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ingranaggi ed alberi

simone1996

Utente poco attivo
Professione: studente
Software: autocad
Regione: piemonte
#1
Ciao, ho due dubbi che mi tormentano, gli espongo a voi e ringrazio anticipatamente.
Quali criteri e formule adottereste per scegliere la grandezza delle razze, fori o scanalature sulla periferia di una ruota dentata, o più in generale: quali criteri adottereste se fosse necessario alleggerire una ruota dentata?
Il mio secondo dubbio è il seguente: esiste un metodo semplice ed efficiente per calcolare le velocità critiche flessionali e torsionali su un albero cilindrico pieno su cui sono calettate due ruote dentate?
Grazie,
buona serata.
 
Professione: ♔ Technical manager - Mechanical engineer ♚
Software: SolidWorks, DraftSight, Me10, Freecad, KissSoft, Excel
Regione: Lombardia
#2
Userei semplicemente ISO 6336 e annesse. Inoltre secondo le normative é possibile verificare la corona con le sue razze dell'ingranaggio. Ti consiglio di usare KissSoft nell'ultima release che ha tutto il pacchetto di calcolo per verificare quello che ti serve.
L'analisi flessionale le vibrazioni critiche si verificano sugli alberi non tozzi dove ci sono masse più o meno sbilanciate per peso o forze esterne. Anche qui KissSoft ti permette di fare l'analisi modale. In alternativa un buon FEM ti può aiutare a determinare le condizioni dell'albero.
 
Professione: ♔ Technical manager - Mechanical engineer ♚
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Regione: Lombardia
#3
Per quanto riguarda lo spessore della corona dentata con KissSoft ti consiglio di leggere qui http://www.kisssoft.ch/english/downloads/pdf/GearSolutions_KISSsoft.pdf

Per quanto riguarda teoria, metodi e calcoli, ti consiglio di pensare già alla ruota più leggera in assoluto e poi eventualmente irrobustire e non il processo inverso cioè da pieno scaricare....perché farai fori e asole ma non abbatterai abbastanza il peso in modo ottimizzato a meno che tu sappia esattamente dove arrivare.

Quindi ti allego alcune riflessioni antiche ancora in uso anche se non tutti le sanno.
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volaff

Utente Senior
Professione: Studente
Software: Solidworks 2014,Ansys APDL
Regione: Campania
#5
Per quanto riguarda lo spessore della corona dentata con KissSoft ti consiglio di leggere qui http://www.kisssoft.ch/english/downloads/pdf/GearSolutions_KISSsoft.pdf

Per quanto riguarda teoria, metodi e calcoli, ti consiglio di pensare già alla ruota più leggera in assoluto e poi eventualmente irrobustire e non il processo inverso cioè da pieno scaricare....perché farai fori e asole ma non abbatterai abbastanza il peso in modo ottimizzato a meno che tu sappia esattamente dove arrivare.

Quindi ti allego alcune riflessioni antiche ancora in uso anche se non tutti le sanno.
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Ciao.
Dove hai preso queste immagini?!

Grazie.
 
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Regione: Lombardia
#6
Non me lo ricordo. Sul Niemann c'è qualcosa delle prime immagini.
Un po' di teoria e formule le trovi anche su Machine elements life and design.
 

<n<

Utente Junior
Professione: Studente
Software: Inventor
Regione: Lombardia
#7
Ciao a tutti, riprendo questo post per esporvi un paio di dubbi.

Sto progettando un riduttore come parte di un esame universitario: sono 2 coppie di ingranaggi elicoidali (vedi schema). A proposito dell'alleggerimento delle ruote, non ho ben capito come effettuare la verifica manualmente, cioè se ci sono un paio di formule da utilizzare.. in quanto devo fare una relazione sul progetto e mi piacerebbe renderlo più chiaro possibile..
Ho progettato tutto con kiss-soft come suggerito più volte da meccanicamg (che ringrazio perchè in vari post mi ha veramente illuminato) e successivamente verificato a mano, utilizzando formule e grafici del manuale dell'ingegnere Hoepli (secondo normativa ISO6336).
Poichè la quarta ruota è piuttosto pesante, avevo pensato di alleggerirla, in modo più semplice possibile (come in foto) diminuendo quindi anche l'inerzia. Ho utilizzato il modulo di kiss-soft, inserendo bs,sr ecc., ma graficamente (sia su KS che nell'export su inventor) non compare nulla.. Sulla normativa ho trovato soltanto il grafico del coefficiente CR ma non capisco come utilizzarlo dopo averlo determinato.. Nel report KS trovo CR uguale a 1, che significa che non ha tenuto conto dell'alleggerimento..?

A questo punto mi chiedo se mi sto perdendo in un bicchier d'acqua.. la verifica necessaria è solo di rigidezza d'ingranamento (c-gamma determinato tramite CR) e non sforzo? In questo caso, entro quali limiti devo rimanere per poter dire 'la ruota è OK'?
Schema.png
cr.PNG

Esempio con bs/b=0.5 e risparmio di peso del 25% circa, fatto manualmente su inventor dopo l'export di KS

ruota.PNG

Perdonatemi se ho scritto qualche boiata:rolleyes:
 
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Regione: Lombardia
#8
Secondo ISO 6336, il fattore CR è il rapporto pieno/vuoto degli ingranaggi ed è un parametro per il calcolo rapido del peso con la sua riduzione di massa se svuoti lateralmente.
I parametri che servono per il calcolo li trovi al paragrafo 9.3.2.2 e vengono usati per la distribuzione del carico sul fronte del dente.

Se scorri la ISO 6336-1 troverai che CR viene usato per il valore di rigidezza all'ingranamento.
Se l'ingranamento risulta non sufficientemente rigido si creano delle microvibrazioni che usurano i denti degli ingranaggi e se il fenomeno è forte fa esplodere gli ingranaggi.
 

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Utente Junior
Professione: Studente
Software: Inventor
Regione: Lombardia
#9
Ok se non ho capito male, al punto 9.4 suggerisce un valore medio della rigidezza d'ingranamento c_gamma, da utilizzare nelle formule dei paragrafi precedenti per trovare CR e quindi stimare i rapporti sr/mn e bs/b.. è giusto?

Ottengo qualcosa del genere:

photo_2018-01-19_23-33-36.jpg
 
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Regione: Lombardia
#10
Si é così e bisogna vedere se stai facendo un dimensionamento o una verifica, perché i parametri geometrici li imponi per fare una verifica, mentre li ricavi se vuoi trovare un ingranaggio di primo dimensionamento.
 

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Utente Junior
Professione: Studente
Software: Inventor
Regione: Lombardia
#11
L'ho utilizzato come primo dimensionamento.. a questo punto scelgo valori di sr e bs maggiori, in modo da avere un po' di margine e ottengo:

photo_2018-01-20_13-38-48.jpg

contro i 22.7 della ruota piena e il 20 medio dato dalla normativa... credo possa andare..
Ho alleggerito ulteriormente (tenendo conto che ho aumentato i raccordi): quasi 40% in meno:cool:

Che dite?
 
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Regione: Lombardia
#12
Direi che ci può stare. Una volta che la corona resiste alla forza centrifuga e che le forze di scambio non deformano la geometria del dente, si può andare ad alleggerire.
Io di norma arrivo a circa 1/3 di b come anima centrale, il resto scaricato lateralmente e per giunta con dei fori passanti disposti a ripetizione di 6/8/10/12 lasciando delle razze a forma strana.
Se l'applicazione non é con grandi urti e a 10000rpm il tutto è molto più accettabile.
 

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Utente Junior
Professione: Studente
Software: Inventor
Regione: Lombardia
#13
Se l'applicazione non é con grandi urti e a 10000rpm il tutto è molto più accettabile.
No per niente, siamo a 180 rpm sul pignone e 27 sulla corona..:finger:

Io di norma arrivo a circa 1/3 di b come anima centrale, il resto scaricato lateralmente e per giunta con dei fori passanti disposti a ripetizione di 6/8/10/12 lasciando delle razze a forma strana.
Ottimo, grazie per il consiglio.. valuterò se togliere ancora materiale dopo aver fatto l'analisi delle inerzie e velocità critiche flessionali:finger: