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Ingranaggi a spirale per azionamenti ad angolo retto e a destra<\/h2>\n
Gli ingranaggi a spirale sono utilizzati nei sistemi meccanici per trasmettere la coppia. L'ingranaggio conico \u00e8 un tipo particolare di ingranaggio a spirale. \u00c8 costituito da due ingranaggi che si ingranano tra loro. Entrambi gli ingranaggi sono collegati da un cuscinetto. I due ingranaggi devono essere allineati in modo che la spinta negativa li spinga l'uno contro l'altro. Se si verifica un gioco assiale nel cuscinetto, l'ingranamento non avr\u00e0 gioco. Inoltre, la progettazione dell'ingranaggio a spirale si basa sulla forma geometrica dei denti.![\"Ingranaggio\"](\"https:\/\/img.hzpt.com\/img\/gear\/t-gear-3.webp\" "\\"\\"")
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Equazioni per ingranaggi a spirale<\/h2>\n
La teoria della divergenza richiede che i raggi del cono primitivo del pignone e della ruota dentata siano inclinati in direzioni diverse. Ci\u00f2 si ottiene aumentando la pendenza della superficie convessa del dente della ruota dentata e diminuendo la pendenza della superficie concava del dente del pignone. Il pignone \u00e8 una ruota ad anello con un foro centrale e una pluralit\u00e0 di assi trasversali disassati rispetto all'asse dei denti a spirale.
Gli ingranaggi conici a spirale presentano un fianco del dente elicoidale. La spirale \u00e8 coerente con la curva di taglio. L'angolo di spirale b \u00e8 uguale all'elemento della genatrice del cono primitivo. L'angolo di spirale medio bm \u00e8 l'angolo tra l'elemento della genatrice e il fianco del dente. Le equazioni nella Tabella 2 sono specifiche per gli ingranaggi Spread Blade e Single Side di Gleason.
L'equazione del fianco del dente di un ingranaggio conico a spirale logaritmica viene derivata utilizzando il meccanismo di formazione dei fianchi del dente. La forza di contatto tangenziale e l'angolo di pressione normale dell'ingranaggio conico a spirale logaritmica sono risultati essere rispettivamente di circa venti gradi e 35 gradi. Questi due tipi di equazioni del moto sono stati utilizzati per risolvere i problemi che si presentano nella determinazione della stazionariet\u00e0 della trasmissione. Sebbene la teoria dell'ingranamento degli ingranaggi conici a spirale logaritmica sia ancora agli albori, essa fornisce un buon punto di partenza per comprenderne il funzionamento.
Questa geometria presenta diverse soluzioni. Tuttavia, le due principali sono definite dall'angolo di base della ruota dentata e del pignone e dal diametro della ruota elicoidale. Quest'ultimo \u00e8 un vincolo difficile da definire. Come riferimento viene utilizzato uno schizzo 3D di un dente di ingranaggio conico. I raggi del profilo dello spazio tra i denti sono definiti da vincoli sui punti finali posizionati sugli angoli inferiori dello spazio tra i denti. Quindi, i raggi del dente dell'ingranaggio sono determinati dall'angolo.
La distanza conica Am di un ingranaggio a spirale \u00e8 anche nota come geometria del dente. La distanza conica deve essere correlata alle varie sezioni del percorso di taglio. L'intervallo della distanza conica Am deve essere correlabile con l'angolo di pressione dei fianchi. I raggi di base di un ingranaggio conico non devono essere definiti, ma questa geometria deve essere considerata se l'ingranaggio conico non ha un offset ipoide. Quando si sviluppa la geometria del dente di un ingranaggio conico a spirale, il primo passo \u00e8 convertire la terminologia da ingranaggio a pignone.
Il sistema standard \u00e8 pi\u00f9 conveniente per la produzione di ingranaggi elicoidali. Inoltre, gli ingranaggi elicoidali devono avere lo stesso angolo di elica. Gli ingranaggi elicoidali con senso di rotazione opposto devono ingranare tra loro. Analogamente, gli ingranaggi a vite senza fine con profilo modificato richiedono un ingranamento pi\u00f9 complesso. Questa coppia di ingranaggi pu\u00f2 essere realizzata in modo simile a un ingranaggio cilindrico a denti dritti. I calcoli per l'ingranamento degli ingranaggi elicoidali sono riportati nella Tabella 7-1.![\"Ingranaggio\"](\"https:\/\/img.hzpt.com\/img\/gear\/c-gear-3.webp\" "\\"\\"")
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Progettazione di ingranaggi conici a spirale<\/h2>\n
Un progetto proposto per ingranaggi conici a spirale utilizza un metodo di mappatura funzione-forma per determinare la geometria della superficie del dente. Questo modello solido viene quindi testato con un metodo di deviazione superficiale per verificarne l'accuratezza. Rispetto ad altri tipi di ingranaggi ad angolo retto, gli ingranaggi conici a spirale sono pi\u00f9 efficienti e compatti. Gli ingranaggi di CZPT Gear Company sono conformi agli standard AGMA. Un set di ingranaggi conici a spirale di qualit\u00e0 superiore raggiunge un'efficienza 99%.
Viene proposto e analizzato un sistema di ingranaggi conici a spirale basato su elementi geometrici. Questo approccio garantisce un'elevata resistenza di contatto ed \u00e8 insensibile al disallineamento dell'angolo dell'albero. Gli elementi geometrici degli ingranaggi conici a spirale vengono modellati e discussi. Vengono analizzati i modelli di contatto e l'effetto del disallineamento sulla capacit\u00e0 di carico. Inoltre, viene realizzato un prototipo del sistema e vengono condotti test di rotolamento per verificarne la precisione.
I tre elementi base di un ingranaggio conico a spirale sono la coppia pignone-ingranaggio, gli alberi di ingresso e di uscita e il fianco ausiliario. Gli alberi di ingresso e di uscita sono soggetti a torsione, la coppia pignone-ingranaggio presenta rigidit\u00e0 torsionale e l'elasticit\u00e0 del sistema \u00e8 ridotta. Questi fattori rendono gli ingranaggi conici a spirale ideali per l'impatto di ingranamento. Per migliorare l'impatto di ingranamento, viene sviluppato un modello matematico utilizzando i parametri dell'utensile e le impostazioni iniziali della macchina.
Negli ultimi anni, sono stati compiuti diversi progressi nella tecnologia di produzione per realizzare ingranaggi conici a spirale ad alte prestazioni. Ricercatori come Ding et al. hanno ottimizzato le impostazioni della macchina e i profili delle lame di taglio per eliminare il contatto tra i bordi dei denti, ottenendo cos\u00ec ingranaggi conici a spirale di grandi dimensioni e di elevata precisione. Questo processo \u00e8 tuttora utilizzato per la produzione di ingranaggi conici a spirale. Se siete interessati a questa tecnologia, continuate a leggere!
La progettazione degli ingranaggi conici a spirale \u00e8 complessa e intricata, e richiede l'abilit\u00e0 di macchinisti esperti. Gli ingranaggi conici a spirale rappresentano lo stato dell'arte per il trasferimento di potenza da un sistema all'altro. Sebbene un tempo la loro produzione fosse complessa, oggi sono comuni e ampiamente utilizzati in numerose applicazioni. Di fatto, gli ingranaggi conici a spirale sono considerati lo standard di riferimento per la trasmissione di potenza ad angolo retto. Mentre le macchine convenzionali per ingranaggi conici possono essere utilizzate per produrre ingranaggi conici a spirale, la produzione di ingranaggi conici doppi \u00e8 molto complessa. Il set di ingranaggi conici doppi a spirale non \u00e8 lavorabile con le macchine tradizionali. Di conseguenza, sono stati sviluppati nuovi metodi di produzione. \u00c8 stato utilizzato un metodo di produzione additiva per creare un prototipo di un set di ingranaggi conici doppi a spirale, e seguir\u00e0 la realizzazione di un centro di lavoro CNC multiasse.
Gli ingranaggi conici a spirale sono componenti fondamentali per elicotteri e motori aerospaziali. La loro durata, resistenza e prestazioni di ingranamento sono cruciali per la sicurezza. Molti ricercatori si sono rivolti agli ingranaggi conici a spirale per affrontare queste problematiche. Una delle sfide consiste nel ridurre la rumorosit\u00e0, migliorare l'efficienza di trasmissione e aumentarne la durata. Per questo motivo, gli ingranaggi conici a spirale possono avere un diametro inferiore rispetto agli ingranaggi conici a denti dritti. Se siete interessati agli ingranaggi conici a spirale, consultate questo articolo.![\"Ingranaggio\"](\"https:\/\/img.hzpt.com\/img\/gear\/b-gear-3.webp\" "\\"\\"")
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Limitazioni alle forme dentali ottenute geometricamente<\/h2>\n
Le forme geometriche dei denti di un ingranaggio a spirale possono essere calcolate da un problema di programmazione non lineare. L'approccio del dente Z \u00e8 l'errore di spostamento lineare lungo la normale di contatto. Pu\u00f2 essere calcolato utilizzando la formula data nell'Eq. (23) con alcuni parametri aggiuntivi. Tuttavia, il risultato non \u00e8 accurato per piccoli carichi perch\u00e9 il rapporto segnale\/rumore del segnale di deformazione \u00e8 basso.
Le forme dei denti ottenute geometricamente possono portare a forme di contatto lineari e puntuali. Tuttavia, presentano dei limiti quando i corpi dei denti invadono la forma geometrica ottenuta. Questo fenomeno \u00e8 chiamato interferenza dei profili dei denti. Sebbene questo limite possa essere superato con diversi altri metodi, le forme dei denti ottenute geometricamente sono limitate dall'ingranamento e dalla resistenza dei denti. Possono essere utilizzate solo quando l'ingranamento dell'ingranaggio \u00e8 adeguato e il movimento relativo \u00e8 sufficiente.
Durante la misurazione del profilo del dente, la posizione relativa tra l'ingranaggio e il sistema LTS cambier\u00e0 costantemente. La superficie di montaggio del sensore dovrebbe essere parallela all'asse di rotazione. L'orientamento effettivo del sensore potrebbe differire da questo ideale. Ci\u00f2 pu\u00f2 essere dovuto alle tolleranze geometriche del supporto dell'albero dell'ingranaggio e della piattaforma. Tuttavia, questo effetto \u00e8 minimo e non rappresenta un problema serio. Pertanto, \u00e8 possibile ottenere le forme geometriche dei denti degli ingranaggi a spirale senza dover ricorrere a costose procedure sperimentali.
Il processo di misurazione delle forme geometriche dei denti di un ingranaggio a spirale si basa su un profilo a evolvente ideale generato dalle misurazioni ottiche di un'estremit\u00e0 dell'ingranaggio. Si presume che questo profilo sia pressoch\u00e9 perfetto in base all'orientamento generale del sistema di trasmissione a bassa velocit\u00e0 (LTS) e all'asse di rotazione. Sono presenti piccole deviazioni negli angoli di beccheggio e imbardata. I limiti inferiore e superiore sono determinati rispettivamente a -10 e -10 gradi.
La forma dei denti di un ingranaggio a spirale deriva dalla dentatura a denti dritti di ricambio. Tuttavia, la forma del dente di un ingranaggio a spirale \u00e8 ancora soggetta a diverse limitazioni. Oltre alla forma del dente, anche il diametro primitivo influenza il gioco angolare. I valori di questi due parametri variano per ogni ingranaggio in presa. Sono correlati dal rapporto di trasmissione. Una volta compreso questo, \u00e8 possibile creare un ingranaggio con una forma del dente corrispondente.
Poich\u00e9 la lunghezza e il passo di base trasversale di un ingranaggio a spirale sono identici, l'angolo di elica di ciascun profilo \u00e8 uguale. Questo \u00e8 fondamentale per l'ingranamento. Un passo di base imperfetto determina una distribuzione non uniforme del carico tra i denti dell'ingranaggio, con conseguenti carichi superiori a quelli nominali su alcuni denti. Ci\u00f2 causa vibrazioni modulate in ampiezza e rumore. Inoltre, il punto di contatto tra il raccordo di base e l'evolvente potrebbe essere ridotto o eliminato prima del diametro di punta.<\/p>\n
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modificato da czh2023-02-18<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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