Tipi di ingranaggi

Questo articolo spiega i diversi tipi di ingranaggi. Scoprirai quindi quali tipi di ingranaggi esistono, quali sono le loro caratteristiche ed esempi di tutti i tipi di ingranaggi.

Quali sono i tipi di ingranaggi?

Gli ingranaggi vengono generalmente classificati in base alla forma dei denti. Quindi, i diversi tipi di ingranaggi sono:

• Ingranaggi cilindrici : tipi di ingranaggi cilindrici con denti che sporgono radialmente. Esistono diversi sottotipi:
  • Ingranaggi cilindrici esterni – I denti degli ingranaggi si trovano sul profilo esterno della ruota.
  • Ingranaggi cilindrici interni : i denti degli ingranaggi si trovano sul profilo interno della ruota.
• Ingranaggi elicoidali : tipologie di ingranaggi i cui denti sono inclinati rispetto all’asse di rotazione. Sono classificati in:
  • Ingranaggi elicoidali incrociati – Gli assi degli ingranaggi non sono paralleli, ma si intersecano. Normalmente formano un angolo di 90º.
  • Ingranaggi elicoidali ad assi paralleli : i denti degli ingranaggi sono elicoidali, ma i loro assi sono paralleli tra loro.
  • Ingranaggi a doppia elica (o ingranaggi a spina di pesce) : un tipo di ingranaggio il cui profilo è composto da due denti elicoidali, in modo che il profilo dell’ingranaggio sia a forma di V.
• Ingranaggi conici – tipi di ingranaggi a forma di tronco di cono. Si possono distinguere quattro sottotipi:
  • Ingranaggi conici a denti dritti – Ingranaggi che hanno denti dritti come denti, ma hanno una forma conica della ruota.
  • Ingranaggi conici a dentatura elicoidale : Ingranaggi che hanno la forma di un tronco di cono e, inoltre, i loro denti sono inclinati.
  • Ingranaggi conici a denti a spirale – Ingranaggi conici i cui denti hanno la forma di una spirale.
  • Ingranaggi conici ipoidi : ingranaggi di forma conica la cui superficie primitiva è iperbolica.

Ogni tipo di equipaggiamento è spiegato in dettaglio di seguito, inoltre potrai vedere esempi di tutti i tipi di equipaggiamento.

ingranaggi cilindrici

L’ingranaggio cilindrico è un tipo di ingranaggio i cui denti sono dritti. Pertanto, la caratteristica principale degli ingranaggi cilindrici è che sono un tipo di ingranaggio molto semplice, poiché sono cilindri con denti che sporgono radialmente.

In breve, a differenza di altri tipi di ingranaggi come gli ingranaggi elicoidali e gli ingranaggi conici, i denti degli ingranaggi cilindrici sono completamente dritti.

A livello industriale gli ingranaggi cilindrici sono la tipologia di ingranaggio più utilizzata per la loro semplicità e il prezzo contenuto.

Gli ingranaggi cilindrici possono essere classificati in due tipologie:

• Ingranaggi cilindrici esterni : i denti dell’ingranaggio si trovano sul profilo esterno dell’ingranaggio, cioè all’esterno della ruota.
• Ingranaggi cilindrici interni : I denti dell’ingranaggio si trovano sul profilo interno dell’ingranaggio, cioè sulla faccia interna della ruota.

Gli ingranaggi cilindrici esterni sono in grado di ingranare con ingranaggi esterni ed interni. Al contrario, gli ingranaggi cilindrici interni possono ingranare solo con ingranaggi esterni.

Due ingranaggi esterni ingranati hanno sensi di rotazione opposti, tuttavia, un ingranaggio interno ruota nella stessa direzione dell’ingranaggio esterno con cui è ingranato.

ingranaggi elicoidali

Un ingranaggio elicoidale è una ruota dentata i cui denti sono inclinati rispetto all’asse di rotazione. In altre parole, gli ingranaggi elicoidali sono un tipo di ingranaggio il cui profilo è costituito da denti elicoidali.

L’angolo che formano i denti di un ingranaggio elicoidale con il proprio asse di rotazione dipende dalla velocità angolare che deve trasmettere:

• Se la velocità angolare trasmessa è bassa, l’angolo deve essere compreso tra 5º e 10º.
• Se la velocità angolare trasmessa è media, l’angolo deve essere compreso tra 15º e 25º.
• Se la velocità angolare trasmessa è elevata, l’angolo dovrebbe essere di circa 30º.

In sintesi, il funzionamento di un ingranaggio elicoidale è simile a quello di un ingranaggio rettilineo, poiché la sua funzione è quella di trasmettere il moto rotatorio. Tuttavia gli ingranaggi elicoidali consentono la trasmissione del moto circolare in modo diverso grazie alla particolare forma dei loro denti.

Gli ingranaggi elicoidali sono classificati nelle seguenti tipologie:

• Ingranaggi elicoidali ad albero trasversale : gli assi degli ingranaggi elicoidali si incrociano. Questo è il tipo più semplice di ingranaggi elicoidali.
• Ingranaggi elicoidali con alberi paralleli : gli assi degli ingranaggi elicoidali sono paralleli. Per poter funzionare correttamente, i denti dei due ingranaggi accoppiati devono avere lo stesso angolo di inclinazione ma in direzioni opposte. In questo tipo di ingranaggi elicoidali, oltre alla potenza rotazionale trasmessa, viene prodotta una forza assiale.
• Ingranaggi elicoidali doppi (o ingranaggi elicoidali a spina di pesce) : il profilo di questo tipo di ingranaggi elicoidali è formato da due denti elicoidali, formando così un profilo a V. La doppia dentatura di questo tipo di ingranaggi elicoidali serve ad eliminare la forza assiale che si forma quando gli assi sono paralleli.

ingranaggi conici

Un ingranaggio conico è una ruota dentata i cui denti sono di forma conica. In poche parole, gli ingranaggi conici sono un tipo di ingranaggio a forma di tronco di cono.

La caratteristica principale di questa tipologia di ingranaggi è che permettono di trasmettere un movimento rotatorio tra due assi che si intersecano. Sebbene gli assi di un sistema di ingranaggi conici siano normalmente perpendicolari, possono anche essere progettati per funzionare con un’altra angolazione.

Generalmente gli ingranaggi conici sono realizzati in ghisa, leghe di acciaio o alluminio. Tuttavia, a seconda dell’utilizzo, gli ingranaggi conici possono essere realizzati anche con materiali non metallici, sebbene ciò sia molto raro.

All’interno degli ingranaggi conici si possono distinguere diversi sottotipi di ingranaggi:

• Ingranaggi conici a denti dritti : tipo di ingranaggio conico a denti dritti.
• Ingranaggi conici a denti elicoidali – Un tipo di ingranaggio conico con denti angolati.
• Ingranaggi conici a denti a spirale : un tipo di ingranaggio conico i cui denti hanno una forma a spirale.
• Ingranaggi conici ipoidi : tipo di ingranaggio conico la cui superficie primitiva è iperbolica.

Altri tipi di ingranaggi

Generalmente le diverse tipologie di ingranaggi vengono classificate come abbiamo visto sopra. Tuttavia, ci sono altri tipi di ingranaggi che è importante conoscere.

• Vite senza fine : Nel meccanismo a vite senza fine, una vite a ingranaggio elicoidale ingrana con un ingranaggio diritto o elicoidale. In questo modo viene trasmesso un movimento circolare tra due assi perpendicolari.
• Ingranaggio a cremagliera : Nel meccanismo a cremagliera, una ruota dentata (pignone) ingrana con una cremagliera. Questo tipo di ingranaggio viene utilizzato per trasformare il movimento circolare in movimento lineare.
• Ingranaggi a catena – Gli ingranaggi non sono ingranati tra loro, ma il movimento circolare dei pignoni è trasmesso da una catena.