Engineering
Coppia di ingranaggi elicoidali
Cambia l’angolo d’elica e il suo verso a parità di carico e leggi la spinta assiale sui cuscinetti. La forza sul dente è calcolata lungo la sua normale; la spinta è una reazione del cuscinetto, non una formula.
Cosa succede
Un pignone elicoidale da 18 denti muove una ruota da 30 denti su alberi paralleli contro un freno. I denti sono inclinati rispetto all’asse dell’angolo d’elica β, quindi la forza sul dente ha tre componenti: la tangenziale trasmette la coppia, la radiale allontana gli alberi e l’assiale spinge ogni ruota lungo il suo albero. Porta β da 0 a 40° a parità di carico: la forza tangenziale non cambia, mentre la spinta cresce come tan β e grava sui cuscinetti reggispinta, in versi opposti sui due alberi. Inverti il moto o il verso dell’elica e la spinta cambia lato.
Modello: ruote e alberi rigidi; un contatto ideale nel punto primitivo lungo la normale inclinata del dente; la spinta è la reazione misurata nel cuscinetto. La forza radiale deriva dall’angolo di pressione di 20°. Niente attrito, gioco o deformazione dei denti; il motore mantiene la velocità fino alla sua coppia massima.
Da provare
Cambia l’angolo d’elica a carico costante e confronta la spinta con la forza tangenziale; invertendo il moto o l’elica la spinta cambia lato.
Equazioni del modulo
Equazioni Ft = T₁/r₁ Fa = Ft·tan β Fr = Ft·tan αn / cos β, αn = 20° ω₂/ω₁ = −z₁/z₂
