Ingranaggio conico

Gli ingranaggi conici sono un tipo di ingranaggio con denti a forma conica sugli assi. Di solito è posizionato su un albero a 90 gradi. Tuttavia, può essere costruito per funzionare anche con altre angolazioni. In una varietà di applicazioni, i set di ingranaggi conici vengono utilizzati per accelerare il processo di spostamento delle macchine.

Esistono due tipi principali di ingranaggi conici, a spirale e a sperone. Questi ingranaggi conici si differenziano principalmente per la forma dei denti e il modo in cui si ingranano. Gli ingranaggi a spirale hanno denti che si innestano più gradualmente, il che consente loro di ingranare meglio degli ingranaggi conici diritti. Sono anche meno costosi da produrre con la lavorazione CNC e sono utilizzati in molte diverse applicazioni di trasmissione di potenza.

Un ingranaggio conico può essere montato internamente o esternamente. La maggior parte degli ingranaggi conici ha denti a forma di cono. Di solito sono abbinati a un ingranaggio abbinato che ha anche un angolo.

Classificazione degli ingranaggi conici

Un set di ingranaggi conici è un dispositivo meccanico costituito da due ingranaggi di accoppiamento. La rotazione di uno di questi ingranaggi provoca oscillazioni nelle componenti della forza assiale. Queste forze agiscono sul pignone dell'altro ingranaggio laterale e dipendono dal numero e dalla disposizione dei denti dell'ingranaggio laterale. Questo lavoro mira a classificare gli ingranaggi conici in due tipi principali.

Gli ingranaggi conici possono essere diritti oa spirale. Il primo ha un profilo del dente parallelo alla sezione base di un cono e presenta denti che si restringono gradualmente man mano che gli assi si incontrano. Il ingranaggio conico dritto è facile da installare ed è relativamente semplice da progettare. Tuttavia, ha un rumore di funzionamento e un impatto elevati. Questo ingranaggio è tipicamente utilizzato per sistemi di trasmissione a bassa velocità.

Gli ingranaggi conici a spirale sono leggermente diversi dagli ingranaggi conici diritti, ma hanno un aspetto simile. Sono stati sviluppati per l'uso nell'industria automobilistica, dove hanno permesso di abbassare l'asse posteriore senza interferire con l'asse anteriore. Ingranaggi conici a spirale sono i più difficili da produrre.

Ingranaggio conico dritto VS Ingranaggio conico a spirale

La differenza più evidente tra un ingranaggio conico diritto e un ingranaggio conico a spirale è la forma dei denti. Gli ingranaggi conici a spirale sono caratterizzati da un profilo a dente obliquo curvo che consente un innesto e disinnesto graduali. Ciò favorisce un funzionamento regolare e un rapporto di contatto più elevato rispetto agli ingranaggi conici diritti. Gli ingranaggi conici a spirale producono anche meno rumore e vibrazioni rispetto agli ingranaggi conici diritti. La loro maggiore efficienza e le prestazioni ad alta velocità li rendono ideali per applicazioni ad alta velocità.

Sebbene ci siano molti vantaggi e svantaggi negli ingranaggi conici a spirale e diritti, entrambi possono essere altamente efficaci. Tipicamente, gli ingranaggi conici sono accoppiati insieme per trasmettere carichi radiali e di spinta. Gli alberi di entrambi i tipi di ingranaggi devono avere la capacità portante adeguata per supportare forze significative.

Gli ingranaggi conici a spirale trasmettono potenza tra due alberi con un angolo di 90 gradi. I loro denti sono progettati per fornire precisione. Inoltre, i loro denti sono unici perché hanno una forma a spirale. I denti degli ingranaggi conici a spirale presentano anche un angolo simile a un'elica.

Al contrario, gli ingranaggi conici dritti subiscono urti e carichi d'urto sui loro denti. Il contatto improvviso può causare notevoli rumori e vibrazioni. Ciò può limitare la velocità alla quale possono operare e la quantità di potenza che possono trasmettere. Gli ingranaggi conici a spirale sono meno rumorosi e funzionano in modo silenzioso, anche a velocità elevate.

Applicazione di ingranaggi conici

Un ingranaggio conico ha facce dei cuscinetti dei denti di forma conica ed è montato su due alberi che si intersecano con un angolo di 90 gradi. Tuttavia, può anche essere progettato per funzionare con altre angolazioni. Per questo motivo, gli ingranaggi conici vengono utilizzati nelle impostazioni meccaniche. Alcuni esempi includono linee di trasporto, attrezzature di sollevamento e macchinari minerari. Ma al di là di queste applicazioni specifiche, gli ingranaggi conici vengono utilizzati nell'automazione di macchinari, costruzioni e produzione.

Gli ingranaggi conici vengono utilizzati per trasmettere coppia e potenza. Il loro design consente loro di distribuire la coppia su un'ampia gamma. Ad esempio, possono essere utilizzati nei differenziali automobilistici, nelle antenne radar e nelle energie rinnovabili. La loro versatilità ne consente l'utilizzo anche in veicoli sportivi ad alte prestazioni. Svolgono anche un ruolo importante nell'energia eolica e nella tecnologia di stampa.

 Vantaggi degli ingranaggi conici

Oltre ai vantaggi di ridurre l'attrito, gli ingranaggi conici sono anche leggeri e resistenti. Questi ingranaggi possono essere realizzati con una varietà di materiali, incluso il metallo. Sono comuni negli orologi, negli utensili manuali e nelle macchine elettroniche. Possono anche aumentare la forza generata da una fonte di alimentazione. Di conseguenza, possono consentire a una fonte di alimentazione debole di produrre un output più forte.

Un altro vantaggio degli ingranaggi conici è il loro funzionamento silenzioso e la maggiore capacità di coppia. Sono anche più efficienti degli ingranaggi a vite senza fine e sono adatti per una varietà di applicazioni, inclusa l'industria aeronautica. Ad esempio, gli ingranaggi conici sono comunemente utilizzati nei sistemi di trasmissione di potenza degli elicotteri, nei driver del cambio degli accessori per aeromobili e nelle ventole delle torri di raffreddamento.

Gli ingranaggi conici a spirale sono più compatti degli ingranaggi diritti e richiedono meno spazio e peso per la stessa potenza nominale. Inoltre, sono più durevoli e meno inclini a flessione e vaiolatura. I loro denti forniscono anche un aggancio più fluido, che riduce la possibilità di surriscaldamento. Gli ingranaggi conici a spirale possono funzionare anche a velocità più elevate, un altro importante vantaggio.

Gli ingranaggi conici a spirale hanno denti obliqui che li rendono più complessi degli ingranaggi conici dritti. La loro forma curva aumenta la quantità di contatto tra i denti, favorendo un funzionamento regolare e riducendo le vibrazioni. Hanno anche migliori capacità di carico. Di conseguenza, sono spesso più piccoli degli ingranaggi conici diritti della stessa capacità.

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Riduttore di velocità dell'ingranaggio conico

Gli ingranaggi conici sono utilizzati in una varietà di applicazioni. Ad esempio, sono comunemente usati nei ventilatori delle torri di raffreddamento. Il motore è solitamente montato sul ponte di una torre di raffreddamento, con l'asse di rotazione orientato orizzontalmente. Il gruppo riduttore riduce la velocità del motore aumentando la coppia e riorientando l'asse di rotazione verticalmente. Sono anche ampiamente utilizzati nei sistemi di trasmissione marini. In alcuni sistemi, due serie di ingranaggi conici sono posizionati tra il motore e l'elica.

Il rapporto di riduzione del riduttore di velocità dell'ingranaggio conico è in genere inferiore a due. Questo perché gli ingranaggi sono simmetrici rispetto al cuscinetto. Sono inoltre progettati per ridurre la quantità di attrito tra gli ingranaggi, che riduce la quantità di attrito tra di loro.

Un altro fattore che determina l'affidabilità di a riduttore di velocità dell'ingranaggio conico è la sua capacità di gestire una coppia elevata. Oltre ad avere un gioco ridotto, è importante considerare l'errore di trasmissione e la rigidità torsionale. Entrambi questi fattori sono importanti per garantire che gli ingranaggi rimangano in perfetto allineamento sotto carico. Un altro fattore importante è il momento di inerzia.

Il riduttore di velocità dell'ingranaggio conico differenziale riduce la velocità di un motore utilizzando una differenza nel numero di denti in ciascuna delle tre marce. L'ingranaggio conico in ingresso ruota in senso orario mentre l'ingranaggio conico in uscita ruota in senso antiorario. L'ingranaggio conico in uscita ha un numero di denti maggiore rispetto all'ingranaggio conico in ingresso.