Norme di riferimento ruote dentate

meccanicamg

Utente Senior
Professione: Mechanical engineer manager
Software: SolidWorks, FreeCAD, NanoCAD5, Me10, Excel, LibreOffice
Regione: Lombardia
Ciao a tutti, stamattina ho guardato le ruote a denti elicoidali, penso di avere capito la maggior parte delle cose, vorrei chiedervi, come ieri, se ho capito queste cose in modo corretto. Un altra curiosità riguarda le forze che agiscono sui denti in presa: sul manuale KHK ho visto che non ci sono formule apposite per la determinazione di tali forze (assiale, radiale, tangenziale), per ingranaggi con spostamento del profilo, da ciò deduco che si debbano usare le formule per ingranaggi normali, anche se contengono il diametro primitivo e l'angolo di pressione di riferimento e non quelli operativi.... è questo il mio dubbio....
Le forze su denti dritti o elicoidali si calcolano con le tre formulette classiche:
Screenshot_20200724_204635.jpg
In riferimento alle immagini degli ingranaggi:
Screenshot_20200724_204732.jpg
Come consuetudine si calcolano le forze sul punto applicazione appartenente al diametro primitivo (che è la circonferenza dove i vani sono larghi come i denti) anche se non è quello reale di ingranamento. Inoltre l'angolo di pressione sul diametro primitivo è 20° mentre sul diametro primitivo di funzionamento non ha lo stesso valore. Si assume che il comportamento sia pressoché identico e quindi si usa il primitivo classico.
 

Mattymecc

Utente standard
Professione: studente
Software: Autocad/Inventor
Regione: Emilia Romagna
Grazie per il chiarimento, comunque si tratta di una semplificazione o sbaglio? Domani vi disturberò con ingranaggio e vite senza fine!!!!.....
 

meccanicamg

Utente Senior
Professione: Mechanical engineer manager
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Regione: Lombardia
Grazie per il chiarimento, comunque si tratta di una semplificazione o sbaglio? Domani vi disturberò con ingranaggio e vite senza fine!!!!.....
Di fatti è una semplificazione. Ruote con spostamento di profilo ingranano su un diametro diverso da quello non corretto e se si quel cerchio spostato ingranano....lì si toccano e lì si scambiano le forze.
 

Mattymecc

Utente standard
Professione: studente
Software: Autocad/Inventor
Regione: Emilia Romagna
Oggi ho guardato le viti senza fine + ruota elicoidale e sul manuale KHK non ho capito certe cose basilari (modulo trasversale, normale e assiale che non ho capito perché su vite e ruota si invertono le formule) che non mi permettono di andare avanti con lo studio di questa tipologia.... riuscireste a darmi una mano? Grazie in anticipo
 

Allegati

PIETRO2002

Utente Junior
Professione: PROGETTISTA MECCANICO
Software: INVENTOR
Regione: LOMBARDIA
provo a risponderti:

Gli assi di ruota e vite sono perpendicolari, per cui, come da prima tabella che hai allegato i parametri si invertono.

Il modulo, come per le ruote dentate che hai gia' visto, deve per forza essere uguale sia per la vite che per la ruota.

Devi immaginarti la vite come un ruota dentata, se ad un principio con z= 1 , se a 2 principi con z= 2 e cosi' via..

Se hai altri dubbi siamo qui!
 

meccanicamg

Utente Senior
Professione: Mechanical engineer manager
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Regione: Lombardia
provo a risponderti:

Gli assi di ruota e vite sono perpendicolari, per cui, come da prima tabella che hai allegato i parametri si invertono.

Il modulo, come per le ruote dentate che hai gia' visto, deve per forza essere uguale sia per la vite che per la ruota.

Devi immaginarti la vite come un ruota dentata, se ad un principio con z= 1 , se a 2 principi con z= 2 e cosi' via..

Se hai altri dubbi siamo qui!
Esattamente, lavorano quasi come due ruote sghembe anche se sono una vite e una ruota. Tutto viene trasposto di 90°. Se hai a disposizione dei Lego Technic con vite senza fine puoi visualizzare le spinte e il fatto che una vite che ruota avanza e quindi la sua forza assiale spinge a ruotare in cerchio la ruota fornendo una azione tangenziale.
 

Mattymecc

Utente standard
Professione: studente
Software: Autocad/Inventor
Regione: Emilia Romagna
Vi ringrazio per le vostre risposte, ora che ho capito queste due cose guardo bene le altre formule e vi saprò dire se ho capito.... poi voglio provare a fare tre fogli Excel, uno per ogni tipo di ingranaggio cilindrico...
 

Calender

Utente attivo
Professione: Impiegato tecnico
Software: Inventor
Regione: Friuli Venezia Giulia
non ho capito cosa c'entra l angolo di pressione, nello spostamento di profilo, che non ho ancora ben inquadrato in cosa consiste, riusciresti a spiegarmi cosa si "sposta" ?
Ciao,supponiamo di voler avvicinare le circonferenze di base dei due ingranaggi per poter ridurre l'angolo di pressione ( e di conseguenza ridurre la componente radiale della forza trasmessa tra gli ingranaggi a favore di quella tangenziale,a parità di coppia),

1595707586597.png

"geometricamente" se adotti un proporzionamento modulare rischi che uno dei punti in cui le circonferenze di testa intersecano la retta di azione della forza (nel caso in immagine il punto A ) sia al di fuori del segmento che unisce i due punti con cui la stessa retta tocca le due circonferenze di base (tratto H1H2)...questo significa ,senza troppe fisime matematiche,che ,nella rotazione, per un certo tratto uno dei due denti "penetra" nell'altro...per evitare questo si riduce l addendum di una delle due ruote (la ruota 2 nell immagine) per riportarlo quantomeno in H1 (se non all interno del segmento H1H2) ...tuttavia se fai cosi rischi che l'arco di contatto sia troppo piccolo e rischi di avere un minor numero di denti in presa...ragion per cui si fa in modo da mantenere inalterato l arco di contatto aumentando l addendum della ruota 1... DI quanto? Quanto basta...purchè il segmento che unisce AB non sia esterno ad H1H2 ...

Altra leggenda metropolitana e che gli ingranaggi con profilo ad evolvente non possano lavorare ad un interasse superiore a quello teorico...il rapporto di trasmissione cambia ma non ci sono grossi problemi per il resto...

Domani verifico anche il discorso della vite-ruota e vedo se riesco a darti una risposta..intanto buona serata ;)
 

Mattymecc

Utente standard
Professione: studente
Software: Autocad/Inventor
Regione: Emilia Romagna
Ti ringrazio per il chiarimento, a proposito di leggende metropolitane è vero che è meglio avere pignoni con denti dispari o meglio ancora in numeri primi e ruote con denti in numero pari?
 

meccanicamg

Utente Senior
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Regione: Lombardia
Ti ringrazio per il chiarimento, a proposito di leggende metropolitane è vero che è meglio avere pignoni con denti dispari o meglio ancora in numeri primi e ruote con denti in numero pari?
Personalmente la considero una mezza leggenda.
In realtà la coppia di denti che è formata da denti con numeri primi ha l'effetto di ingranare a ogni giro con un dente diverso. Questo è teoricamente fantastico perché fa durare ad usura molto bene tutto l'ingranaggio. Allo stato di fatto, con i programmi che ci sono e con le conoscenze dei tempi di adesso, l'importante è verificare che la durata dei denti sia maggiore o uguale a quella desiderata.
Era molto più sensibile e veritiero un tempo che gli ingranaggi andavano rodati con olio e polvere abrasiva. Oggi le rettifiche se usate correttamente fanno dentature a specchio senza errori di passo o di forma.
 

Mattymecc

Utente standard
Professione: studente
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Regione: Emilia Romagna
Grazie, infatti mi è stato detto da un ingegnere abbastanza vecchio stampo.... altra domanda: hi guardato ruote a denti dritti, elicoidali e a vite senza fine, ma ho visto che ce ne sono tantissimi altri tipi, oltre a quelli conici quali mi converrebbe guardare?
 

PIETRO2002

Utente Junior
Professione: PROGETTISTA MECCANICO
Software: INVENTOR
Regione: LOMBARDIA
Bhe ci sono le coppie coniche.. a denti diritti, a spirale tipo Gleason, a spirale Zerol sempre Gleason, ipoidi, ecc ecc...
Per iniziare direi di partire dalle coppie coniche a denti diritti, le altre sono piu' complesse e vengono calcolate da apposti programmi.
 

Mattymecc

Utente standard
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Regione: Emilia Romagna
Ok ti ringrazio in questi giorni ci sarò un occhiata, sicuramente a quelle coniche...
 

Calender

Utente attivo
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Software: Inventor
Regione: Friuli Venezia Giulia
Grazie, infatti mi è stato detto da un ingegnere abbastanza vecchio stampo
Anche io non ci faccio tanto caso ma c'è una ragione di fondo..tutto trae origine dal fatto che teoricamente è meglio avere numeri di denti delle ruote ingrananti non divisibili tra loro : in questo modo, un eventuale difetto su un dente di una ruota non intacca sempre gli stessi denti dell’accoppiante ma li interessa tutti; inoltre considera che la cadenza con cui ingrana una determinata coppia di denti è inversamente proporzionale al minimo comune multiplo delle due ruote in accoppiamento, percio, qualora sia possibile ottenere per Z un numero primo, la frequenza di ingranamento si minimizza. Questo è all'origine della "leggenda" .. ma che di leggenda ha ben poco...perchè ha un senso come ragionamento...che poi aveva piu senso in passato è un altro discorso ;)
 

meccanicamg

Utente Senior
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Grazie, infatti mi è stato detto da un ingegnere abbastanza vecchio stampo.... altra domanda: ho guardato ruote a denti dritti, elicoidali e a vite senza fine, ma ho visto che ce ne sono tantissimi altri tipi, oltre a quelli conici quali mi converrebbe guardare?
Se non hai intenzione di inserirti subito in una azienda che fabbrica solo ingranaggi, direi che per partire, ce n'è abbastanza se consideri:
- ruote cilindriche denti dritti (elicoidali con \( \beta=0 \)) ed elicoidali, nonchè ruote interne
- ruote coniche a denti dritti (\( \beta=0 \))
- vite senza fine e ruota elicoidale

Poi come applicazioni, direi che conviene analizzare:
- riduttori assi paralleli in linea
- riduttori assi paralleli coassiali (stesso interasse per più stadi)
- riduttori epicicloidali (a denti dritti \( \beta=0 \))
- pingone e cremagleira denti dritto ed elicoidali

Poi quando hai preso padronanza della cosa, puoi spingerti su cose un po' più evolute però tieni presente che se un domani dovessi farle davvero, andresti ad usare programmi di calcolo specializzati come KissSoft.

Io ti posso dire che nel campo siderurgico/metalmeccanico, dove si costruiscono grossi macchinari per lavorazioni medio/pesanti, si usano molti riduttori ad assi paralleli e qualche vite senza fine. E' vero che normalmente si acquistano già fatti, ma è anche vero che in alcuni casi di progetta in casa il riduttore (vuoi per tempistiche, vuoi perchè la macchina è veramente speciale, vuoi per ingombri particolari, vuoi per contenimento costi....), quindi occorre comunque una certa capacità di calcolo e analisi.

Un'altra cosa importante è il discorso cuscinetti e quindi carichi che si sviluppano sugli alberi. I manuali SKF che ho citato più volte ci sono in PDF gratuiti sul sito e sono molto utili per affrontare e poter poi sviluppare il discorso dei carichi.

Guarda per esempio questa discussione e troverai diversi spunti.
Controlla le varie discussioni sui riduttori. Ogni anno abbiamo gli studenti che hanno bisogno di supporto e quindi cerchiamo di dare loro tutto quello che serve.
 

Mattymecc

Utente standard
Professione: studente
Software: Autocad/Inventor
Regione: Emilia Romagna
Grazie a entrambi per le vostre risposte, ora guarderò anche i manuali skf e la cuscinetteria, e vi romperò un altro po con gli ingranaggi!!! Riguardo a quello che voglio fare un domani non lo so, ma il mondo delle trasmissioni di potenza (non esclusivamente ingranaggi) mi piace molto, ma anche altre campi, tipo la generazione di energia ( turbine idrauliche e a vapore).
 

meccanicamg

Utente Senior
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Regione: Lombardia
Grazie a entrambi per le vostre risposte, ora guarderò anche i manuali skf e la cuscinetteria, e vi romperò un altro po con gli ingranaggi!!! Riguardo a quello che voglio fare un domani non lo so, ma il mondo delle trasmissioni di potenza (non esclusivamente ingranaggi) mi piace molto, ma anche altre campi, tipo la generazione di energia ( turbine idrauliche e a vapore).
Buon inizio come tecnico. Hai intenzione di iscriverti all'università e perfezionare e migliorare le conoscenze? Sarebbe un percorso di successo, visto l'interesse negli argomenti tecnici.
 

Mattymecc

Utente standard
Professione: studente
Software: Autocad/Inventor
Regione: Emilia Romagna
Ti dico la verità: penso di iscrivermi, almeno alla triennale, però se con il diploma di istituto tecnico ci si potrebbe ancora iscrivere all'albo dei periti, non so se farei neanche la triennale, perché a sentire alcuni che hanno frequentato l'università sembra che neanche il 50% delle cose servono nella professione e molte altre, invece utili, bisogna impararle in autonomia...
 

meccanicamg

Utente Senior
Professione: Mechanical engineer manager
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Ti dico la verità: penso di iscrivermi, almeno alla triennale, però se con il diploma di istituto tecnico ci si potrebbe ancora iscrivere all'albo dei periti, non so se farei neanche la triennale, perché a sentire alcuni che hanno frequentato l'università sembra che neanche il 50% delle cose servono nella professione e molte altre, invece utili, bisogna impararle in autonomia...
C'è da specificare una cosa: scuole ed università insegnano il metodo di ragionamento e danno qualche nozione utile per affrontare alcune tematiche tecniche. Purtroppo mancano di riscontro pratico e questo vuol dire che si arriva poi in azienda, anche da laureato che si hanno difficoltà perchè manca il lato pratico e quindi si è troppo "accademici". Però se vai in aziende che hanno voglia di investire e formare le persone potresti avere meno problemi.
Il fatto di fare la triennale sicuramente ti può dare qualche strumento matematico in più, qualche conoscenza in più in ambito produttivo e qualche aspetto tecnico di costruzioni di macchine. Purtroppo alcune esami del 4° anno sarebbero quelli utili per qualsiasi ingegnere che vuole inserirsi nel mondo progettuale pratico del nostro tessuto medio italiano.
Sicuramente se sei così, e continui ad essere curioso potrai colmare diversi aspetti tecnici che nel mentre possono servire e che nessuna scuola ti può/vuole dare.

Anche io sono sempre alla ricerca di spiegazioni, cose nuove, approfondimenti ecc e purtroppo l'azienda non mi paga la formazione e quindi mi tocca arrangiarmi di notte e quando posso per poter migliorare le competenze tecniche che sono sempre in aumento (vuoi per i clienti sempre più esigenti, vuoi perchè si vuole costruire macchinari più complessi ecc) oppure ricavarmi degli spazi nel mio lavoro dove posso approfondire le tematiche, magari perchè il cliente mi obbliga ad affrontare temi speciali.

Per i tempi che corrono, comunque, un laureato, sebbene junior rimane un gradino più su del perito, a pari capacità e pari abilitazione alla professione (ovvio due categorie diverse)....poi un domani chissà...pensaci.