29_perEsercitarsi

Disegno di Macchine: materiale di supporto alle
esercitazioni
Trasmissione di potenza
Differenziale Aperto
Prof. F. Campana
Disegno di Macchine: materiale di supporto alle
esercitazioni
Perno con i due
satelliti in estremità
Ruota conica
planetaria
Questo assieme è un differenziale di tipo aperto. La ruota a denti
elicoidali più esterna prende potenza da un pignone motore (in
genere posto a valle di un cambio). La ruota è solidale ad una
gabbia o scatola in cui sono alloggiate 2 coppie di ruote coniche:
i satelliti ed i planetari (o solari).
I Planetari sono montati uno per albero condotto.
I satelliti sono montati su un perno solidale con la gabbia e
possono quindi sia ruotare solidali con la gabbia attorno all’asse
dei condotti (freccia verde), che ruotare indipendentemente
attorno al loro asse (frecce blu).
Corona
motrice
Scatola
Prova a disegnare la scatola motrice del differenziale (è
composta dalla corona motrice e dalla scatola, deve poter
alloggiare il perno dei satelliti ed i due alberi condotti. I
supporti si trovano in corrispondenza dei cuscinetti conici)
Perché sulla scatola sono montati due cuscinetti a rulli
conici?
Cuscinetto a rulli
conici (senza
anello esterno)
Come sono montati i due satelliti rispetto al perno?
Prof. F. Campana
Disegno di Macchine: materiale di supporto alle
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A cosa serve un differenziale aperto?
Il suo schema cinematico consente di trasmettere potenza (in una proporzione fissa 1:2) a due alberi condotti rendendo possib ile la
variazione della loro velocità relativa. Questo serve ad esempio in un’automobile per garantire durante una curva l’aderenza della ruota
interna rispetto a quella più esterna.
Con riferimento alla figura 1 sia O il centro della curva, la ruota interna con velocità w in caso di assenza di differenziale si troverebbe
con una velocità tangenziale V tale da impedire una corretta impostazione di curva (ruota che striscia sul terreno). In figura 2, la
presenza del differenziale fa sì che la velocità angolare della ruota interna si moduli ad un valore inferiore rispetto a que lle dell’altra
ruota e dell’albero motore (=gabbia differenziale) secondo la regola w2=(w1+w3)/2.
1
s1
gura presa da A. Morelli, “Progetto dell’autoceicolo”, celid
Questo avviene perché durante la curva i satelliti possono sia ruotare
attorno al perno che girare solidali con esso attorno all’asse degli
alberi condotti. La combinazione di questi due moti rende possibile, a
parità di potenza trasmessa, la variazione di velocità tra la ruota
condotta più veloce e quella da rallentare.
Figura 1
Caso w1= w3:
quando la velocità degli alberi condotti è impostata
sullo stesso valore i due planetari girano con la stessa
w e lo stesso fanno i satelliti che ruotano con la
gabbia ma non su loro stessi. I denti in presa sono
sempre gli stessi, le ruote creano un innesto rigido di
connessione tra albero motore e condotti. La velocità
media dei condotti è pari alla velocità dell’albero
motore (= corona motrice).
Caso w2=0:
quando l’albero motore non trasmette potenza alla ruota motrice la
gabbia è ferma (w2=0) se muoviamo uno dei due alberi condotti il
planetario corrispondente aziona i satelliti che ruotando su loro stessi (il
perno è fermo perché w2=0) fanno girare l’altro albero condotto con
velocità uguale ma in verso opposto (si verifica quindi che
0=(w1+w3)/2).
Figura 2
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Disegno di Macchine: materiale di supporto alle
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C’è una
boccola!
In questo altro schema la ruota motrice è conica, poiché
l’abero motore derivato dal cambio si trova a 90° rispetto ai due
semiassi (com’è quindi la trazione? Posteriore o anteriore?).
La vista in sezione a sinistra mostra che la ruota motrice è resa
solidale alla gabbia attraverso bullonatura. Anche nel caso
delle foto precedenti accadeva lo stesso!
Notare sempre nella vista in sezione la presenza di boccole
per ridurre gli attriti di rotazione dei satelliti attorno ai loro assi
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Per esercitarsi:
-Disegnare l’assieme in sezione assiale
In particolare seguire le normative iso per la
rappresentazione dei componenti principali,
indicati nelle figure
- Spiegare perché servono cuscinetti conici e
perché sono montati a X
boccola
Ruote coniche
Profilo scanalato / assi di rotazione
cuscinetti
corona
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