Una breve introduzione alla modifica del profilo del dentato

I. Perché è necessaria la modifica del profilo del dentato? (Scopi e motivazioni)

1. Deformazione elastica : Durante la trasmissione di potenza, si verificano lievi deformazioni elastiche nei denti degli ingranaggi, negli alberi e nei cuscinetti. Ciò provoca un "taglio eccessivo" alla base del dente dell'ingranaggio motore sul bordo del dente dell'ingranaggio condotto (fenomeno noto come "interferenza"), generando impatto, vibrazioni e rumore.
2. Errori di produzione e di installazione : Gli ingranaggi presentano piccoli errori di passo e deviazioni del profilo del dente. Durante l'installazione, possono verificarsi errori nella distanza tra i centri e allineamenti non corretti degli assi. Questi errori alterano lo stato ideale di ingranamento.
3. Deformazione termica : Il calore generato durante il funzionamento del sistema provoca dilatazione termica del riduttore e degli ingranaggi, modificando le condizioni originali di ingranamento.

• Contatto sul bordo del dente : Aumento dell'impatto durante l'ingranamento.
• Concentrazione di tensione : Stress di contatto eccessivamente elevato alle punte e alle radici dei denti.
• Aumento delle vibrazioni e del rumore : Compromissione della stabilità e del comfort della trasmissione.
• Efficienza Ridotta : Perdita di energia dovuta all'attrito e all'impatto aggiuntivo.

II. Principali tipi di modifica

1. Modifica del profilo del dente - Modifica lungo l'altezza del dente
   Consiste nell'alterare la forma del profilo del dente nel piano frontale perpendicolare all'asse dell'ingranaggio. I principali tipi includono:
   • Riduzione della punta : Il metodo di modifica del profilo del dente più comunemente utilizzato, che prevede l'assottigliamento di una piccola porzione del profilo del dente evolvente vicino alla testa del dente. Il suo scopo è compensare gli errori del passo base e la deformazione dei denti dell'ingranaggio, evitare il contatto ai bordi della testa del dente nonché gli urti in ingresso e in uscita dall'ingranamento, e garantire una trasmissione regolare.
   • Arrotondamento alla base : Assottigliamento della radice dell'ingranaggio nella zona corrispondente alla testa del dente dell'ingranaggio abbinato. Il suo scopo è prevenire l'interferenza tra la testa del dente dell'ingranaggio abbinato e la radice dell'ingranaggio attuale, facilitando anche un passaggio regolare durante l'ingranamento.
   • Modifica a bombatura : Modellare il profilo del dente in una leggera forma a tamburo con la parte centrale leggermente sporgente. Il suo scopo è compensare il carico eccentrico sull'ingranaggio e gli errori di installazione, consentendo una migliore concentrazione del carico nella parte centrale della superficie del dente ed evitando la concentrazione delle sollecitazioni ai bordi.
2. Modifica dell'andamento del dente - Modifica lungo la larghezza del dente
   Si riferisce alla modifica della forma della superficie del dente nella direzione parallela all'asse dell'ingranaggio. I principali tipi includono:
   • Smussatura alle estremità del dente : Ridurre opportunamente lo spessore alle due estremità del dente lungo la direzione del profilo del dente. Lo scopo è compensare le deformazioni dell'albero e del cambio, nonché gli errori di elicità degli ingranaggi, evitare concentrazioni di stress alle estremità dei denti e migliorare la distribuzione del carico sulla superficie del dente.
   • Modifica a bombatura del dente : Modellare la superficie del dente in una leggera forma a tamburo lungo la larghezza del dente (rigonfia al centro e più bassa alle due estremità). Essendo il metodo di modifica del profilo del dente più efficace, può compensare in modo significativo il carico eccentrico causato dalla deformazione torsionale dell'albero e da errori di montaggio, concentrando il pattern di contatto al centro della superficie del dente e migliorando la capacità di carico e la durata.

III. Come realizzare la modifica del profilo dell'ingranaggio? (Metodi di produzione)

1. Rettifica modificata dell'ingranaggio : Il metodo più preciso e comunemente utilizzato. Su una rettificatrice CNC per ingranaggi, la traiettoria di movimento della mola è controllata tramite programmazione software per rettificare direttamente il profilo dentale modificato richiesto. È il metodo preferito per realizzare modifiche complesse (ad esempio denti bombati).
2. Rasatura modificata dell'ingranaggio : Per ingranaggi con superfici dentarie morbide, può essere utilizzata una rasatrice modificata per la rasatura, trasferendo l'entità della modifica sulla superficie del dente dell'ingranaggio.
3. Lamatura modificata dell'ingranaggio : Simile nel principio alla rasatura dell'ingranaggio, si utilizza una mola di lamatura modificata per la finitura di ingranaggi trattati termicamente. Tale processo non solo migliora la qualità superficiale, ma consente anche un certo grado di modifica.

Conclusione