Paniere meccanica applicata e progettazione - domande aperte

Montaggio dei cuscinetti obliqui ad una corona di sfere

I cuscinetti obliqui ad una corona di sfere vanno sempre montati in coppia, a contrasto, con montaggio ad "O" oppure ad "X". La registrazione assiale del gioco di funzionamento avviene, nel primo caso, sull'anello interno e, nel secondo caso, sull'anello esterno. Di regola si agisce sugli anelli non rotanti. Le frecce indicano il verso secondo cui deve essere eseguita la registrazione. Si osservi in fig. a) il bloccaggio del cuscinetto di sinistra eseguito mediante ghiera e rosetta di sicurezza. In fig. b) il bloccaggio è invece realizzato con coperchietto filettato che agisce anche come protezione.

Espressione del momento perso per attrito in una coppia rotoidale radente

Schematizzando il modello come in figura (gioco molto piccolo ed un solo punto di contatto) la forza reattiva R ha componenti normale Rn e tangenziale Rt tali che:

Principali tipologie di cuscinetti volventi di rotazione

lineariRISPOSTA:

• Cuscinetto radiale a sfere: sopporta carichi radiali;
• Cuscinetto obliquo asfere: In grado di sopportare anche una certa componente assiale dello sforzo (inun’unica direzione), oltre a quella radiale.;
• Cuscinetto obliquo a 2 corone di sfere:In grado di sopportare carichi radiali di maggiore intensità rispetto alla coronasingola e carchi assiali in entrambi i versi.
• Cuscinetto radiale a rulli cilindrici:Sopporta carichi radiali maggiori rispetto alle sfere.
• Cuscinetto obliquo a rulliconici: Stessa funzione del cuscinetto obliquo a sfere, ma per carichi maggiori.
• Cuscinetto assiale a sfere: Sopporta carichi assiali.
• Cuscinetto assiale a rulli conici:Sopporta carichi assiali e una certa componente radiale dei carichi.
• Cuscinettiassiali a rullini: Per limitati ingombri radiali.

39/08Che cosa rappresenta la circonferenza di attrito in una coppia rotoidale radente? 39/09Ricavare l'espressione del rendimento di una coppia prismatica radente nel caso dimoto

diretto e nel caso di moto retrogrado.

Ricavare la condizione di irreversibilità del moto per una coppia elicoidale

Ricavare le espressioni del momento da applicare ad una coppia elicoidale per contrastare una forza assiale F nel caso ideale e reale.

Ricavare il rendimento della coppia elicoidale nel moto diretto e nel moto retrogrado

Spiegare perché per le viti di manovra vengono realizzate con filetto rettangolare, mentre per le viti di collegamento si utilizza il profilo triangolare.

Elencare i principali vantaggi e svantaggi di una trasmissione realizzata con ruote lisce.

RISPOSTA: VANTAGGI: peso ed ingombro modesti, adattamento a potenze diverse, funzionamento dolce e continuo, modesta manutenzione, limitatori di sovraccarico.

SVANTAGGI: potenza trasmissibile limitata (max 90kW se in parallelo), limitata velocità massima periferica (20-30 m/s), sollecitazioni severe sui cuscinetti, rapporto di trasmissione non rigorosamente costante (scorrimento del 2-3%,

variabile infunzione della potenza).42/05Fornire esempi di ingranaggi ad assi paralleli, ad assi concorrenti e ad assisghembi.RISPOSTA: ASSI PARALLELI: Ingranaggio dritto, elicoidale e bielicoidale. ASSICONCORRENTI: ingranaggio conico dritto, conico a denti obliqui, spirale. ASSISGHEMBI: ingranaggio a vite, a vite globoidale, ipoide, sghembo elicoidale.

42/06Determinare quale è l'aumento di forza tangenziale trasmissibile con ruote a cuneorispetto a ruote lisce a parità di carico normale Fn.RISPOSTA: La forza tangenziale di contatto viene aumentata con le ruote a cuneo,che presentano superfici coniugate coniche diverse dalle primitive e quindicomportano strisciamenti. Il moto di rotolamento puro si ha soltanto lungo le duecirconferenze primitive, che hanno raggio R01 ed R02 variabile con la forzatrasmessa. Per quanto riguarda le ruote lisce, Anche dette ruote di frizione o ruote per attrito,sono meccanismi in cui la trasmissione avviene per attrito

radente: l'accoppiamento di forza viene garantito spingendo una ruota contro l'altra. La forza trasmissibile è pari alla massima forza d'attrito radente Ft, ossia al prodotto del fattore d'attrito per la forza normale di contatto Fn. Pertanto è necessaria una forza che spinga i membri accoppiati l'uno contro l'altro; tale forza di contatto è limitata dalle sollecitazioni gravanti sui cuscinetti e dalla pressione specifica massima sopportabile dai materiali a contatto. 43/04 Impostare l'analisi cinematica di un treno planetario ordinario 43/05 Dare la definizione di treno planetario e descriverne il funzionamento RISPOSTA: Sono chiamati treni planetari o epicicloidali quei rotismi nei quali gli assi di una o più ruote sono mobili: queste ultime sono accoppiate ad un membro mobile detto telaio portatreno. A seconda delle applicazioni un membro può essere fisso (ottenendo un meccanismo ad 1 g.d.l.) oppure non esiste alcunmembro fissoed il meccanismo assume 2 g.d.l. I treni planetari semplici sono costituiti da 3elementi principali: due ruote coassiali non direttamente connesse (ruota solare ecorona) ed il portatreno, al quale sono connesse una o più ruote intermedie (ruoteplanetarie), che non sono elementi principali. Più rotismi semplici combinati fraloro costituiscono i treni planetari composti. I rotismi planetari possono essereutilizzati tenendo fisso un membro (tipicamente la corona) oppure in due altri modidiversi: come sistemi in cui due rotazioni sono utilizzate per produrre una terzacombinazione lineare delle precedenti (rotismi combinatori) oppure come rotismicon un movente e due cedenti (rotismi differenziali).44/05Dare la definizione di: 1.Addendum 2.dedendum 3.costa del dente.RISPOSTA: Per trasmettere potenze elevate si ricorre all’uso di ruote dentate in cuila forza periferica da trasmettere non dipende più dall’aderenza tra i materiali acontatto, ma tale Risposta formattata:

membro fissoed il meccanismo assume 2 g.d.l. I treni planetari semplici sono costituiti da 3elementi principali: due ruote coassiali non direttamente connesse (ruota solare ecorona) ed il portatreno, al quale sono connesse una o più ruote intermedie (ruoteplanetarie), che non sono elementi principali. Più rotismi semplici combinati fraloro costituiscono i treni planetari composti. I rotismi planetari possono essereutilizzati tenendo fisso un membro (tipicamente la corona) oppure in due altri modidiversi: come sistemi in cui due rotazioni sono utilizzate per produrre una terzacombinazione lineare delle precedenti (rotismi combinatori) oppure come rotismicon un movente e due cedenti (rotismi differenziali).44/05

Dare la definizione di:

1. Addendum
2. Dedendum
3. Costa del dente

Risposta: Per trasmettere potenze elevate si ricorre all’uso di ruote dentate in cui la forza periferica da trasmettere non dipende più dall’aderenza tra i materiali a contatto, ma tale

Forza si esercita tra i denti che ingranano tra di loro. Le ruote dentate si possono immaginare come due ruote ideali di frizione le cui circonferenze di contatto sono le circonferenze primitive. Due ruote dentate che ingranano tra di loro costituiscono un meccanismo chiamato INGRANAGGIO. Definiamo ADDENDUM l'altezza della testa del dente. DEDENDUM l'altezza della base del dente e COSTA come la parte del dente compresa tra la circonferenza primitiva (circonferenza lungo la quale avviene il contatto della coppia di ruote dentate) e quella di testa (circonferenza che limita la sommità dei denti).

Dare la definizione di:

1. Fianco del dente: si intende la parte del dente compresa tra la circonferenza di fondo (circonferenza che limita la base dei denti) e quella primitiva (circonferenza lungo la quale avviene il contatto della coppia di ruote dentate).
2. Passo: la lunghezza dell'arco di circonferenza primitiva
3. Angolo del dente:

compreso tra gli assi di due denti consecutivi. L'angolo di pressione θ è l'angolo acuto tra il raggio passante nel punto di intersezione del profilo con la circonferenza primitiva e la tangente al profilo in quel punto. 1. Zone dei contatti anomali: Si riferisce alle regioni in cui si verificano contatti tra i denti prima che attraversino la retta O1O2 (retta dei centri). Questi contatti appartengono alla fase di accesso. 2. Linea di ingranamento: È la linea immaginaria che rappresenta il punto di contatto tra i denti di due ingranaggi. Questa linea è perpendicolare alla retta dei centri e passa attraverso il punto di intersezione dei profili dei denti. 3. Arco di azione: È l'arco della circonferenza primitiva su cui avviene l'ingranamento tra i denti degli ingranaggi. Questo arco è determinato dalla distanza tra i centri degli ingranaggi e dall'angolo di pressione. I contatti tra i denti possono avvenire in due zone distinte: le zone dei contatti normali e le zone dei contatti anomali. Nelle zone dei contatti normali, i fianchi di un dente toccano le coste del dente coniugato e sono rappresentate con una trama tratteggiata. Nelle zone dei contatti anomali, può verificarsi l'incontro tra costa e costa e sono rappresentate con una trama punteggiata. Non è possibile che avvengano contatti tra fianco e fianco dei denti.

evolventeRISPOSTA: Sono tipiche delle dentature ad evolvente le seguenti proprietà: La linea di condotta risulta una retta h tangente alle circonferenze di base; ne segue che l'angolo di pressione θ risulta costante per tutto l'accoppiamento e la retta h è retta d'azione della forza F che, in assenza di attrito, si trasmettono i denti a contatto. Indicando con rm il raggio della ruota conduttrice, si ha: 44/09 Esprimere le forze tangenziale e radiale di contatto tra i denti di due ruote cilindriche a denti dritti. 44/10 Dare la definizione di: 1. Fase di accesso, recesso e zone dei contatti normali. 44/11 Descrivere la condizione di continuità della trasmissione. 45/04 Calcolare le dimensioni geometriche delle ruote, l'interasse e il rapporto di trasmissione ottenuti dall'accoppiamento di due ruote dentate cilindriche a denti dritti di modulo(m) 2 e numero di denti z1= 22 e z2=36. Impostiamo m=modulo = 2 mm Diametro Primitivo d1= m * z1= 44 mm

d2= m * z2= 72

Diametro di testa de1= d1 + 2 *m= 48 mm

de2= d2+ 2* m= 76 mm

Diametro di piede di1= d1 – 2.5 * m= 39 mm

di2= d1 – 2,5 * m = 67 mm

Passo p =(pigreco) * m = 6.283 mm

Altezza dente h= 2.25 * m= 4.5 mm

Addendum C= m = 2 mm

Dedendum F= 1.25 * m =2.5 mm

Lunghezza dente b= 10 + m= 20 mm

Interasse a= (d1+d2)/2 = (44mm+72mm)/2 = 58mm

Rapporto di trasmissione i=z2/z1= 36mm/22mm= 1.63645/05

Descrivere la condizione di non interferenza tra i denti. In particolare si scrival'esressione semplificata nel caso di accoppiamento ruota-dentiera.

45/06

Che cosa si intende con proporzionamento modulare?

46/06

Descrivere le principali caratteristiche geometriche degli ingranaggi elicoidali incrociati.

RISPOSTA: L'impiego di ingranaggi sghembi elicoidali è relativamente raro e quasi sempre limitato alla trasmissione del moto fra ruote con un numero di denti non molto diverso e con angolo fra gli assi pari a π/2. L'essere il contatto teoricamente puntiforme limita infatti

L'impiego di queste ruote è ai casi in cui le forze in gioco sono relativamente modeste. Leggere variazioni di angolo o distanza tra gli assi non modificano l'azione coniugata, per cui il montaggio è semplificato. Non c'è alcuna differenza tra le singole ruote di ingranaggi elicoidali normali o incrociati.

Descrivere le principali caratteristiche geometriche degli ingranaggi iperpoloidici

RISPOSTA: Le ruote iperboloidiche, nonostante presentino i vantaggi di consentire la trasmissione del moto rotatorio tra assi sghembi con contatti lineari tra i fianchi e minimo strisciamento (lungo l'asse elicoidale), in realtà non sono applicate industrialmente per la difficoltà della loro costruzione.

Descrivere le principali caratteristiche geometriche degli ingranaggi ipo