DISEGNO ASSISTITO DAL CALCOLATORE

Laurea in Ingegneria Meccanica (N.O.)

Progetto di un riduttore ad ingranaggi

Specifiche tecniche del progetto - rapporto di trasmissione 0.3 < τ < 0.5 - interasse 150mm < i < 200mm - diametro albero di ingresso: d > 17.5 mm - albero di ingresso con giunto a disco

Lecce Albenzio Matricola: 72001

Il Riduttore

Cutout del riduttore

Vernice Bicolore: Fashion

La vernice bicolore dona un tocco di eleganza

Esploso

1) Cuscinetto radiale Ø 20 2) Cuscinetto radiale Ø 20 3) Anello elastico per alberi Ø 20 4) Anello elastico per fori Ø 42 5) Anello elastico per alberi Ø 40 6) Anello elastico per fori Ø 80 7) Linguetta UNI 12x8x35 8) Linguetta UNI 6x6x25 9) Pignone da 15 Denti 10) Ruota da 31 Denti 11) Anello distanziatore 12) Anello distanziatore

13) Semicarter Destra 14) Semicarter Sinistra 15) Vite M10 16) Rosetta 17) Dado M10 18) Tenuta a labbro 19) Tenuta a labbro 20) Albero di ingresso 21) Albero di uscita 22) Spina di riferimento 23) Tappo di tenuta Ø 42 24) Tappo di tenuta Ø 80

Distinta base

Component Immagine Descrizione Quantità Codice

Commessa

Lavorazione Sito

(1) Cuscinetto radiale Ø 40

Cuscinetto radiale rigido schermato, una corona di sfere, per albero Ø20

2 Unità

6004-2Z

Esterna

Nessuna Lavorazione

skf.it

(2) Cuscinetto radiale Ø 40

Cuscinetto radiale rigido schermato, una corona di sfere, per albero Ø40

2 Unità

6208-2Z

Esterna

Nessuna Lavorazione

skf.it

(3) Anello elastico per albero

Anello UNI 7435 Serie normale, per albero Ø 20

3 Unità

SE020

Esterna

Nessuna Lavorazione

filiricci.it

(4) Anello elastico per foro

Anello UNI 7437 Serie normale, per foro Ø 42

1 Unità

SI042

Esterna

Nessuna Lavorazione

filiricci.it

(5) Anello elastico per albero

Anello UNI 7435 Serie normale, per albero Ø 40

2 Unità

SE040

Esterna

Nessuna Lavorazione

filiricci.it

(6) Anello elastico per foro

Anello UNI 7437 Serie normale, per foro Ø 80

1 Unità

SI080

Esterna

Nessuna Lavorazione

filiricci.it

(7) Linguetta Uni

Linguetta, forma A 6 x 6 x 25 mm UNI 6604

2 Unità

L606025

Esterna

Nessuna Lavorazione

filiricci.it

(8) Linguetta Uni

Linguetta, forma A 12 x 8 x 35 mm UNI 6604

2 Unità

L1208035

Esterna

Nessuna Lavorazione

filiricci.it

(9) Ruota dentata a denti dritti

Modulo 7 15 Denti

1 Unità

Esterna

Alesatura e Fresatura per sede linguetta

nuovaruotedentate.

com

(10) Ruota dentata a denti dritti

Modulo 7 31 Denti

1 Unità

Esterna

Alesatura e Fresatura per sede linguetta

nuovaruotedentate.

com

(11) Anello Distanziatore

d=20 D= 22 Spessore 4

2 Unità

ANSP2004022

Esterna

Nessuna Lavorazione

mcd-better.co

m

(12) Anello Distanziatore

d=40 D= 45 Spessore 4

2 Unità

ANSP4004045

Esterna

Nessuna Lavorazione

mcd-better.co

m

(13) Semi-carter Destro

Semicarter del riduttore in ghisa progettato al CAD 3D e ottenuto da fusione.

1 Unità

Codice Interno

Interna

Fusione colata di ghisa -

Foratura

---

(14) Semi-carter Sinistro

Semicarter del riduttore in ghisa progettato al CAD 3D e ottenuto da fusione.

1 Unità

Codice Interno

Interna

Fusione Foratura Tornitura

---

(15) Vite a testa esagonale

DIN 93 Standard: NF E M10x1-50

16 Unità

Esterna

Nessuna Lavorazione

bulte.com

(16) Rondella piatta

Per vite M8 Ø esterno 16 Spessore 1,5

20 Unità

122.313

Esterna

Nessuna Lavorazione

boutet.fr

(17) Dado esagonale normale

Tipo 2 - Passo fine - Cat. A-B - Standard ISO 8674 Ø nominale 8 Passo 1 Altezza 7,5

10 Unità

Esterna

Nessuna Lavorazione

bulloneriaemiliana.it

(18) Tenuta a labbro

Shaft Ø 20 Recess Ø 42 Thickness 6

1 Unità

722772

Esterna

Nessuna Lavorazione

hutchinso

n.fr

(19) Tenuta a labbro

Shaft Ø 40 Recess Ø 80 Thickness 10

1 Unità

792752

Esterna

Nessuna Lavorazione

hutchinson.fr

(20) Albero di ingresso

Diametro Ø 20

1 Unità

Codice Interno

Interna

Tornitura Fresatura

---

(21) Albero di uscita

Diametro Ø 40

1 Unità

Codice Interno

Interna

Tornitura Fresatura

---

(22) Spina di riferimento cilindrica

Diametro 1mm Lunghezza 10mm

2 Unità

Esterna

Nessuna Lavorazione

http://www.rivessrl.com/Spine.htm

(23) Tappo di chiusura a tenuta

Diametro Ø 42

1 unità

TA.080010

Esterna

Nessuna Lavorazione

Filiricci.it

(24) Tappo di chiusura a tenuta

Diametro Ø 80

1 unità

TA.042007

Esterna

Nessuna Lavorazione

Filiricci.it

L’albero di ingresso Come da specifica, l’albero di ingresso ha l’alloggiamento per il giunto a disco da collegare al motore. Il diametro dell’albero è 20mm. La soluzione prescelta prevede l’utilizzo di una linguetta per

bloccare la rotazione. Per bloccare la traslazione longitudinale sull’albero è stato ricavato uno spallamento mediante tornitura ed è munito di codolo filettato. Inoltre, la tenuta dinamica, non permette la fuoriuscita del fluido lubrificante dal semicarter.

La figura in basso mostra l’eventuale montaggio con giunto a disco.

Si può notare che la soluzione adottata permette di bloccare assialmente la flangia e riesce ad impedire anche la rotazione della stessa.

Albero di ingresso e linguetta

Flangia montata e bloccata assialmente

L’albero di uscita L’albero di uscita, dovendo sopportare una coppia maggiore, ha un diametro di 40mm. Anche in questo caso, la soluzione adottata

prevede l’utilizzo di una linguetta e il bloccaggio assiale è garantito da uno spallamento sull’albero ricavato tramite tornitura e da un eventuale codolo filettato.

Nota: Il tipo di montaggio dei cuscinetti dell’albero di ingresso e l’albero di uscita è identico ma è invertito.

I cuscinetti L’intero sistema si basa sull’uso dei 4 cuscinetti radiali a sfere. Il montaggio, di solo una delle 2 coppie di cuscinetti, è descritto dallo schema della sezione nella figura sottostante. Si può notare come l’anello esterno del cuscinetto di destra sia stato lasciato libero per favorire eventuali espansioni dell’albero dovute ad effetti termici durante il funzionamento.

Il bloccaggio dei cuscinetti rimanenti è affidato ad anelli seegher, ai distanziali e allo spallamento ricavato su uno dei due semicarter. Per una descrizione più dettagliata si rimanda ai capitoli seguenti. Nota: Il tipo di montaggio dei cuscinetti dell’albero di ingresso e l’albero di uscita è identico ma è invertito.

Bloccaggio degli anelli interni dei cuscinetti sull’albero Nel riduttore progettato, il bloccaggio dei cuscinetti è affidato ad anelli seegher per esterni, sia per l’albero di ingresso e sia per l’albero di uscita. Le figure in basso mostrano chiaramente la configurazione data dalla sequenza: Anelli seegher � cuscinetti � anelli distanziatori � ruota dentata.

Anelli seegher

Anelli e cuscinetti

Anelli, cuscinetti e distanziali

Anelli, cuscinetti, distanziali e ruota dentata

Bloccaggio degli anelli esterni dei cuscinetti (ingresso)

Sede per anello esterno del cuscinetto di destra. L’anello esterno di uno dei due cuscinetti è lasciato libero per eventuali espansioni termiche.

Bloccaggio dell’anello esterno del cuscinetto a sinistra mediante anello seegher e spallamento ricavato sul semicarter.

Bloccaggio degli anelli esterni dei cuscinetti (uscita)

Sede per anello esterno del cuscinetto di destra. L’anello esterno di uno dei due cuscinetti è lasciato libero per eventuali espansioni termiche.

Bloccaggio dell’anello esterno del cuscinetto a sinistra mediante anello seegher e spallamento ricavato sul semicarter.

Le ruote dentate L’elemento su cui si basa l’intero funzionamento del riduttore. Come da specifica di progetto, sono state scelte ruote dentate cilindriche a denti dritti. Il modulo delle ruote è 7, è stato scelto un valore “intermedio” in quanto la quasi totalità delle aziende produttrici di ruote dentate possono realizzare pezzi con modulo compreso tra 0,4 e 12. L’interasse, vincolato anch’esso dalle specifiche del progetto, è di 160mm. Il pignone ha un numero di denti pari a 15 mentre la ruota 31 in modo tale da avere un rapporto di trasmissione pari a: τ = Z/z = 15 denti/31 denti= 0,48

Lo spessore b di entrambe le ruote dentate, dettato dai vincoli di progettazione, in relazione al modulo, è di: 5m<b<40 m E’ stato scelto b= 40 mm L’interasse I = (Z+z)*m/2 = 161 mm Dopo l’acquisto, l’intervento necessario per il montaggio corretto sugli alberi è costituito dall’alesatura e dalla fresatura necessaria per creare la cava per l’inserimento della linguetta. Le ruote sono state bloccate alla rotazione dalle linguette che dai calcoli sulle tabelle, sono state dimensionate di lunghezza

opportuna da resistere alla massima coppia sull’albero.

Il bloccaggio radiale delle ruote dentate Nell’unione albero/ruota dentata sono molteplici le soluzioni possibili per la scelta del bloccaggio alla rotazione di queste ultime:

profili scanalati, chiavette, linguette, accoppiamenti con interferenza, saldatura. Poiché i momenti torcenti in gioco non sono elevatissimi, la chiavetta rappresenta un buon compromesso tra economicità e precisione di accoppiamento.

Sia per l’albero in ingresso che in uscita, (e le relative ruote) la scelta è stata indirizzata su un classico: linguetta forma A (arrotondata). Sia per l’alberino da 20mm che quello di uscita da 40mm, sono state dimensionate le cave per l’alloggiamento delle linguette. I valori sono stati presi dalle tabelle delle lunghezze unificate della normativa UNI 6604. Per i valori dellle misure delle linguette e delle scanalature dell’albero e delle, si rimanda il lettore alla distinta base.

Il bloccaggio assiale delle ruote dentate Come si è visto, la funzione di bloccare le due ruote dentate alla rotazione è demandata all’utilizzo delle chiavette. La soluzione adottata per il bloccaggio assiale delle ruote prevede l’utilizzo di anelli distanziatori (nell’ immagine, in giallo).

Gli anelli distanziatori garantiscono il bloccaggio della ruota dentata in quanto si accoppiano con gli anelli interni dei quattro cuscinetti. Tutti gli anelli interni dei cuscinetti, che non sono a contatto con i distanziali, sono bloccati da anelli seegher.

Ruote dentate bloccate dai distanziali

Gruppo Ruote dentate, distanziali, e cuscinetti

Tappi fluido lubrificante

L’intero gruppo tappi olio, elementi necessari alla corretta lubrificazione e manutenzione del riduttore, sono costituiti semplicemente da delle viti M10 a testa esagonale di passo 1.5. Il tappo sulla parte superiore del riduttore è utilizzato per il rabbocco del fluido lubrificante, il tappo inferiore invece per lo scarico, il tappo centrale, sulla superficie laterale del riduttore,in

prossimità dell’albero di uscita, ha la funzione di controllo del livello del fluido.

Tappo centrake

Tappo superiore di rabbocco olio

Tappo inferiore di scarico olio

Tenute dinamiche e Tappi di tenuta Essendo in condizioni di esigenze lievi di tenuta, in quanto si tratta tratta solo di impedire l’entrata di polvere o la fuoriuscita di lubrificante da un cuscinetto a rotolamento e del riduttore, la scelta è caduta sulle tenute a labbro. Queste tenute vengono direttamente posizionate tra albero e foro del semicarter consentendo di ridurre gli ingombri e i costi dei

“concorrenti” coperchi. I Tappi di tenuta e chiusura fori, invece, vengono adoperati dalla parte opposta dell’albero, si posizionano sul foro che alloggia il

cuscinetto. Questa versione, non avendo flangia e bordo di battuta, non permette il riutilizzo dopo essere stato smontato.

Accoppiamento dei semicarter Per l’accoppiamento dei due semicarter, si è scelta la soluzione che permette maggiore versatilità. Dalle immagini, si può visualizzare la serie di 10 fori necessari per l’accoppiamento dei semicarter mediante bulloni.

Elemento di tenuta tra i semicarter La tenuta tra i due semicarter è garantita dall'applicazione di un

composto sigillante interposto fra le superfici metalliche accoppiate. Il prodotto consigliato da utilizzare come sigillante per le giunzioni a

tenuta d'olio fra superfici metalliche accoppiate è il silicone rosso Loctite 209079 Alta Temperatura o equivalente. Fori liberi Sulla superficie esterna flangiata dei semicarter del riduttore sono

previsti 4 fori per il sollevamento. Il riduttore essendo costituito da parti metalliche, a volte pesanti, può richiedere l’ausilio di questi fori per essere sollevato meccanicamente. Inoltre i fori hanno una seconda funzione: permettono di fissare il riduttore su un’eventuale apposito telaio.

Le spine di riferimento Le spine di riferimento consentono la definizione automatica della posizione di fissaggio corretta. Si tratta di due elementi cilindrici che sono stati fissati, nei fori appositi ricavati sui due semicarter e sono opposti in quanto una spina viene posizionata nella parte

superiore dei semicarter, l’altra spina viene posizionata nella parte inferiore dei semicarter. Entrambe le spine, superiore ed inferiore, sono in prossimità rispettivamente dei fori per il rabbocco e scarico olio lubrificante. Si possono visualizzare meglio nell’esploso del riduttore.

Spina di riferimento inferiore

Spina di riferimento superiore