Riduttore assi ortogonali ( coppia conica in uscita )

Mattia0608

Utente poco attivo
Professione: Studente
Software: Cad
Regione: Toscana
Salve a tutti , sono un ragazzo delle superiori , mi hanno assegnato la progettazione completa di un riduttore ( dalla scelta del materiale , cuscinetti , ruote ecc ecc ) .
Il mio problema sorge un po’ nel fare la bozza iniziale , infatti oggi ho proposto uno schizzo al mio professore ma me lo ha “bocciato” dicendo che posso fare di meglio per poter presentare un progetto più interessante.
Questo è lo schizzo con ingombri generali più o meno realistici che ho fatto, mancano tantissime cose come i cuscinetti giusti , bloccaggi e tutte le cose che ne derivano .
Fatemi sapere magari come potrei migliorare oppure se avete un assieme che potrebbe aiutarmi a prendere qualche spunto ( sul forum ho cercato molto ma con coppia conica in uscita non ho trovato nulla , nel caso me lo sono perso chiedo scusa e cancellerò il post ) .
 

Allegati

  • IMG_2935.jpeg
    IMG_2935.jpeg
    147.6 KB · Views : 42

Marco F inox

Perito Meccanico Piegatore
Professione: Progettista e consulente piegatura lamiera.
Software: Nessun Software.
Regione: Emilia Romagna
Qualche suggerimento: poichè c'è una notevole riduzione del numero dei giri, aumenta di conseguenza il momento torcente applicato agli alberi, questi vanno via via aumentati di diametro.
Lo puoi fare molto più compatto, eliminando quegli spazi vuoti che creano flessione agli alberi.
La coppia conica è disegnata veramente male. La linea inclinata del dente deve convergere nel punto di incrocio degli assi.
Questa coppia conica non ha riduzione?
Anche i cuscinetti non possono essere tutti uguali e l'albero non può fermarvisi a metà.
L'albero di uscita non ha cuscinetti? Mi fermo qui.
 

Mattia0608

Utente poco attivo
Professione: Studente
Software: Cad
Regione: Toscana
Qualche suggerimento: poichè c'è una notevole riduzione del numero dei giri, aumenta di conseguenza il momento torcente applicato agli alberi, questi vanno via via aumentati di diametro.
Lo puoi fare molto più compatto, eliminando quegli spazi vuoti che creano flessione agli alberi.
La coppia conica è disegnata veramente male. La linea inclinata del dente deve convergere nel punto di incrocio degli assi.
Questa coppia conica non ha riduzione?
Anche i cuscinetti non possono essere tutti uguali e l'albero non può fermarvisi a metà.
L'albero di uscita non ha cuscinetti? Mi fermo qui.
Grazie mille , comunque alberi e cuscinetti li avevo fatti tutti uguali per capire un po’ gli ingombri generali e per fare la forma de carter .
 

TETRASTORE

Utente Senior
Professione: Founder di TETRAPOWER SRL
Software: Solid Edge
Regione: Emilia Romagna
mi hanno assegnato la progettazione completa di un riduttore ( dalla scelta del materiale , cuscinetti , ruote ecc ecc ) .
Non conosco il tuo livello di preparazione in materia nè l'aspettativa del tuo docente, ma devi partire da una prospettiva diversa.
Per prima cosa è necessario conoscere la coppia richiesta ed i giri in uscita, oltre al rapporto di riduzione; sulla base di questi dati dovrai dimensionare gli ingranaggi, gli alberi, linguette ed i cuscinetti che dovrai poi collocare sullo schema predefinito (tipo quello minimalista che hai disegnato), che indica approssimativamente la disposizione dei vari organi.
Puoi consultare questa discussione per vedere la rappresentazione di un complessivo di un riduttore ad assi ortogonali con gli errori iniziali ed i suggerimenti dati per migliorarlo; ovviamente non è esattamente corrispondente al tuo ma è utile per comprendere il proporzionamento e la disposizione dei vari componenti, inoltre qui puoi vedere un'animazione relativa ad un riduttore ortogonale.
Puoi anche prendere spunto da questo documento universitario che indica la procedura completa per il dimensionamento di tutti gli organi; i materiali sono da definire in funzione dei carichi e del tipo di applicazione ma fondamentalmente possono essere: ingranaggi cilindrici in acciaio bonificato o da cementazione, coppia conica acciaio da cementazione, alberi in acciaio bonificato e carcassa in ghisa G25.
Allego anche un sezionato di un riduttore ad assi ortogonali di un noto costruttore con la coppia conica come stadio finale (come nel tuo caso) però con due sole riduzioni azichè tre; in pratica dovresti prevedere un'ulteriore coppia di ingranaggi cilindrici o all'inizio o intermedia.
Vàluta il tutto e se avrai domande più specifiche chiedi.
 

Allegati

  • Rid ort CCusc.pdf
    1.5 MB · Views : 21

Mattia0608

Utente poco attivo
Professione: Studente
Software: Cad
Regione: Toscana
Non conosco il tuo livello di preparazione in materia nè l'aspettativa del tuo docente, ma devi partire da una prospettiva diversa.
Per prima cosa è necessario conoscere la coppia richiesta ed i giri in uscita, oltre al rapporto di riduzione; sulla base di questi dati dovrai dimensionare gli ingranaggi, gli alberi, linguette ed i cuscinetti che dovrai poi collocare sullo schema predefinito (tipo quello minimalista che hai disegnato), che indica approssimativamente la disposizione dei vari organi.
Puoi consultare questa discussione per vedere la rappresentazione di un complessivo di un riduttore ad assi ortogonali con gli errori iniziali ed i suggerimenti dati per migliorarlo; ovviamente non è esattamente corrispondente al tuo ma è utile per comprendere il proporzionamento e la disposizione dei vari componenti, inoltre qui puoi vedere un'animazione relativa ad un riduttore ortogonale.
Puoi anche prendere spunto da questo documento universitario che indica la procedura completa per il dimensionamento di tutti gli organi; i materiali sono da definire in funzione dei carichi e del tipo di applicazione ma fondamentalmente possono essere: ingranaggi cilindrici in acciaio bonificato o da cementazione, coppia conica acciaio da cementazione, alberi in acciaio bonificato e carcassa in ghisa G25.
Allego anche un sezionato di un riduttore ad assi ortogonali di un noto costruttore con la coppia conica come stadio finale (come nel tuo caso) però con due sole riduzioni azichè tre; in pratica dovresti prevedere un'ulteriore coppia di ingranaggi cilindrici o all'inizio o intermedia.
Vàluta il tutto e se avrai domande più specifiche chiedi.
Ti ringrazio moltissimo per il tuo messaggio pieno di informazioni, io ho 17 anni ed è la mia prima esperienza di progettazione vera e propria i dati che mi hai richiesto li ho tutti come giri , coppia ecc ecc . Spero di non risultare banale avendo aperto questa domanda nel forum hahah . Grazie ancora .
 

meccanicamg

Utente Senior
Professione: Mechanical engineer manager
Software: SolidWorks, FreeCAD, NanoCAD5, Me10, Excel, LibreOffice
Regione: Lombardia
Non preoccuparti, è normale che alle prime armi si facciano domande. In realtà non si finisce mai di imparare.

È importantissimo anche capire se hai tutte le normative per dimensionare e verificare gli ingranaggi oppure se ti devi basare sul libro di scuola.

Purtroppo non ne ho nemmeno io di riduttori con precippia assi paralleli e uscita conica. Son tutti al contrario.

Qui un classico riduttore a due stadi cilindrici e uno conico.
Screenshot_20240411_212124_OneDrive.jpg
Screenshot_20240411_212207_OneDrive.jpg
Ovviamente nel tuo caso sarà piccola la prima coppia cilindrica, più grossa la seconda cilindrica e più grossa ancora la conica perché la coppia cresce.
Il vantaggio di avere la coppia conica in uscita è che gira a bassi giri e quindi non è soggetta ad usura come se fosse in ingresso.
 

wert

Utente Junior
Professione: Manufacturing Design
Software: NX - Inventor - Thinkdesign - Cimatron
Regione: Emilia Romagna
Ma è un input del compito quello di mettere la coppia conica nell'ultimo stadio? O l'hai messa tu nell'ultimo così a sentimento? Perchè la logica direbbe di metterla in entrata, come primo stadio (come l'esempio di Meccanicamg). Mettere la coppia conica in uscita imporrebbe di utilizzare dei cuscinetti a rulli conici di dimensioni non indifferenti e anche abbastanza distanti tra loro; il tuo albero a sbalzo non soddisfa questa condizione. L'esempio di Tetrastore, pur provenendo da uno dei leader tra i costruttori di riduttori, non mi convince; il fatto che l'ultimo stadio adotti semplici cuscinetti a sfere e nemmeno a contatto obliquo mi puzza di schema esemplificato. Tra l'altro i cuscinetti a rulli conici sono invece in entrata... mah. Secondo me il tuo professore ti ha "bocciato" la proposta proprio perchè hai adottato la coppia conica nell'ultimo stadio. Modificherei lo schema adottando quello di Meccanicamg.
 

TETRASTORE

Utente Senior
Professione: Founder di TETRAPOWER SRL
Software: Solid Edge
Regione: Emilia Romagna
L'esempio di Tetrastore, pur provenendo da uno dei leader tra i costruttori di riduttori, non mi convince; il fatto che l'ultimo stadio adotti semplici cuscinetti a sfere e nemmeno a contatto obliquo mi puzza di schema esemplificato.
Questa soluzione è adottata per i riduttori fino a 1000 Nm, per coppie superiori, nei riduttori a tre stadi, la coppia conica è collocata nella posizione intermedia; questo per avere una maggiore silenziosità di funzionamento, oltre che per minore riscaldamento ed usura come citato da @meccanicamg.
In quest'ultima soluzione, inoltre, vengono utilizzati cuscinetti a sfere con alberi uscita cavi (soggetti solo a carichi interni) e conici dove la presenza di alberi sporgenti implica la possibilità di applicare anche carichi radiali ed assiali esterni.
 

Allegati

  • Ric 70_90.jpg
    Ric 70_90.jpg
    362.6 KB · Views : 26
Ultima modifica:

wert

Utente Junior
Professione: Manufacturing Design
Software: NX - Inventor - Thinkdesign - Cimatron
Regione: Emilia Romagna
Questa soluzione è adottata per i riduttori fino a 1000 Nm, per coppie superiori, nei riduttori a tre stadi, la coppia conica è collocata nella posizione intermedia; questo per avere una maggiore silenziosità di funzionamento, oltre che per minore riscaldamento ed usura come citato da @meccanicamg.
In quest'ultima soluzione, inoltre, vengono utilizzati cuscinetti a sfere con alberi uscita cavi (soggetti solo a carichi interni) e conici dove la presenza di alberi sporgenti implica la possibilità di applicare anche carichi radiali ed assiali esterni.
Ma i carichi interni, secondo me sarebbero sufficienti per giustificare l'adozione di cuscinetti a rulli conici. La componente assiale in una coppia conica è qualcosa che non si può trascurare....
 

TETRASTORE

Utente Senior
Professione: Founder di TETRAPOWER SRL
Software: Solid Edge
Regione: Emilia Romagna
Ma i carichi interni, secondo me sarebbero sufficienti per giustificare l'adozione di cuscinetti a rulli conici.
Come puoi vedere dal disegno, i cuscinetti sono sovradimensionati in quanto condizionati dal diametro interno che, per unificare i componenti, è lo stesso sia per gli alberi cavi che per quelli sporgenti per cui i carichi radiale ed assiale generati dalla corona conica (in assenza di carichi esterni) rientrano nella capacità di carico e conseguente durata di quei cuscinetti.
 

wert

Utente Junior
Professione: Manufacturing Design
Software: NX - Inventor - Thinkdesign - Cimatron
Regione: Emilia Romagna
Come puoi vedere dal disegno, i cuscinetti sono sovradimensionati in quanto condizionati dal diametro interno che, per unificare i componenti, è lo stesso sia per gli alberi cavi che per quelli sporgenti per cui i carichi radiale ed assiale generati dalla corona conica (in assenza di carichi esterni) rientrano nella capacità di carico e conseguente durata di quei cuscinetti.
Sarà come dici, ma io trovo una grande contraddizione il fatto che l'albero lento sia supportato da cuscinetti a sfere mentre l'albero in entrata (che a occhio mi pare abbia una componente assiale decisamente più bassa di quello in uscita e carichi assiali esterni faccio fatica a ipotizzarne) sia supportato da una coppia di cuscinetti a rulli conici. Lo spazio per adottare cuscinetti a sfere anche su quell'albero mi pare ci sia... sappiamo tutti cosa comporta l'adozione di cuscinetti a rulli conici; essi richiedono una regolazione assiale (in quel caso con ghiera) abbastanza delicata. Se proprio dovevo mettere dei cuscinetti a rulli conici, non avrei avuto dubbi a metterli sull'albero lento. Magari il professore del nostro studente la pensa come me... sarebbe bello sapere che fine ha fatto questo esercizio.
 

Mattia0608

Utente poco attivo
Professione: Studente
Software: Cad
Regione: Toscana
Ma è un input del compito quello di mettere la coppia conica nell'ultimo stadio? O l'hai messa tu nell'ultimo così a sentimento? Perchè la logica direbbe di metterla in entrata, come primo stadio (come l'esempio di Meccanicamg). Mettere la coppia conica in uscita imporrebbe di utilizzare dei cuscinetti a rulli conici di dimensioni non indifferenti e anche abbastanza distanti tra loro; il tuo albero a sbalzo non soddisfa questa condizione. L'esempio di Tetrastore, pur provenendo da uno dei leader tra i costruttori di riduttori, non mi convince; il fatto che l'ultimo stadio adotti semplici cuscinetti a sfere e nemmeno a contatto obliquo mi puzza di schema esemplificato. Tra l'altro i cuscinetti a rulli conici sono invece in entrata... mah. Secondo me il tuo professore ti ha "bocciato" la proposta proprio perchè hai adottato la coppia conica nell'ultimo stadio. Modificherei lo schema adottando quello di Meccanicamg.
 

Mattia0608

Utente poco attivo
Professione: Studente
Software: Cad
Regione: Toscana
Ma è un input del compito quello di mettere la coppia conica nell'ultimo stadio? O l'hai messa tu nell'ultimo così a sentimento? Perchè la logica direbbe di metterla in entrata, come primo stadio (come l'esempio di Meccanicamg). Mettere la coppia conica in uscita imporrebbe di utilizzare dei cuscinetti a rulli conici di dimensioni non indifferenti e anche abbastanza distanti tra loro; il tuo albero a sbalzo non soddisfa questa condizione. L'esempio di Tetrastore, pur provenendo da uno dei leader tra i costruttori di riduttori, non mi convince; il fatto che l'ultimo stadio adotti semplici cuscinetti a sfere e nemmeno a contatto obliquo mi puzza di schema esemplificato. Tra l'altro i cuscinetti a rulli conici sono invece in entrata... mah. Secondo me il tuo professore ti ha "bocciato" la proposta proprio perchè hai adottato la coppia conica nell'ultimo stadio. Modificherei lo schema adottando quello di Meccanicamg.
È la richiesta della consegna sennò avrei optato per una soluzione più intelligente senza dubbio . Grazie mille per la risposta .
 

meccanicamg

Utente Senior
Professione: Mechanical engineer manager
Software: SolidWorks, FreeCAD, NanoCAD5, Me10, Excel, LibreOffice
Regione: Lombardia
È la richiesta della consegna sennò avrei optato per una soluzione più intelligente senza dubbio . Grazie mille per la risposta .
Comunque non è la prima volta che in università o alle superiori ci sia questa richiesta "anti meccanica" della coppia conica in uscita....ma vorrei sapere chi è quello che usa un riduttore così enorme sull'asse di uscita buttando i soldi.
Vabbeh fatto sta che ora deve lavorare su questo progetto....a meno che dimostri al tuo prof che la richiesta è energeticamente e economicamente priva di logica.
 
Ultima modifica:

meccanicamg

Utente Senior
Professione: Mechanical engineer manager
Software: SolidWorks, FreeCAD, NanoCAD5, Me10, Excel, LibreOffice
Regione: Lombardia
Questa soluzione è adottata per i riduttori fino a 1000 Nm, per coppie superiori, nei riduttori a tre stadi, la coppia conica è collocata nella posizione intermedia; questo per avere una maggiore silenziosità di funzionamento, oltre che per minore riscaldamento ed usura come citato da @meccanicamg.
In quest'ultima soluzione, inoltre, vengono utilizzati cuscinetti a sfere con alberi uscita cavi (soggetti solo a carichi interni) e conici dove la presenza di alberi sporgenti implica la possibilità di applicare anche carichi radiali ed assiali esterni.
Ecco una sezione dei riduttori che diceva Tetrastore.
Per lo meno puoi vedere come è posizionata la precoppia cilindrica di una coppia conica.
Screenshot_20240412_224620_OneDrive.jpgScreenshot_20240412_224644_OneDrive.jpg
Come puoi vedere si sfruttala testata del riduttore.
 

TETRASTORE

Utente Senior
Professione: Founder di TETRAPOWER SRL
Software: Solid Edge
Regione: Emilia Romagna
Sarà come dici, ma io trovo una grande contraddizione il fatto che l'albero lento sia supportato da cuscinetti a sfere mentre l'albero in entrata (che a occhio mi pare abbia una componente assiale decisamente più bassa di quello in uscita e carichi assiali esterni faccio fatica a ipotizzarne) sia supportato da una coppia di cuscinetti a rulli conici. Lo spazio per adottare cuscinetti a sfere anche su quell'albero mi pare ci sia... sappiamo tutti cosa comporta l'adozione di cuscinetti a rulli conici; essi richiedono una regolazione assiale (in quel caso con ghiera) abbastanza delicata. Se proprio dovevo mettere dei cuscinetti a rulli conici, non avrei avuto dubbi a metterli sull'albero lento.
Comprendo le tue perplessità ma queste aziende a volte non rispettano i dogmi e, forti di sistemi di progettazione e calcolo evoluti e di ambienti per i test particolarnente attrezzati, possono permettersi di ricercare, testare ed adottare soluzioni fuori dagli schemi convenzionali; questa sperimentazione (in tutti i campi) del resto è il motore che consente alla tecnologia di evolvere.
La soluzione è sicuramente in contrasto con ciò che ci hanno sempre insegnato ma la prova della sua validità, a fronte di un adeguato proporzionamento, è confermata dalle migliaia di prodotti funzionanti da anni senza problemi nelle più svariate applicazioni.
Come già detto in un mio post precedente, si tratta di riduttori di piccola potenza (coppie inferiori a 1000 Nm), del resto anche i piccoli rinvii angolari (rapp. 1/1 e 1/2 con coppie max. 40-50 Nm) con carcassa in alluminio per la maggior parte montano cuscinetti a sfere.
 

meccanicamg

Utente Senior
Professione: Mechanical engineer manager
Software: SolidWorks, FreeCAD, NanoCAD5, Me10, Excel, LibreOffice
Regione: Lombardia
Ecco una sezione dei riduttori che diceva Tetrastore.
Per lo meno puoi vedere come è posizionata la precoppia cilindrica di una coppia conica.
Visualizza allegato 70915Visualizza allegato 70916
Come puoi vedere si sfruttala testata del riduttore.
Giusto per onor di cronaca....questo riduttore porta 3kNm a 1500rpm in ingresso con rapporto di riduzione i=112....ma in taglie differenti viene usato per rapporti di riduzione fino a i=500 ma con coppia in ingresso anche ben inferiori.
Sono riduttori che nonostante completano una serie non sono poi così di uso frequente.
Invece taglie piccole ho visto anche io precoppia cilindrica, stadio intermedio conico e poi riduzione cilindrica.

Anche questi che hanno il collo strozzato hanno la coppia conica in mezzo.
1713012471805.png
 

ramjet

Utente Junior
Professione: progetto organi di trasmissione
Software: autocad
Regione: liguria
Prova a vedere se questo riduttore è più semplice da studiare
 

Allegati

  • riduttore ortogonale.pdf
    2.4 MB · Views : 12

meccanicamg

Utente Senior
Professione: Mechanical engineer manager
Software: SolidWorks, FreeCAD, NanoCAD5, Me10, Excel, LibreOffice
Regione: Lombardia
Prova a vedere se questo riduttore è più semplice da studiare
Questo riduttore lo abbiamo già trattato sul forum.
Qui
Qui
Ma non è quello che gli hanno affidato come compito.
Ma l'ultima pagina con la corona di una vsf cosa c'entra con la coppia conica?
 

ramjet

Utente Junior
Professione: progetto organi di trasmissione
Software: autocad
Regione: liguria
Questo riduttore lo abbiamo già trattato sul forum.
Qui
Qui
Ma non è quello che gli hanno affidato come compito.
Ma l'ultima pagina con la corona di una vsf cosa c'entra con la coppia conica?
nulla :)
ho fatto la scansione di un esempio che avevo sul mio libro e mi è scappata una pagina in più :cool: -
 

Statistiche forum

Discussioni
57,934
Messaggi
493,596
Utenti registrati
102,354
Ultimo utente registrato
Massimo p

Utenti online

Nessun utente è online al momento.

Top