Riscontro su ipotesi di modifica di albero di trasmissione - esercizio

Salve, avrei una domanda su questo disegno costruttivo.
Innanzitutto mi scuso per la forse scarsa qualità dell'immagine ma ahimè, è la foto di un esercizio didattico e purtroppo è proprio così l'immagine.
Detto ciò, in questo esercizio si deve migliorare (a livello didattico) l'albero orizzontale, con denominazione n°8.
Non chiedo come migliorarlo ma anzi, vorrei avere solo una conferma se stia dicendo una grande sciocchezza:
Ma i due cuscinetti obliqui sono montati in modo errato? Io noto che ho due ruote dentate coniche e quindi sulla ruota n°13 si sviluppa una forza assiale con direzione verso destra, perciò per scaricare velocemente lo sforzo assiale sull'albero dovrei disporre i cuscinetti obliqui ad "X" mentre qui vedo che sono disposti a "O". E' corretto quanto dico o sto dicendo delle assurdità?
Inoltre se quanto dico è vero, allora potrei modificare di molto l'albero e riducendo il diametro con un nuovo profilo come evidenziato in rosso nella terza foto se mi ritrovo nella condizione di avere un diametro minimo che resiste alla sollecitazione massima come il profilo invece disegnato in verde.
So che tecnicamente agli estremi, oltre i cuscinetti, l'albero è scarico a flessione e incide solo la torsione.
Con il nuovo profilo rosso, l'albero verrebbe alleggerito.
L'ingresso della potenza non è stata definita, si può ipotizzare che entri da dove si voglia. Io ho ipotizzato che il perno di sinistra avendo all'estremità una forma "a croce", ipotizzo sia l'innesto di ingresso della potenza. Non saprei ragionare diversamente visto che non abbiamo la tabella dei componenti in questo disegno, poichè l'obiettivo è poi definire elementi di catalogo opportuno MA SOLO PER GLI ELEMENTI ACCESSORI PER L'ALBERO, ovvero cuscinetti, ghiere, tenute che sono montati su tale albero n°8.
Sapreste dirmi se i miei ragionamenti sono validi?
Grazie in anticipo e grazie per l'attenzione. Mi scuso se eventualmente abbia detto delle scemenze.

Per prima cosa questo assieme rappresenta la testa di una fresatrice tradizionale universale manuale che si utilizzava 30/40 anni fa quando le macchine a controllo non esistevano. Sono le fresatrici che ci sono agli ITIS e nelle piccole officine per i piccoli ritocchi.

Quindi quello che chiami albero orizzontale....è verticale e li ci va dentro l'utensile.
Qui...trovi delle indicazioni.
Questi oggetti venivano costruiti in larga scala di tanti esemplari, robusti e ben fatti.
Difficilmente si può pensare di migliorare qualcosa che dura più di 50 anni di lavoro senza cambiare pezzi principali.
Per fortuna che questo esercizio è una copia di un assieme vero di questa fresatrice e difficilmente ci sono errori.
I cuscinetti conici dell'asse di uscita della testa sono correttamente montati e si può regolare il gioco assiale dell'intero asse agendo sulla ghiera (21).
La potenza entra dall'ingranaggio accoppiato a (35) tramite la catena cinematica all'interno della colonna della fresatrice universale, uscendo dal cambio di velocità.
È sempre bene che vi chiediate cosa state studiando, a cosa serve e cercare in internet immagini simili per capire.

Ho alcune schede di vecchie macchine.
Una fresatrice universale abbastanza simile è la Rigiva 6U.
Qui di seguito le sue caratteristiche tecniche, il motore installato e i regimi di rotazione all'asse uscita.

Le fresatrici di altre marche e modelli similari hanno caratteristiche analoghe, con motori installato tra 2,5HP e 5,5HP con qualche eccezione sui 7,5HP.

meccanicamg ha detto:

Per prima cosa questo assieme rappresenta la testa di una fresatrice tradizionale universale manuale che si utilizzava 30/40 anni fa quando le macchine a controllo non esistevano. Sono le fresatrici che ci sono agli ITIS e nelle piccole officine per i piccoli ritocchi.
Visualizza allegato 75998
Quindi quello che chiami albero orizzontale....è verticale e li ci va dentro l'utensile.
Qui...trovi delle indicazioni.
Questi oggetti venivano costruiti in larga scala di tanti esemplari, robusti e ben fatti.
Difficilmente si può pensare di migliorare qualcosa che dura più di 50 anni di lavoro senza cambiare pezzi principali.
Per fortuna che questo esercizio è una copia di un assieme vero di questa fresatrice e difficilmente ci sono errori.
I cuscinetti conici dell'asse di uscita della testa sono correttamente montati e si può regolare il gioco assiale dell'intero asse agendo sulla ghiera (21).
La potenza entra dall'ingranaggio accoppiato a (35) tramite la catena cinematica all'interno della colonna della fresatrice universale, uscendo dal cambio di velocità.
È sempre bene che vi chiediate cosa state studiando, a cosa serve e cercare in internet immagini simili per capire.

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Errata corrige:
(20) È la ghiera di precisione
(21) Vite svasata per bloccaggio ghiera in due metà

funghet ha detto:

Salve, avrei una domanda su questo disegno costruttivo.
Innanzitutto mi scuso per la forse scarsa qualità dell'immagine ma ahimè, è la foto di un esercizio didattico e purtroppo è proprio così l'immagine.
Detto ciò, in questo esercizio si deve migliorare (a livello didattico) l'albero orizzontale, con denominazione n°8.
Non chiedo come migliorarlo ma anzi, vorrei avere solo una conferma se stia dicendo una grande sciocchezza:
Ma i due cuscinetti obliqui sono montati in modo errato? Io noto che ho due ruote dentate coniche e quindi sulla ruota n°13 si sviluppa una forza assiale con direzione verso destra, perciò per scaricare velocemente lo sforzo assiale sull'albero dovrei disporre i cuscinetti obliqui ad "X" mentre qui vedo che sono disposti a "O". E' corretto quanto dico o sto dicendo delle assurdità?
Inoltre se quanto dico è vero, allora potrei modificare di molto l'albero e riducendo il diametro con un nuovo profilo come evidenziato in rosso nella terza foto se mi ritrovo nella condizione di avere un diametro minimo che resiste alla sollecitazione massima come il profilo invece disegnato in verde.
So che tecnicamente agli estremi, oltre i cuscinetti, l'albero è scarico a flessione e incide solo la torsione.
Con il nuovo profilo rosso, l'albero verrebbe alleggerito.
L'ingresso della potenza non è stata definita, si può ipotizzare che entri da dove si voglia. Io ho ipotizzato che il perno di sinistra avendo all'estremità una forma "a croce", ipotizzo sia l'innesto di ingresso della potenza. Non saprei ragionare diversamente visto che non abbiamo la tabella dei componenti in questo disegno, poichè l'obiettivo è poi definire elementi di catalogo opportuno MA SOLO PER GLI ELEMENTI ACCESSORI PER L'ALBERO, ovvero cuscinetti, ghiere, tenute che sono montati su tale albero n°8.
Sapreste dirmi se i miei ragionamenti sono validi?
Grazie in anticipo e grazie per l'attenzione. Mi scuso se eventualmente abbia detto delle scemenze.

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Il terminale quadrato serve per inserire la chiave per tenere fermo l'albero e poter agire sulla fresa montata del cannotto e bloccare/sbloccare. Non entra la potenza da qui.

Relativamente alla domanda sul corretto orientamento dei cuscinetti a rulli conici, credo che nel complessivo siano orientati correttamente. Come ti è stato detto, si tratta di una testa di fresatrice e lavora con l'asse in verticale; il cuscinetto che si trova in basso è orientato in modo da sopportare il carico assiale derivato dall'utensile. Il cuscinetto superiore si occupa di sopportare il carico assiale derivato dalla coppia conica e un poco anche la gravità. Diversamente non trovo altra spiegazione.

Per meglio spiegare il particolare (24) è un perno filettato da un lato e con un quadro di manovra dall'altra parte.
Quando si inserisce il porta utensile nel cono femmina (8) per trattenerlo si avvita a fondo il particolare (24). Quando si deve cambiare l'utensile, si svita completamente (24), si da una botta sulla testa quadrata con una mazza di gomma e l'utensile scende.

wert ha detto:

Relativamente alla domanda sul corretto orientamento dei cuscinetti a rulli conici, credo che nel complessivo siano orientati correttamente. Come ti è stato detto, si tratta di una testa di fresatrice e lavora con l'asse in verticale; il cuscinetto che si trova in basso è orientato in modo da sopportare il carico assiale derivato dall'utensile. Il cuscinetto superiore si occupa di sopportare il carico assiale derivato dalla coppia conica e un poco anche la gravità. Diversamente non trovo altra spiegazione.

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Grazie mille a tutti per le risposte e i chiarimenti.
Effettivamente con i chiarimenti che mi avete dato, adesso sì che ha senso l'orientamento del cuscinetto inferiore.
L'unico dubbio che mi rimane è:
La ruota conica sviluppa la forza assiale che è rappresentata con la freccia rossa a destra. Tale forza assiale agisce su tutto l'albero però il cuscinetto superiore, secondo le direzioni resistenti divergenti (partendo dall'asse del cuscinetto) allora la forza assiale verrà scaricata sul carter in base alle frecce disegnate. E' corretto?

Inoltre adesso stavo realizzando il modello 3D con il software CREO ma sto avendo una difficoltà nella messa in tavola.
Nella FOTO 1 mostrata c'è quello che io ho definito piano verticale.
Sul modello 3D ho realizzato uno sketch sul piano orizzontale, e creato per estrusione la cava come si vede dove ho cerchiato.

La sezione è stata invece realizzata con il comando SEZIONE OFFSET e ho realizzato un piano di offset come mostrato nella FOTO 2.

Nella messa in tavola ho inserito la vista del piano verticale e ho aggiunto la sezione con impostazione META' affinchè mi possa apparire alla metà superiore il pezzo esternamente e alla metà inferiore la sezione. Però non capisco perchè non mi appaia la linguetta come si può vedere nella FOTO 3.

FOTO 1



FOTO 2



FOTO 3

funghet ha detto:

La ruota conica sviluppa la forza assiale che è rappresentata con la freccia rossa a destra. Tale forza assiale agisce su tutto l'albero però il cuscinetto superiore, secondo le direzioni resistenti divergenti (partendo dall'asse del cuscinetto) allora la forza assiale verrà scaricata sul carter in base alle frecce disegnate. E' corretto?

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Si!
Perchè, ti sembra una cosa strana?

funghet ha detto:

Grazie mille a tutti per le risposte e i chiarimenti.
Effettivamente con i chiarimenti che mi avete dato, adesso sì che ha senso l'orientamento del cuscinetto inferiore.
L'unico dubbio che mi rimane è:
La ruota conica sviluppa la forza assiale che è rappresentata con la freccia rossa a destra. Tale forza assiale agisce su tutto l'albero però il cuscinetto superiore, secondo le direzioni resistenti divergenti (partendo dall'asse del cuscinetto) allora la forza assiale verrà scaricata sul carter in base alle frecce disegnate. E' corretto?
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Certamente, come il classico posizionamento ad "O". Le reazioni sono ad O quindi divergenti. Se fossero ad "X" sarebbero convergenti.

Se guardi sui manuali SKF, quaderni tecnici o cataloghi anche online trovi tutto spiegato nei modi, nelle reazioni, nell'utilizzo.

funghet ha detto:

Inoltre adesso stavo realizzando il modello 3D con il software CREO ma sto avendo una difficoltà nella messa in tavola.
Nella FOTO 1 mostrata c'è quello che io ho definito piano verticale.
Sul modello 3D ho realizzato uno sketch sul piano orizzontale, e creato per estrusione la cava come si vede dove ho cerchiato.

La sezione è stata invece realizzata con il comando SEZIONE OFFSET e ho realizzato un piano di offset come mostrato nella FOTO 2.

Nella messa in tavola ho inserito la vista del piano verticale e ho aggiunto la sezione con impostazione META' affinchè mi possa apparire alla metà superiore il pezzo esternamente e alla metà inferiore la sezione. Però non capisco perchè non mi appaia la linguetta come si può vedere nella FOTO 3.

FOTO 1
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FOTO 2
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FOTO 3
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Come dicono tanti, è forse il peggiore CAD per mettere in tavola.
Con altri CAD più "performanti" c'è il comando Sezione, si tira la linea e si vede il pezzo.
Con altri CAD si può fare 1/4 di sezione sul "tondo" e mostrare quindi esattamente come in foto 2 ma proiettato in piano.
Con Creo non ne ho idea.

Se per forza il compito che ti è stato assegnato è di ottimizzare l'albero, si può pensare di aumentare il rendimento e aumentare la precisione passando dai cuscinetti a rulli comici a cuscinetti a sfere a contatto obliquo ad alta precisione. Sono cuscinetti per elettro mandrini.

Il catalogo qui.

Alcune disposizioni:



Si possono combinare diversi tipi di cuscinetti di precisione purché ci sia una sufficiente rigidezza assiale e radiale per resistere agli sforzi interni degli ingranaggi e al contrasto sull'utensile di fresatura.

Le forze che scambiano due ingranaggi conici a denti dritti sono queste:

Maggiori dettagli sugli ingranaggi su KHK GEAR.

funghet ha detto:

Inoltre adesso stavo realizzando il modello 3D con il software CREO ma sto avendo una difficoltà nella messa in tavola.
Nella FOTO 1 mostrata c'è quello che io ho definito piano verticale.
Sul modello 3D ho realizzato uno sketch sul piano orizzontale, e creato per estrusione la cava come si vede dove ho cerchiato.

La sezione è stata invece realizzata con il comando SEZIONE OFFSET e ho realizzato un piano di offset come mostrato nella FOTO 2.

Nella messa in tavola ho inserito la vista del piano verticale e ho aggiunto la sezione con impostazione META' affinchè mi possa apparire alla metà superiore il pezzo esternamente e alla metà inferiore la sezione. Però non capisco perchè non mi appaia la linguetta come si può vedere nella FOTO 3.

FOTO 1
Visualizza allegato 76018


FOTO 2
Visualizza allegato 76019


FOTO 3
Visualizza allegato 76020

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Ciao, se mi passi prt e disegno provo a vedere cosa non ti funziona.

wert ha detto:

Si!
Perchè, ti sembra una cosa strana?

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Volevo essere certo di aver compreso il ragionamento delle forze.

L'unica cosa che mi ha lasciato un po' perplesso è avere i cuscinetti ad O avendo la forza assiale che parte "in mezzo" tra i due cuscinetti. In un vecchio corso ci è stato spiegato che per le forze assiali sviluppate sugli alberi, si deve cercare di scaricarle sul carter, tramite i cuscinetti obliqui, più rapidamente possibile, ovvero senza far sollecitare a sforzo normale l'albero per gran parte della sua lunghezza. Perciò, all'inizio avevo chiesto se fosse sbagliato il montaggio. In base a quanto mi è stato detto in quel corso, per scaricare subito la forza assiale credevo che, nel cuscinetto in basso, fosse necessario avere l'orientamento al contrario e quindi una disposizione ad X dei cuscinetti obliqui, in modo da scaricare subito la forza assiale verso destra.

Però in base a quanto mi avete detto, poichè dall'utensile si possono sviluppare forze assiali esterne che agiscono poi sull'albero, ipotizzo che queste forze assiali esterne provenienti dall'utensile siano più rilevanti. Perciò allora credo si ponga la disposizione ad O.
È corretto?

Fabietto ha detto:

Ciao, se mi passi prt e disegno provo a vedere cosa non ti funziona.

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Alla fine poi ho rifatto il CAD e sono riuscito ad ottenere la vista della linguetta. Probabilmente avrò selezionato o impostato male qualche vista.

Se avrò bisogno nuovamente, farò sapere.
Grazie!

funghet ha detto:

Volevo essere certo di aver compreso il ragionamento delle forze.

L'unica cosa che mi ha lasciato un po' perplesso è avere i cuscinetti ad O avendo la forza assiale che parte "in mezzo" tra i due cuscinetti. In un vecchio corso ci è stato spiegato che per le forze assiali sviluppate sugli alberi, si deve cercare di scaricarle sul carter, tramite i cuscinetti obliqui, più rapidamente possibile, ovvero senza far sollecitare a sforzo normale l'albero per gran parte della sua lunghezza. Perciò, all'inizio avevo chiesto se fosse sbagliato il montaggio. In base a quanto mi è stato detto in quel corso, per scaricare subito la forza assiale credevo che, nel cuscinetto in basso, fosse necessario avere l'orientamento al contrario e quindi una disposizione ad X dei cuscinetti obliqui, in modo da scaricare subito la forza assiale verso destra.

Però in base a quanto mi avete detto, poichè dall'utensile si possono sviluppare forze assiali esterne che agiscono poi sull'albero, ipotizzo che queste forze assiali esterne provenienti dall'utensile siano più rilevanti. Perciò allora credo si ponga la disposizione ad O.
È corretto?

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Si