Engineering
Innesto a denti e sincronizzatore
Innestate a diverse differenze di velocità e di fase: i denti davanti ai vani entrano, i denti contro i denti urtano e rimbalzano, e un colpo di fianco accoppia gli alberi con un impulso che conserva il momento angolare e trasforma il resto in calore. Attivate il sincronizzatore: un cono d'attrito avvicina le velocità mentre l'anello di blocco trattiene il manicotto, poi gli smussi allineano i denti e l'innesto entra senza urto.
Cosa succede
Un manicotto scorrevole a sei denti sull'albero d'ingresso è spinto contro un mozzo a sei denti sull'albero d'uscita. Alla faccia decide la fase relativa: i denti davanti ai vani (nella finestra (1 − 2w)·p/2 attorno al centro del vano) entrano; i denti contro i denti rimbalzano con restituzione 0,3 — un urto. Mentre il manicotto entra, l'angolo relativo deriva, e quando un dente incontra un fianco gli alberi si accoppiano per impulso: il momento angolare si conserva, il resto dell'energia è registrato come calore ½·J_1J_2/(J_1 + J_2)·Δω². Il sincronizzatore mette fra gli alberi un cono d'attrito con coppia μ·F·R/sin α e un anello di blocco che trattiene il manicotto finché le velocità si riuniscono a 0,5 rad/s, poi gli smussi allineano il mozzo su un vano. Eulero semi-implicito a 0,1 ms.
Da provare
Innestate a 300 contro 100 giri/min e contate gli urti fino all'accoppiamento; date all'uscita la velocità d'ingresso e una fase su un vano, e i denti entrano da soli; attivate il sincronizzatore e ripetete.
Il modello e i suoi limiti
Denti come settori angolari rigidi senza geometria di smusso oltre la regola di allineamento, accoppiamento per impulso senza cedevolezza dei fianchi, attrito del cono costante. Il numero di urti appartiene a questo manicotto idealizzato.
Equazioni del modulo
Equazioni p = 2π/z, |ψ − p/2| ≤ (1 − 2w)·p/2 ω = (J_1·ω_1 + J_2·ω_2)/(J_1 + J_2) Q = ½·J_1·J_2/(J_1 + J_2)·(ω_1 − ω_2)² T_c = μ·F·R_c/sin α
