli ingranaggi conici, continuate a leggere.

Ingranaggio conico a spirale

Gli ingranaggi conici a spirale vengono utilizzati per trasmettere potenza tra due alberi disposti a 90 gradi. Hanno denti curvi o obliqui e possono essere realizzati con diversi metalli. Bestagear è un produttore specializzato in ingranaggi conici a spirale di medie e grandi dimensioni. Questi ingranaggi trovano impiego nei settori minerario, metallurgico, navale e petrolifero. Gli ingranaggi conici a spirale sono generalmente realizzati in acciaio, alluminio o materiali fenolici.
Gli ingranaggi conici a spirale offrono numerosi vantaggi. I loro denti a contatto creano un trasferimento di forza meno brusco. Sono incredibilmente resistenti e progettati per durare a lungo. Sono anche meno costosi rispetto ad altri ingranaggi ad angolo retto. Inoltre, tendono a durare più a lungo perché vengono prodotti in coppia. Gli ingranaggi conici a spirale riducono anche il rumore e le vibrazioni rispetto ai loro omologhi. Pertanto, se avete bisogno di un nuovo set di ingranaggi, gli ingranaggi conici a spirale sono la scelta giusta.
Il contatto tra i denti di un ingranaggio conico a spirale avviene lungo la superficie del dente. Il contatto segue la teoria di Hertz del contatto elastico. Questo principio è valido per dimensioni significative ridotte dell'area di contatto e piccoli raggi di curvatura relativi delle superfici. In questo caso, le deformazioni e l'attrito sono trascurabili. Un ingranaggio conico a spirale è un esempio comune di ingranaggio elicoidale invertito. Questo tipo di ingranaggio è comunemente utilizzato nelle attrezzature minerarie.
Gli ingranaggi conici a spirale presentano anche una funzione di assorbimento del gioco. Questa caratteristica contribuisce a mantenere lo spessore del film d'olio sulla superficie dell'ingranaggio. L'asse dell'albero, la distanza di montaggio e gli errori di angolazione influiscono sul contatto dei denti di un ingranaggio conico a spirale. La regolazione del gioco aiuta a correggere questi problemi. Le tolleranze indicate sopra sono comuni per gli ingranaggi conici. In alcuni casi, i produttori apportano lievi modifiche di progettazione nelle fasi finali del processo produttivo, riducendo al minimo il rischio per gli OEM.

Ingranaggio conico dritto

Gli ingranaggi conici a denti dritti sono tra i tipi di ingranaggi più facili da produrre. Il primo metodo utilizzato per la loro fabbricazione prevedeva l'impiego di una piallatrice dotata di testa di indicizzazione. Tuttavia, con l'introduzione del sistema Revacycle e del Coniflex, sono stati apportati miglioramenti ai metodi di produzione. Le tecnologie più recenti consentono una produzione ancora più precisa. Entrambi questi metodi di produzione sono utilizzati da CZPT. Ecco alcuni esempi di produzione di ingranaggi conici a denti dritti.
Gli ingranaggi conici a denti dritti vengono realizzati utilizzando due tipi di superfici coniche: il metodo Gleason e il metodo Klingelnberg. Tra i due, il metodo Gleason è il più comune. A differenza di altri tipi di ingranaggi, il metodo CZPT non è uno standard universale. Il sistema Gleason produce ingranaggi di qualità superiore, poiché l'adozione della bombatura dei denti è il metodo più efficace per realizzare ingranaggi che tollerano anche piccoli errori di assemblaggio. Inoltre, elimina la concentrazione di stress sui bordi smussati dei denti.
La composizione dell'ingranaggio dipende dall'applicazione. Quando è richiesta una certa durata, l'ingranaggio è realizzato in ghisa. Il pignone è solitamente tre volte più duro della ruota dentata, il che contribuisce a bilanciare l'usura. Altri materiali, come l'acciaio al carbonio, sono più economici, ma meno resistenti alla corrosione. L'inerzia è un altro fattore critico da considerare, poiché gli ingranaggi più pesanti sono più difficili da invertire e arrestare. I requisiti di precisione possono includere il passo e il diametro dell'ingranaggio, nonché l'angolo di pressione.
La geometria a evolvente di un ingranaggio conico a denti dritti viene spesso calcolata variando la normale alla superficie. Tale geometria viene calcolata incorporando le coordinate della superficie e lo spessore teorico del dente. Utilizzando una macchina di misura a coordinate (CMM), la superficie sferica a evolvente può essere utilizzata per determinare i modelli di contatto dei denti. Questo metodo è utile quando non è disponibile un'attrezzatura per prove di rotolamento, poiché consente di prevedere il modello di contatto dei denti.

Ingranaggio conico ipoide

Gli ingranaggi conici ipoidi rappresentano una soluzione efficiente e versatile per la riduzione della velocità. Le loro dimensioni compatte, l'elevata efficienza, la bassa rumorosità e generazione di calore, nonché la lunga durata, li rendono una scelta popolare nei settori della trasmissione di potenza e del controllo del movimento. Di seguito sono elencati alcuni dei vantaggi degli ingranaggi ipoidi e i motivi per cui dovreste utilizzarli. Successivamente, vengono presentati alcuni dei principali fraintendimenti e presupposti errati relativi a questo tipo di ingranaggio. Questi presupposti possono sembrare controintuitivi a prima vista, ma vi aiuteranno a comprendere appieno le caratteristiche di questo ingranaggio.
Il concetto di base degli ingranaggi ipoidi è che utilizzano due alberi non intersecanti. L'albero più piccolo è disassato rispetto a quello più grande, consentendo loro di ingranare senza interferenze e di sostenersi a vicenda in modo sicuro. Il trasferimento di coppia risultante è migliorato rispetto ai tradizionali ingranaggi. Un ingranaggio conico ipoide viene utilizzato per azionare l'asse posteriore di un'automobile. Aumenta la flessibilità nella progettazione della macchina e consente di regolare liberamente gli assi.
Nel primo caso, l'ingranamento dei due corpi si ottiene adattando la fresa iperboloide all'ingranaggio desiderato. Le sue proprietà geometriche, l'orientamento e la posizione determinano l'ingranaggio desiderato. Quest'ultimo metodo viene utilizzato se l'ingranaggio desiderato è silenzioso o se è necessario ridurre le vibrazioni. Una fresa iperboloide, d'altra parte, ingrana con due corpi dentati. È l'opzione più efficiente per la modellazione di ingranaggi ipoidi con problematiche legate alla rumorosità.
La principale differenza tra ingranaggi ipoidi e ingranaggi conici a spirale risiede nel diametro maggiore degli ingranaggi ipoidi. Questi ingranaggi sono generalmente utilizzati con rapporti di trasmissione 1:1 e 2:1, ma alcuni produttori offrono anche rapporti più elevati. Un riduttore ipoide può raggiungere velocità di rotazione di tremila giri al minuto, il che lo rende la scelta ideale in diverse applicazioni. Pertanto, se cercate un riduttore ad alta efficienza, questo è quello che fa per voi.

Angoli di addendum e dedendum

Gli angoli di addendum e dedendum di un ingranaggio conico vengono utilizzati per descrivere la forma e la profondità dei denti dell'ingranaggio. Ogni dente dell'ingranaggio presenta una superficie leggermente rastremata che varia in profondità. Questi angoli sono definiti dalle rispettive distanze di addendum e dedendum. L'angolo di addendum è la distanza tra la superficie superiore e la superficie inferiore del dente, mentre l'angolo di dedendum è la distanza tra la superficie primitiva e la superficie inferiore del dente.
L'angolo di passo è l'angolo formato dal vertice del cono primitivo dell'ingranaggio con la linea primitiva dell'albero dell'ingranaggio. L'angolo di dedendum, invece, è la profondità dello spazio tra i denti al di sotto della linea primitiva. Entrambi gli angoli vengono utilizzati per misurare la forma di un ingranaggio conico. Gli angoli di addendum e di dedendum sono importanti per la progettazione degli ingranaggi.
Gli angoli di dedendum e addendum di un ingranaggio conico sono determinati dal rapporto di contatto di base (Mc) dei due ingranaggi. La curva a evolvente non può estendersi all'interno del diametro di base dell'ingranaggio conico. Anche il diametro di base è una misura critica per la progettazione di un ingranaggio. È possibile ridurre la curva a evolvente per adattarla alla curva a evolvente, ma deve essere tangente ad essa.
L'applicazione più comune degli ingranaggi conici è nei differenziali automobilistici. Vengono utilizzati in molti tipi di veicoli, tra cui automobili, camion e persino macchine edili. Sono impiegati anche nell'industria navale e aeronautica. Oltre a questi due usi comuni, esistono molti altri impieghi per gli ingranaggi conici, la cui popolarità è in continua crescita. Rappresentano un componente prezioso nei sistemi di trasmissione automobilistici e industriali.

Applicazioni degli ingranaggi conici

Gli ingranaggi conici trovano impiego in svariate applicazioni. Sono realizzati con diversi materiali a seconda del peso, del carico e dell'applicazione. Per applicazioni con carichi elevati, si utilizzano metalli ferrosi come la ghisa grigia. Questi materiali presentano un'eccellente resistenza all'usura e sono economici. Per applicazioni con carichi inferiori, si utilizzano acciaio o materiali non metallici come la plastica. Alcuni materiali per ingranaggi conici sono considerati silenziosi. Ecco alcuni dei loro utilizzi più comuni.
Gli ingranaggi conici a denti dritti sono i più facili da produrre. Il primo metodo di fabbricazione prevedeva l'utilizzo di una piallatrice con testa di indicizzazione. I metodi di produzione moderni hanno introdotto i sistemi Revacycle e Coniflex. Per la produzione di ingranaggi industriali, la CZPT utilizza il sistema Revacycle. Tuttavia, esistono molti tipi di ingranaggi conici. Questa guida vi aiuterà a scegliere il materiale più adatto al vostro prossimo progetto. Questi materiali sono in grado di sopportare elevate velocità di rotazione e sono molto resistenti.
Gli ingranaggi conici sono molto comuni nei macchinari automobilistici e industriali. Collegano l'albero motore alle ruote. Alcuni presentano anche un angolo di smusso di 45 gradi. Questi ingranaggi possono essere posizionati su una superficie smussata e testati per verificarne le capacità di trasmissione. Sono inoltre utilizzati in applicazioni di collaudo per garantire una corretta trasmissione del moto. Possono ridurre la velocità degli alberi rettilinei. Gli ingranaggi conici trovano impiego in molti settori, da quello navale a quello aeronautico.
Il tipo più semplice di ingranaggio conico è l'ingranaggio a smusso, che ha un rapporto di 1:1. Viene utilizzato per cambiare l'asse di rotazione. Gli alberi degli ingranaggi conici a smusso possono intersecarsi con qualsiasi angolazione, da 45 a 120 gradi. I denti dell'ingranaggio conico possono essere dritti, a spirale o Zerol. E, come per gli ingranaggi a cremagliera e pignone, esistono diversi tipi di ingranaggi conici.

Modificato da CX il 13/11/2023