Analisi della Rigidezza dell'Ingranamento

Ciao, sono Jenny di WUMA nello Zhejiang. Oggi parlerò di una proprietà importante degli ingranaggi: la rigidità dell'ingranamento. L'altezza dell'albero dell'ingranaggio (nota anche come altezza di contatto o altezza di lavoro) è la distanza radiale tra i bordi dei due denti dell'albero dell'ingranaggio e il limite della linea teorica dell'ingranaggio. In parole semplici, si riferisce alla parte del dente dell'ingranaggio che effettivamente si impegna.

Cosa rende un ingranaggio rigido o flessibile? Alcuni elementi chiave nella progettazione:

Modulo/Spessore del dente: Più grande è il modulo e più spesso è il dente, maggiore è la rigidità.

Larghezza della faccia: Più ampia è la larghezza della faccia, maggiore è la rigidità (simile a una cucitura orizzontale)

Angolo di pressione: L'aumento dell'angolo di pressione "rafforza" la resistenza dei singoli denti dell'ingranaggio e migliora la rigidità dell'ingranaggio. Con l'aumentare dell'angolo di pressione, la rigidità media complessiva del collegamento tende a diminuire leggermente.

Altezza del dente: Avere una punta del dente più alta di solito significa che un numero maggiore di denti è in contatto contemporaneamente. Più denti che condividono il carico rendono l'ingranaggio più rigido, garantendo un funzionamento più uniforme e silenzioso.

Sovrapposizione: Si riferisce al numero di denti che sono ingranati contemporaneamente. Una maggiore sovrapposizione significa che il carico viene distribuito in modo più uniforme, aumentando notevolmente la rigidità e consentendo un funzionamento molto più regolare dell'ingranaggio.

Rigidità in WUMA Diversi tipi di cambio:

1. Riduttori a alberi paralleli (più comuni)

Sia per ingranaggi dritti che elicoidali, qui la rigidità varia notevolmente quando i denti si innestano ed escono. Questa variazione periodica è una delle principali cause di vibrazioni e rumore.

2. Riduttori a vite senza fine

Il contatto qui è una lunga linea di scorrimento. L'overlap è molto elevato, quindi la rigidità cambia molto poco. Questo rende la trasmissione molto fluida e silenziosa, ma la rigidità influisce comunque sulla gestione della potenza e sulle vibrazioni.

3. Riduttori planetari

Diversi ingranaggi più piccoli (pianeti) si ingranano contemporaneamente. Questo aiuta a mediare le variazioni di rigidità provenienti da un singolo accoppiamento di ingranaggi. Comprendere la rigidità combinata è fondamentale per il comportamento dinamico del sistema.

Lasciatemi esprimere questo in termini più semplici e colloquiali:
Immaginate la rigidità di ingranamento di un cambio come un battito cardiaco.
Ognuno ha un battito cardiaco, giusto? Bene, ogni coppia di ingranaggi in funzione ha anch'essa una rigidità di ingranamento.
Un battito cardiaco tranquillo è regolare: carichi normali non creano problemi per gli ingranaggi. Ma quando fate esercizio, il cuore accelera; allo stesso modo, carichi elevati o compiti estremamente precisi fanno emergere problemi legati alla rigidità.
I medici controllano il cuore per mantenerlo sano? Gli ingegneri controllano la rigidità per progettare ingranaggi migliori e risolvere i problemi.