Ruote dentate in CFF

Figura 1 - Schermata principale di GearTrax nella quale vengono riportati i parametri costruttivi delle ruote (1), la zona di creazione del CAD (2) e una schematizzazione dell’ingranaggio creato (3).

La realizzazione di ruote dentate mediante produzione additiva necessita il ricorso di programmi di calcolo e sfotware di progettazione. L’articolo analizza alcune tipologie di rinforzo in fibra lunga, tramite la tecnica del Continuous Fiber Fabrication di Markforged, sottolineando i vantaggi applicativi di GearTrax, Solidworks ed Eiger.

Situazione di partenza

In questo articolo viene presentata la realizzazione di un ingranaggio, ricorrendo al programma GearTrax. Il componente realizzato sarà, quindi, solo dimostrativo ai fini della riprogettazione in additive manufacturing, dal momento che per una progettazione rigorosa e accurata, è necessario avere informazioni precise sulla cinematica, le potenze, le coppie e le forze in gioco del sistema di trasmissione in esame. Si procede pertanto producendo un sistema di ruote dentate a denti diritti con i seguenti dati:
• angolo di pressione α= 20°
• modulo m=2
addendum: 2 mm, Dedendum: 2,5 mm
• larghezza di fascia: 16 mm
• numero denti pignone z1=20
• numero denti ruota condotta z2=40

Dai dati di cui sopra, ne consegue che il rapporto di trasmissione, dato dal numero di denti della ruota condotta, diviso il numero di denti del pignone è: τ= z2/z1= 2.

Gli altri parametri costruttivi vengono riportati nella Figura 1. Si noti che GearTrax dà la possibilità di realizzare diverse tipologie di ingranaggi: da quelli a denti diritti a quelli elicoidali, passando per ingranaggi a vite senza fine e così via. Tale software utilizza Solidworks come solutore per costruire, nel giro di meno di un minuto, l’ingranaggio impostato secondo i parametri di input. Dallo stesso software, è possibile importare l’intero lavoro come assieme, o pignone e ruota presi singolarmente. Questo costituisce un grande vantaggio in termini progettuali: se si realizzasse una ruota dentata su un qualsiasi CAD senza utilizzare questo tool, bisognerebbe fornirgli tutta una serie di dati matematici per consentirgli di realizzare la dentatura, tenendo conto dei parametri standard di cui sopra (modulo, addendum, dedendum, circonferenza di piede, di testa…).

 

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