Come funziona un cambio

Come stai, oggi nel nostro post del blog vediamo: Come funziona un cambio.

Il meccanismi ad ingranaggi Sono essenziali per il funzionamento di macchine e motori. Ciò fa aumentare la coppia di uscita e può regolare la velocità o la direzione di rotazione. Sono quasi sempre utilizzati per la transizione dei movimenti di rotazione. Ma se vengono utilizzati gli ingranaggi e i piani dei denti corretti, possono anche trasformare il moto alternato in rotatorio o viceversa.

Cosa sono gli ingranaggi?

Quando si parla di attrezzi, si fa riferimento a un meccanismo fatto di ingranaggi. I denti di ciascuna ruota si toccano per trasferire la velocità di rotazione da una ruota all’altra. Con questi componenti è possibile trasmettere il movimento rotatorio tra due assi (parallelo, obliquo o perpendicolare).

A cosa servono gli ingranaggi?

Esiste un’ampia varietà di dimensioni e forme degli ingranaggi. Da quelli piccoli che vengono utilizzati in orologeria e strumenti scientifici a quelli più grandi che vengono utilizzati per ridurre la velocità delle turbine delle navi, azionare forni e mulini nei cementifici, ecc.

Le applicazioni del sistema di ingranaggi sono quasi illimitate.. Si trovano negli impianti di produzione di energia elettrica, nel trasporto terrestre (locomotive, camion, automobili); trasporti marittimi, aerei, gru, carrelli elevatori. Si trovano anche nelle macchine tessili, nell’abbigliamento, negli alimenti e nelle calzature; nell’industria farmaceutica e chimica, ecc.

Tutte le applicazioni di ingranaggi hanno lo scopo di trasmettere la rotazione da un albero ad un altro, aumentando o diminuendo la velocità del primo. Ci sono persino ingranaggi di plastica colorati usati nei giocattoli educativi.

Come funzionano gli ingranaggi?

Per una coppia di ingranaggi per formare un meccanismo a ingranaggi è necessario che entrambi abbiano lo stesso tipo di denti. Ciò che cambierà è il numero di denti su entrambi i lati. Devono anche presentare stesso modulo e passo.

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La ruota che porta il movimento è conosciuta come volante e quello che è impegnato e trascina il motore è il ruota spostata.

Come funziona un cambio

Pignone, parte fondamentale degli ingranaggi

Prima di continuare con il tema degli ingranaggi, è importante sapere il pignone. È una ruota che gira e sulla sua periferia ha dei denti per incastrarsi con un’altra ruota attraverso i suoi denti e trasmettere così il movimento.

I pignoni variano a seconda di come hanno i denti. Esistono altri meccanismi utilizzati per formare gli ingranaggi, esempi dei quali sono: la cremagliera, l’ingranaggio a catena e la vite senza fine.

parti del pignone

  • Asse: È dove gira la ruota o l’asse di rivoluzione.
  • Circonferenza primitiva: In un ingranaggio costituito da due ruote, i cerchi primitivi sono tangenti tra loro. Il diametro primitivo invece è quello che corrisponde alla circonferenza primitiva.
  • Diametro: È il diametro della ruota e in base a questo valore la ruota deve avere meno o più denti. Dividendo il diametro primitivo per il numero di denti della ruota si ottiene il Modulo. Se due ruote devono formare un ingranaggio, hanno bisogno dello stesso modulo.
  • Passo rotondo: Percorso da un punto su un dente allo stesso punto ma sul dente adiacente. Le ruote ingranano se hanno lo stesso passo circolare.
  • Angolo di pressione: Angolo di rotazione dell’ingranaggio dal momento in cui la coppia di denti entra in contatto.

tipi di attrezzi

Per differenziare gli ingranaggi, possono essere divisi in quattro tipi. Ogni classificazione corrisponde al materiale, alla forma dell’ingranaggio, alla posizione e alla forma dei denti.

Ingranaggi in base al materiale utilizzato: Sono in metallo e plastica.

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Ingranaggio secondo la forma: Per quanto riguarda la forma dell’ingranaggio, sono classificati come cilindrici, conici e a vite senza fine. A loro volta, gli ingranaggi cilindrici possono assumere forme diverse.

  • sperone: sono i più economici e utilizzati sul mercato, ma sono anche più rumorosi e non vengono utilizzati quando si lavora ad alte velocità.
  • elicoidale: Silenzioso e con trasmissione della forza uniforme e più sicura.
  • conico: Trasmette il movimento tra i alberi a camme che si intersecano ha creato un angolo specifico. Sono tronchi di cono che presentano denti sui lati, questi possono essere curvi o diritti.
  • vite senza fine: Sono un caso particolare di elicoidali, dove il pignone è una sorta di vite con filetto elicoidale che presenta uno o più ingressi. Alla parte estrema di questa vite può essere fissata una ruota dentata, creando il meccanismo della corona elicoidale. La corona è una ruota che ha denti speciali, la sua forma concava può adattarsi meglio alla vite.

posizione dei denti

A seconda della posizione dei denti, il sistema di ingranaggi può essere esterno o interno.

  • ingranaggi interni: I denti sono scolpiti all’interno del cilindro.
  • ingranaggi esterni: Hanno denti scolpiti all’esterno del cilindro.

forma dei tuoi denti

Tenendo conto della forma dei denti, gli ingranaggi possono essere classificati in denti diritti ed elicoidali.

  • denti dritti: Hanno una forma lineare e sono posizionati parallelamente all’asse di rotazione. È il tipo più comune, vengono utilizzati per grandi scalate, medie e piccole velocità. Si usano quando si vuole trasmettere il movimento da un asse all’altro in parallelo e vicino.
  • Cilindrico con denti elicoidali: Presentano un dente obliquo rispetto all’asse di rotazione. Grazie a questa forma obliqua, gli alberi elicoidali sono più lisci e silenziosi. Questi possono essere assi trasversali, assi paralleli oa spina di pesce.
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suddivisione ad ingranaggi elicoidali

  • Assi incrociati: Sono semplici e hanno azione a cuneo oa vite, risultante da un elevato grado di scorrimento sui lati dei denti.
  • Assi paralleli: Composto da un numero finito di ruote dentate cilindriche, a gradini e di poco spessore.
  • Spina di pesce o doppia: È una miscela di elica sinistra e destra.

calcolo dell’ingranaggio

Per sapere come vengono calcolate le marce, devi iniziare imparando il semplici calcoli di marcia e poi via ingranaggio del treno. Quest’ultimo si riferisce al meccanismo che ha più di 2 pignoni.

semplice calcolo dell’ingranaggio

Il calcolo di questo meccanismo è semplice, la formula utilizzata è:

(# di denti sulla Ruota 1 x Velocità della Ruota 1) = (# di denti sulla Ruota 2 x Velocità della Ruota 2).

Dei quattro dadi in questa formula, solo tre sono noti, quindi tutto ciò che manca o sconosciuto viene risolto.

Calcolo di un treno di ingranaggi

Quando su un ingranaggio sono presenti più di due ruote, si parla di treno di ingranaggi. Per lo schema di un treno di ingranaggi usiamo una linea verticale per un pignone e due linee verticali separate quando ci sono due ruote sullo stesso asse.

Per calcolare un treno di ingranaggi è necessario scomporre il sistema in due semplici. Ognuno è calcolato in modo indipendente.

    Altre informazioni nel seguente video:

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