Questo articolo spiega cosa sono gli ingranaggi conici e a cosa servono. Scoprirai quindi quali sono i diversi tipi di ingranaggi conici, i loro vantaggi e le loro applicazioni.
Cos’è un ingranaggio conico?
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 che ha la forma di un tronco di cono.
La caratteristica principale degli ingranaggi conici è che consentono la trasmissione di 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.
Tipi di ingranaggi conici
I tipi di ingranaggi conici sono:
- 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.
Ogni tipo di ingranaggio conico è spiegato in dettaglio di seguito e vedrai anche un esempio di ciascun tipo di ingranaggio conico.
Ingranaggi conici a denti dritti
Gli ingranaggi conici a denti dritti sono ingranaggi conici i cui denti sono di forma dritta, come suggerisce il nome. Generalmente gli alberi degli ingranaggi conici a denti diritti funzionano ad angolo retto, ma è possibile anche un angolo di 45º, 60º o 70º.
Questo tipo di ingranaggio conico è il meno utilizzato perché produce più rumore e vibrazioni. Vengono utilizzati, ad esempio, negli orologi, nei trapani, nelle macchine di produzione o nei distributori automatici.
Ingranaggi conici a denti elicoidali
Gli ingranaggi conici elicoidali hanno denti inclinati rispetto al loro asse di rotazione. Poiché hanno denti elicoidali, fanno meno rumore degli ingranaggi conici a denti dritti.
Questo tipo di ingranaggi conici viene utilizzato nelle trasmissioni dell’asse posteriore dei veicoli a motore.
Ingranaggi conici a spirale
Gli ingranaggi conici a spirale hanno denti a forma di spirale, cioè i denti degli ingranaggi sono curvi.
Poiché i denti sono curvi, la trasmissione del movimento è più progressiva e il contatto tra i denti è maggiore. Allo stesso modo, riducono le vibrazioni e il rumore generati da questo tipo di ingranaggi.
Gli ingranaggi conici a forma di spirale vengono spesso utilizzati per trasmettere velocità angolari elevate, ad esempio nel meccanismo di una motocicletta.
Ingranaggi conici ipoidi
Gli ingranaggi conici ipoidi sono simili agli ingranaggi conici a forma di spirale, ma la superficie primitiva dei denti è iperbolica e non conica.
Questo tipo di ingranaggi conici è molto utile per trasmettere basse velocità di rotazione e coppie elevate. Sono ampiamente utilizzati nel settore automobilistico, ad esempio sugli assali posteriori dei camion di grandi dimensioni.
Vantaggi e svantaggi degli ingranaggi conici
Ora che abbiamo visto la definizione di ingranaggio conico e le diverse tipologie di ingranaggi conici, vediamo quali sono i vantaggi e gli svantaggi di questa tipologia di ingranaggi.
Vantaggi degli ingranaggi conici:
- Gli ingranaggi conici consentono di modificare la direzione dell’asse di rotazione.
- Inoltre la velocità angolare trasmessa può essere aumentata o diminuita anche modificando il numero di denti della ruota motrice e della ruota condotta.
- Gli ingranaggi conici possono essere utilizzati per trasmettere velocità angolari medie e basse.
Svantaggi degli ingranaggi conici :
- Un pignone a denti conici è progettato per funzionare con la sua ruota complementare e nessun’altra.
- I cuscinetti degli ingranaggi conici devono essere in grado di resistere a sollecitazioni elevate.
- Gli ingranaggi conici devono essere montati con precisione.
Applicazioni degli ingranaggi conici
Gli ingranaggi conici hanno un’ampia varietà di applicazioni industriali. Pertanto, questa tipologia di ingranaggi viene utilizzata in campi dell’ingegneria molto diversi, dalla robotica al settore aerospaziale.
Ad esempio, gli ingranaggi conici vengono utilizzati in macchine che necessitano di modificare l’asse di rotazione in uno spazio molto ridotto, come trapani o robot con movimenti diversi.
Allo stesso modo, anche il sistema meccanico di un elicottero utilizza più ingranaggi conici, perché deve ruotare alberi diversi con orientamenti diversi.
