MECCANISMI PER LA TRASMISSIONE DEL MOTO

MECCANISMI PER LA TRASMISSIONE DEL MOTO
Le MACCHINE UTENSILI sono
macchine che, usando una fonte di
energia, compiono un lavoro, che
consiste solitamente nell'asportazione
di materiale.
Per tramettere il moto dal punto in cui
viene generato, di solito da un motore
elettrico, al punto in cui viene utilizzato
sono usati dei meccanismi, detti
appunto di trasmissione del moto.
Nel semplice caso in figura si vede un
trapano a ingranaggi con scatola di
protezione.
MECCANISMI PER LA TRASMISSIONE DEL MOTO
POSSIAMO INDIVIDUARE DUE GRUPPI DI MECCANISMI:
1) MECCANISMI CHE TRASMETTONO IL MOTO SENZA TRSFORMARLO;
2) MECCANISMI CHE TRASMETTONO E TRAFORMANO IL MOTO.
NEL 1° GRUPPO TROVIAMO I MECCANISMI IN CUI
IL MOTO ROTATORIO SI TRASMETTE RIMANENDO
ROTATORIO. ESSI SONO:
1) Ruote di frizione;
2) Ruote collegate con cinghie;
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3) Ruote dentate;
4) Trasmissione con catene;
5) Vite senza fine e ruota compagna.
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NEL 2° GRUPPO TROVIAMO QUEI MECCANISMI CHE, OLTRE A
TRASMETTERE IL MOTO, LO TRASFORMANO DA ROTATORIO A
RETTILINEO O DA RETTILINEO A ROTATORIO
APPARTENGONO AL 2° GRUPPO I MECCANISMI:
1) Vite e madrevite;
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2) Rocchetto dentiera
(ruota dentata e cremagliera):
3) Il sistema Pistone-BiellaManovella
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RAPPORTO DI TRASMISSIONE
RUOTA CONDOTTA
M
Detti:
C
RUOTA MOTRICE
Rm il raggio della ruota motrice;
Rc il raggio della ruota condotta;
V la velocità periferica;
V = Velocità periferica
nm il numero di giri al minuto della ruota motrice;
nc il numero di giri al minuto della ruota condotta
Allora, poiché la velocità periferica delle due ruote è uguale per le due ruote si ha:
V = 2πnmRm = 2πncRc
Rm
Rc
=
nc
nm
=
Dm
Dc
(mm/min)
da cui si ricava
Che si chiama RAPPORTO DI TRASMISSIONE
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RAPPORTO DI TRASMISSIONE
RUOTA CONDOTTA
M
Dalla precedente formula si ricava
la seguente
C
RUOTA MOTRICE
DEFINIZIONE:
Il RAPPORTO DI TRASMISSIONE è un numero che ci dice
quanti giri compie la ruota condotta quando la ruota motrice fa
un giro.
Esempi: Ruota motrice R = 40 mm
V = Velocità periferica
Ruota condotta R = 80 mm
allora, detto t il Rapporto di trasmissione è:
t = 40/80 = 0,5
cioè la ruota condotta fa mezzo giro se quella motrice ne compie uno.
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RAPPORTO DI TRASMISSIONE
RUOTA CONDOTTA
M
Se la ruota motrice compie
1000 giri/min e la ruota
condotta 500 giri/min si ha:
C
RUOTA MOTRICE
V = Velocità periferica
t = 500/1000 = 0,5
Come si può notare i diametri sono inversamente proporzionali al numero di
giri, cioè la ruota più piccola compie un maggior numero di giri al minuto di
quella più grande.
Un Rapporto di trasmissione si dice RIDUTTORE se è minore di 1
( t <1)
si dice MOLTIPLICATORE se è maggiore di 1 (t >1)
si dice IN PRESA DIRETTA se è uguale a 1
(t = 1)
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RAPPORTO DI TRASMISSIONE: ROTISMI
DEFINIZIONE: Si dice ROTISMO un insieme più di due ruote,
opportunamente collegate, di cui una motrice.
PER ESEMPIO E' UN ROTISMO
QUELLO IN FIGURA. Un rotismo del
genere non ha alcuna utilità pratica in
quanto il Rapporto di Trasmissione
dipende solo dal diametro della 1^ e
dell'ultima ruota, qualunque sia il
numero delle ruote intermedie, come
è facile vedere.
M
Le ruote intermedie possono solo disperdere energia a causa dell'attrito.
L'unica utilità che si ha nell'inserire una ruota in più è quella di invertire il
senso di rotazione dell'ultima ruota. Così si ottiene la retromarcia negli
autoveicoli.
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RAPPORTO DI TRASMISSIONE: ROTISMI
Un rotismo particolare si usa invece quando si vuole realizzare un rapporto di
trasmissione molto grande o molto piccolo, per es. pari a 100 o ad 1/100.
Un tale meccanismo si potrebbe realizzare con due ruote di diametro di 1 m e
di 1 cm rispettivamente. In questo caso il rapp. di trasm. sarebbe
t = 100/1 = 100
1
Ma si intuisce che costruire due ruote così diverse è poco agevole,
sia tecnicamente sia praticamente, per il notevole ingombro.
Nella figura a sinistra vediamo un rotismo in cui la ruota 1
(motrice) muove la 2, che è coassiale e solidale con la 3,
che a sua volta muove la 4.
In questo caso il rapporto di trasmissione dalla ruota 1
alla 4 si ottiene moltiplicando tra loro il rapporto di
trasmissione dalla 1 alla 2 per quello dalla 3 alla 4. Cioè:
4
T1,4 =
2
3
D1
D2
x
D3
D4
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RAPPORTO DI TRASMISSIONE: ROTISMI
E' facile capire che se il rapporto di trasmissione dalla ruota
1 alla 2 è ad es. 8, e così quella dalla 3 alla 4, allora sarà
1
4
t = 8 x 8 = 64
Cioè con un ingombro di non più di 15 cm si riesce ad
ottenere un rapporto di trasmissione assai elevato.
Si possono mettere assieme anche tre coppie di ruote,
moltiplicando ancora di più il numero di giri dell'ultima ruota.
2
3
MECCANISMI PER LA TRASMISSIONE DEL MOTO
RUOTE DENTATE: CARATTERISTICHE GEOMETRICHE
MECCANISMI PER LA TRASMISSIONE DEL MOTO
RUOTE DENTATE: CARATTERISTICHE GEOMETRICHE
DEFINIZIONI:
La Circonferenza primitiva è la circonferenza che due ruote dentate dovrebbero
avere se anziché essere dentate fossero ruote di frizione con lo stesso rapporto
di trasmissione delle ruote dentate. Il diametro della circonferenza primitiva si
chiama Diametro primitivo.
Si chiama Passo la distanza tra gli assi di due denti successivi misurata sulla
circonferenza primitiva.
I denti in una ruota dentata hanno il profilo ad Evolvente. L'evolvente di un
cerchio è la traiettoria descritta da un punto fisso su una retta che rotola senza
strisciare su una circonferenza. La stessa curva si può ottenere immaginando di
svolgere un filo, mantenuto teso, avvolto su un cerchio, e seguendo la curva
descritta dal suo estremo.
Si chiama Modulo, e si indica con m, il rapporto tra il diametro primitivo e il
numero di denti z. Cioè
m = Dp/z
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RUOTE DENTATE
Da quanto detto sopra si deduce la seguente relazione:
Cp = p z
dove Cp è la circonferenza primitiva, p il passo e z il numero di denti.
Perché due ruote dentate possano essere accoppiate devono avere lo stesso
Passo.
La forma del profilo del dente non è casuale ma è dovuta al fatto che durante il
funzionamento il dente deve rotolare (non strisciare) sopra l'altro dente.
RAPPORTO DI TRASMISSIONE.
Nelle ruote dentate il rapporto di trasmissione può essere facilmente
calcolato dividendo il numero di denti della ruota motrice per il numero di denti
della ruota condotta. Cioè:
zm
t=
zc