Arrotondamento testa e spoglia di testa sul pignone

Nelle dentature ad alto carico (dentature di potenza) nonostante un corretto profilo geometrico e coppie di dentature teoricamente perfette si possono verificare problemi di ingranamento, come per esempio ”scavi” o ”formazione di trucioli” nel fianco della base della ruota dentata, come illustrato nella figura sul lato destro. Questo fenomeno si presenta soprattutto nell’accoppiamento con pignoni induriti, dove il bordo di testa del pignone agisce come raschietto.

Questo può avere le seguenti cause:

1) Flessione

I picchi di carico dinamico con trasmissione di forza, accelerazione, frenata e oscillazioni elevati provocano una deformazione elastica dei denti ingranati.

2) Difetti di modulazione

Anche le tolleranze del produttore per ogni dentatura, che devono tassativamente essere rispettate, nel presente caso in particolare il difetto di modulazione, possono comportare influssi negativi in combinazione con la flessione.

3) Attuatore oscillante

A causa della disposizione prevalentemente volante dell’attuatore è quasi impossibile impedire piegature dell’albero del pignone. Allo stesso tempo le elevate forze introdotte provocheranno deformazioni elastiche nella zona di giunzione tra l’attuatore oscillante e la struttura di collegamento. Anche queste deformazioni favoriscono problemi di ingranamento.

4) Lubrificazione

I suddetti fattori di incidenza provocano elevati picchi di carico sul bordo della testa del pignone e quindi è possibile che si stacchi lo strato lubrificante. In seguito al contatto metallico diretto che ne risulta, viene ulteriormente aumentata la formazione di trucioli.

I danni che in passato si evidenziavano sporadicamente sono stati eliminati eseguendo sul pignone una spoglia di testa e arrotondando il bordo di testa del pignone.

5) Spoglia di testa

Dalla letteratura tecnica le spoglie di testa sono note per gli ingranaggi a passo veloce, al fine di ridurre gli influssi oscillatori (rumori).

Le analisi consolidate ci inducono a prescrivere per i casi di applicazione, che in relazione alle sollecitazioni della dentatura sono esposti a condizioni estreme, pignoni con una spoglia di testa e un arrotondamento del bordo di testa, raggio di arrotondamento 0,1 – 0,15 · m.

Il raggio ρ_an deve passare nel fianco di testa senza bordo.

Deve essere garantito un passaggio dolce del profilo del fianco di testa modificato – senza bordo – nel profilo del fianco normale.

Il profilo del fianco di testa deve avere una forma simile a un evolvente.