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Riduttori epicicloidali
I riduttori epicicloidali o rotismi epicicloidali sono dispositivi meccanici utilizzati sia in macchine di grande potenza, sia in piccoli utensili.
Le resine termoplastiche permettono di realizzare rotismi epicicloidali di piccole dimensioni, con prestazioni elevate, pesi ridotti e bassi costi di produzione.
Le diverse configurazioni dei rotismi epicicloidali permettono di avere rapporti di trasmissione che variano da t = 0 fino a t = 1 (t è il rapporto tra la velocità dell’albero di uscita e quella dell’albero di entrata).
I rotismi epicicloidali si suddividono in rotismi epicicloidali semplici e rotismi epicicloidali composti.
Rotismo epicicloidale semplice (esempio A)
Il rotismo epicicloidale semplice è il più diffuso ed è utilizzato generalmente per rapporti di trasmissione compresi nell’intervallo t = 0,2 – 0,32.
Esso è costituito da:
n°1 ingranaggio, detto solare, fissato all’albero di ingresso. L’asse del solare è l’asse del rotismo
n°3 o 4 ingranaggi detti satelliti
n°1 corona dentata fissa, coassiale col solare
n°1 elemento rotante, detto portatreno, collegato all’albero di uscita. Al portatreno sono fissati i perni di guida dei satelliti
Funzionamento
I satelliti ingranano col solare e con la corona dentata, e la rotazione del solare imprime ai satelliti due movimenti, uno di rotazione intorno ai loro assi ed uno di rivoluzione intorno all’asse del solare.
Poiché i perni di guida dei satelliti sono fissati al portatreno, il moto di rivoluzione dei satelliti determina la rotazione del portatreno intorno all’asse del rotismo e di conseguenza la rotazione dell’albero di uscita, che è collegato al portatreno.
Nei rotismi in acciaio, destinati a trasmettere potenze elevate, il numero dei satelliti può essere superiore a 4, mentre nei rotismi in resine termoplastiche il numero dei satelliti in genere non è superiore a 4.
I numeri dei denti del solare (Z1), del satellite (Z2), della corona dentata (Z3) ed il numero dei satelliti (i) devono soddisfare le seguenti relazioni:
Z3 = Z1 + 2 Z2
Z1 + Z3 = k i (k numero intero)
Rotismo epicicloidale composto
Il rotismo epicicloidale composto è un rotismo epicicloidale formato dall’unione di due rotismi semplici e nel quale il secondo rotismo utilizza uno o due elementi del primo, inoltre i satelliti hanno una doppia dentatura. Qui di seguito sono descritti alcuni rotismi epicicloidali composti.
Rotismi epicicloidali composti per rapporto di trasmissione t= 0,32 – 1
Rotismo epicicloidale composto con portatreno fisso (esempio B)
Esso è costituito da:
n°1 solare di ingresso
n°3-4 satelliti a doppia dentatura
n°1 solare di uscita
In questa soluzione i perni di guida dei satelliti sono fissati alla scatola esterna del riduttore, perciò ogni satellite ha solo il moto di rotazione intorno al proprio asse. Una delle due dentature del satellite ingrana col solare di ingresso e la seconda dentatura ingrana col solare di uscita.
Questo rotismo epicicloidale composto rappresenta una soluzione molto vantaggiosa sia per la semplicità del calcolo sia per il ridotto numero di componenti.
Rotismo epicicloidale composto con portatreno rotante e corona fissata al lato di ingresso (esempio C1)
Esso è costituito da:
n°1 solare di ingresso
n°3-4 satelliti a doppia dentatura
n°1 corona dentata fissa inserita nel lato di ingresso del rotismo
n°1 portatreno al quale sono fissati i perni di guida dei satelliti
n°1 solare di uscita
In questa soluzione una delle due dentature del satellite ingrana contemporaneamente col solare di ingresso e con la corona fissa e la seconda dentatura ingrana col solare di uscita. Perciò il satellite, oltre al moto di rotazione intorno al proprio asse, ha anche il moto di rivoluzione intorno all’asse del rotismo.
Questo rotismo epicicloidale composto è più complesso del precedente sia per il calcolo sia perché ha un maggiore numero di componenti. Esso viene perciò utilizzato quando non è possibile fissare i perni di guida dei satelliti alla scatola esterna del riduttore.
Rotismo epicicloidale composto con portatreno rotante e corona fissata al lato di uscita (esempio C2)
Esso è costituito da:
n°1 solare di ingresso
n°3-4 satelliti a doppia dentatura
n°1 corona dentata fissa inserita nel lato di uscita del rotismo
n°1 portatreno al quale sono fissati i perni di guida dei satelliti
n°1 solare di uscita
In questa soluzione una delle due dentature del satellite ingrana col solare di ingresso e la seconda dentatura ingrana contemporaneamente con la corona fissa e col solare di uscita. Perciò il satellite, oltre al moto di rotazione intorno al proprio asse, ha anche il moto di rivoluzione intorno all’asse del rotismo.
Questo rotismo epicicloidale composto è molto simile a quello dell’esempio C1 ed è perciò più complesso del rotismo dell’esempio B sia per il calcolo sia perché ha un maggiore numero di componenti. Esso viene perciò utilizzato quando non è possibile fissare i perni di guida dei satelliti alla scatola esterna del riduttore.
Rotismi epicicloidali composti per rapporto di trasmissione t= 0 - 0,2
Rotismo epicicloidale composto formato da 2 o più rotismi semplici uguali tra loro e collegati in serie, nel quale all’albero di uscita del primo rotismo viene fissato il solare del secondo rotismo.
Il vantaggio di questa soluzione è la possibilità di avere riduttori modulari con un ridotto investimento per le attrezzature di produzione dei componenti.
L’aspetto negativo è la maggiore lunghezza assiale di questo riduttore ed il maggiore numero complessivo di componenti.
Rotismo epicicloidale composto con portatreno rotante e 2 corone dentate (esempio D)
Esso è costituito da:
n°1 solare di ingresso
n°3-4 satelliti a doppia dentatura
n°1 corona dentata fissa inserita nel lato di ingresso del rotismo
n°1 portatreno al quale sono fissati i perni di guida dei satelliti
n°1 corona dentata mobile collegata all’albero di uscita
In questa soluzione una delle due dentature del satellite ingrana contemporaneamente col solare di ingresso e con la corona fissa e la seconda dentatura ingrana con la corona mobile. Anche in questo caso il satellite, oltre al moto di rotazione intorno al proprio asse, ha anche il moto di rivoluzione intorno all’asse del rotismo. La corona mobile ruota intorno all’asse del rotismo ed è collegata all’albero di uscita.
Questo rotismo permette di scegliere il rapporto di trasmissione in un range molto ampio, da t = 0,2 fino a t = 0, e nel confronto con altre soluzioni ha dimensioni molto ridotte ed un numero minore di componenti.
Per contro il calcolo di questo rotismo è più complesso. Inoltre esso è quasi sempre irreversibile, cioè applicando una coppia all’albero di uscita, l’albero di ingresso rimane fermo.
