Ingranaggi elicoidali

Un ingranaggio elicoidale è un ingranaggio costituito da due ingranaggi orientati in modo opposto. Questi ingranaggi sono progettati per trasferire le forze assiali verso il centro dell'ingranaggio. In una disposizione stabile, la forza assiale totale che agisce su entrambi gli ingranaggi è zero.

Gli ingranaggi elicoidali sono una scelta popolare per macchine pesanti e operazioni di costruzione, grazie al loro trasferimento di coppia elevato e ai denti degli ingranaggi ben progettati. Inoltre, sono resistenti e flessibili. Inoltre, possono essere collegati in parallelo o perpendicolare. La loro versatilità consente ai produttori di adattare i propri macchinari alle esigenze specifiche.

Un ingranaggio elicoidale può essere realizzato in acciaio al carbonio, alluminio o persino bronzo. Sebbene l'acciaio al carbonio sia più economico, è suscettibile alla corrosione e potrebbe non essere abbastanza resistente per la tua applicazione. Inoltre, è più costoso da produrre, quindi viene spesso utilizzato nelle grandi trasmissioni.

Tipi di ingranaggi elicoidali

Quando si tratta di produzione di ingranaggi, gli ingranaggi elicoidali singoli e doppi possono essere realizzati su misura. Gli ingranaggi elicoidali singoli sono costituiti da un'unica fila di denti obliqui tagliati o inseriti sul perimetro del corpo dell'ingranaggio, mentre gli ingranaggi a doppia elica sono costituiti da due file di denti obliqui speculari. I vantaggi degli ingranaggi a doppia elica rispetto a quelli singoli sono una maggiore resistenza e durata e l'eliminazione del carico assiale.

Caratteristiche dell'ingranaggio elicoidale

Gli ingranaggi elicoidali sono definiti dal loro design unico con tagli angolati sul bordo dell'ingranaggio. Riducono l'attrito, il calore e il rumore eccezionalmente bene rispetto ad altri tipi di ingranaggi. Ogni dente dell'ingranaggio è progettato per incastrarsi con i denti dell'ingranaggio elicoidale opposto, che ruota in senso opposto.

Gli ingranaggi elicoidali funzionano come qualsiasi altro ingranaggio che ruota tramite denti ad incastro, ma sono più temperati e progressivi rispetto ai diversi tipi. Ciò è dovuto principalmente al modo in cui i loro denti interagiscono con l'asse di rotazione, che può essere parallelo o incrociato con un angolo di 90 gradi.

Usi di ingranaggi elicoidali

Gli ingranaggi elicoidali sono ampiamente utilizzati nelle trasmissioni automobilistiche. Il loro funzionamento fluido e silenzioso li rende una scelta eccellente per applicazioni ad alta velocità e carichi elevati. Poiché funzionano bene su alberi non paralleli, gli ingranaggi elicoidali sono una scelta popolare rispetto agli ingranaggi cilindrici. Sono adatti anche per applicazioni nell'industria alimentare, della gomma e della plastica. Rispetto agli ingranaggi cilindrici, hanno una maggiore capacità di trasferimento del carico.

Gli ingranaggi elicoidali sono anche più economici di ingranaggi cilindrici e ingranaggi conici. Tuttavia, gli ingranaggi elicoidali hanno una capacità inferiore in disposizioni parallele. Un'altra applicazione tipica per gli ingranaggi elicoidali è la pompa dell'olio per automobili/albero di distribuzione. Vengono spesso confrontati con gli ingranaggi conici per la loro maggiore capacità ed entrambi i tipi sono efficaci per le trasmissioni automobilistiche. Questi ultimi richiedono però la gestione del calore e della lubrificazione.

Gli ingranaggi elicoidali producono grandi quantità di spinta. Questa spinta è dovuta agli angoli inclinati dei denti, che producono carichi assiali di spinta. I cuscinetti di spinta sono solitamente usati per assorbire queste forze.

Applicazioni di ingranaggi elicoidali

Gli ingranaggi elicoidali trasferiscono carichi pesanti ad una velocità molto elevata tra alberi paralleli. Ecco le applicazioni degli ingranaggi elicoidali in vari prodotti.

• Riduttori automobilistici.
• Stampa e altri macchinari
• Trasportatori e ascensori
• Automazione di fabbrica ecc.

Questa coincidenza di grande grado prolunga anche la vita dell'ingranaggio. Gli ingranaggi elicoidali sono anche noti per la loro durata poiché distribuiscono il carico in modo uniforme sugli assi, riducendo l'usura nel tempo. Poiché gli ingranaggi elicoidali hanno un gran numero di denti a contatto, il loro tempo di innesto è lungo, il che aiuta a ridurre al minimo l'usura dei denti. Oltre a prolungare la vita dell'ingranaggio, gli ingranaggi elicoidali riducono anche lo stress sull'ingranaggio, il che aiuta a ridurre il rumore e migliorare l'economia della trasmissione. Di conseguenza, gli ingranaggi elicoidali possono essere utilizzati a velocità più elevate senza subire una significativa perdita di potenza.

Quando si seleziona un ingranaggio elicoidale, considerare come verrà utilizzato l'ingranaggio. Ciò include la progettazione e la costruzione dell'ingranaggio, il numero di denti, l'angolo dei denti e la lubrificazione. Alcune applicazioni richiedono ingranaggi con molti denti, mentre altre richiedono un numero inferiore.

Ingranaggio elicoidale VS Ingranaggio cilindrico

Un ingranaggio elicoidale ha una capacità di trasmissione molto più elevata di un ingranaggio cilindrico. Il rapporto di contatto più elevato riduce anche il rumore e le vibrazioni. Tuttavia, un ingranaggio elicoidale è più costoso da produrre.

Un ingranaggio elicoidale ha due serie di denti, uno su ciascun lato dell'asse dell'ingranaggio. Questi denti sono tagliati ad angolo l'uno rispetto all'altro, chiamato angolo dell'elica. Questo angolo determina la posizione di contatto con l'ingranaggio di accoppiamento. Il tipo più elementare di ingranaggio elicoidale è un ingranaggio elicoidale ad asse trasversale.

Un ingranaggio elicoidale è più grande di un ingranaggio cilindrico, il che rende più facile la movimentazione di carichi pesanti. Offre inoltre una minore rumorosità e una maggiore efficienza. Un ingranaggio elicoidale viene solitamente utilizzato nei sistemi meccanici progettati per alta velocità e bassa rumorosità. Quando si decide tra i due, è importante considerare come verrà utilizzata ciascuna marcia.

Una delle principali differenze tra ingranaggi elicoidali e ingranaggi cilindrici è la loro disposizione dei denti. Con un ingranaggio elicoidale, i denti non sono paralleli all'asse dell'ingranaggio, il che provoca vibrazioni e riduce la durata. Oltre a ridurre le vibrazioni, un ingranaggio elicoidale ha una maggiore capacità di riduzione della velocità.

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