Ingranaggi in plastica a denti elicoidali: perché sceglierli.

3 Aprile 2020

L’uso di ruote dentate di precisione in plastica va ogni giorno più estendendosi, e nelle varie applicazioni spesso si richiede sia la resistenza sia un funzionamento sicuro e silenzioso. L’attività di metal replacement garantisce la risposta a entrambe le necessità. Grazie all’innovativa proposta di Stagnoli di ingranaggi in plastica a denti elicoidali, le prestazioni legate alla ridotta rumorosità e allo scorrimento regolare sono amplificate.

CONDIVIDI

Ingranaggi in plastica: i vantaggi dei componenti in tecnopolimero.

A livello meccanico, gli ingranaggi e i componenti in plastica, rispetto a quelli metallici, hanno la capacità di assorbire le vibrazioni. Ciò è dovuto alla natura intrinseca dei tecnopolimeri e della plastica in generale che permette di smorzare la rumorosità e dunque abbattere la trasmissione di vibrazioni. Ciò spesso non è sufficiente, soprattutto in quelle applicazioni dove la silenziosità è la condizione essenziale ed imprescindibile. Un esempio tipico a tal proposito è il comfort percepito all’interno di un veicolo che è determinato dalle cosiddette prestazioni NVH (acronimo di Noise-Vibration-Harshness) che l’automobile può assicurare nelle diverse condizioni: in accelerata a piena potenza, su fondo stradale sconnesso, a velocità costante su percorso urbano o extraurbano.

L’elevata sensibilità dei clienti ai problemi di comfort è stata confermata negli ultimi anni dall’evidenza che tra i criteri di scelta per l’acquisto di una nuova vettura prevalgono stile e comfort, insieme a qualità e prezzo, rispetto ad altri aspetti quali prestazioni e sicurezza. Per questo motivo ogni minimo particolare che può ridurre la rumorosità è preso in considerazione dalle aziende produttrici nel settore automotive.

Ingranaggi a denti elicoidali in plastica per la massima riduzione della rumorosità.

Stagnoli ha fortemente contribuito alla richiesta di ridurre il rumore grazie al suo know-how riguardante la progettazione e la realizzazione di componenti in plastica. Il suo contributo migliore l’ha fornito nel campo degli ingranaggi in tecnopolimero, settore in cui è leader indiscusso. Tra le ruote dentate, infatti, la direzione presa è stata senza dubbio quella di considerare i materiali plastici, ma ciò che ha contraddistinto Stagnoli è stata l’idea di progettare e realizzare di ingranaggi in plastica a denti elicoidali, un upgrade, se si considera la silenziosità rispetto agli ingranaggi in plastica a denti dritti.

Perché gli ingranaggi in plastica a denti elicoidali funzionano meglio di quelli a denti dritti?

Il focus su cui ci si è soffermati è la continuità di trasmissione in una coppia di ruote dentate. La condizione essenziale affinché ci sia è che due denti in presa non si lascino completamente prima che altri due denti abbiano iniziato l'ingranamento. Negli ingranaggi in plastica a denti dritti succede che la coppia di denti in presa abbandona il contatto su tutta la lunghezza assiale della corona, mentre, simultaneamente, la coppia successiva di denti che sta entrando in presa inizia il contatto su tutta la lunghezza assiale. Questo dà origine a vibrazioni e rumori. Negli ingranaggi a denti elicoidali, i denti in presa si lasciano gradualmente, e allo stesso modo i denti successivi iniziano l'ingranamento in modo progressivo: la trasmissione del moto risulta silenziosa, regolare, senza urti o vibrazioni. La superficie di spinta tra i denti è maggiore e il contatto avviene più dolcemente, eliminando lo stridore caratteristico degli ingranaggi a denti dritti.

I vantaggi degli ingranaggi in plastica a denti elicoidali.

I benefici principali dell’impiego di ingranaggi a denti elicoidali rispetto a quelli a denti dritti sono:

• funzionamento più regolare con attrito ridotto
• possibilità di sopportare un carico maggiore
• silenziosità e riduzione notevole delle vibrazioni

Una coppia elicoidale che ingrana ha, inoltre, maggior rapporto di contatto rispetto all’ingranaggio cilindrico corrispondente. Le forze di attrito che si generano a causa dello scorrimento reciproco dei denti prima e dopo il punto primitivo, vengono notevolmente ridotti.

A tal proposito, nelle immagini sottostanti riportiamo il calcolo del ricoprimento e l’andamento dello strisciamento specifico in una coppia di ingranaggi a denti dritti e una coppia a denti elicoidali, mantenendo costante la geometria, ovvero modulo, numero di denti e angolo di pressione.

Figura 1 Ingranaggi a denti dritti

Figura 2 Ingranaggi a denti elicodiali

Si nota chiaramente che nella coppia di ingranaggi a denti elicoidali (fig.2) aumenta il ricoprimento e diminuisce lo strisciamento specifico che tiene in considerazione le forze di attrito sviluppate durante l’ingranamento.

Desideri un confronto con i nostri tecnici per progettare insieme gli ingranaggi in plastica a denti elicoidali che migliorano le performance dei tuoi macchinari? Contatta Stagnoli.