Ingranaggio interno / esterno a spina e albero a spina Capacità di carico estremamente elevata Eccellente allineamento

Ingranaggio scanalato interno/esterno e albero scanalato: capacità di carico estremamente elevata, allineamento eccellente

Parte 1: Panoramica della connessione scanalata

Una connessione scanalata è una connessione formata dalla lavorazione di più denti chiave distribuiti uniformemente su un albero e in un mozzo. È equivalente a una combinazione di più chiavette parallele. Le scanalature su un ingranaggio o albero sono divise in scanalature esterne (lavorate sulla superficie esterna di un albero) e scanalature interne (lavorate sulla superficie interna di un foro).

Parte 2: Ingranaggio/albero scanalato esterno e ingranaggio scanalato interno

1. Introduzione

• Ingranaggio/albero scanalato esterno: Si riferisce a un ingranaggio o albero con denti scanalati lavorati sulla sua superficie cilindrica esterna. Agisce tipicamente come albero di ingresso o di uscita, accoppiandosi con un componente con scanalature interne (ad esempio, un giunto, un altro ingranaggio).

• Ingranaggio scanalato interno: Si riferisce a un ingranaggio con denti scanalati lavorati sulla sua superficie interna del foro. Viene solitamente utilizzato per accoppiarsi con un albero scanalato esterno, in grado di trasmettere la coppia consentendo anche lo scorrimento assiale per funzioni come il cambio di velocità o il movimento.

2. Vantaggi (rispetto alle connessioni a singola chiavetta)

• Capacità di carico estremamente elevata: Più denti sono a contatto simultaneamente, fornendo una capacità di carico di gran lunga superiore alle connessioni a singola chiavetta, consentendo la trasmissione di un'enorme coppia e potenza.

• Allineamento eccellente: I profili scanalati a evolvente offrono una buona capacità di autocentraggio, garantendo la concentricità tra l'albero e il mozzo e fornendo un'elevata precisione di trasmissione.

• Buona guida: Particolarmente adatto per applicazioni in cui gli ingranaggi devono scorrere frequentemente sull'albero (ad esempio, cambio marce del cambio), consentendo un movimento fluido.

• Elevata affidabilità: Minore concentrazione di sollecitazioni, maggiore resistenza a fatica, connessione più affidabile e maggiore durata.

• Struttura compatta: Per trasmettere la stessa coppia, una connessione scanalata è generalmente più compatta e leggera di una connessione a chiavetta.

3. Parametri tecnici chiave

• Numero di denti: Il numero di denti scanalati.

• Modulo: Il parametro fondamentale che determina le dimensioni dei denti scanalati.

• Angolo di pressione: Quelli comuni sono 30°, 37,5°, 45° (per scanalature quadre) o 20°, 30° (per scanalature a evolvente). Le scanalature a evolvente sono più ampiamente utilizzate.

• Diametro maggiore, diametro minore, diametro primitivo: Dimensioni chiave del diametro della scanalatura.

• Tipo di accoppiamento: Classificato in accoppiamento scorrevole (per il movimento assiale) e accoppiamento fisso (per connessioni permanenti), ottenuto variando le bande di tolleranza per la larghezza dello spazio e lo spessore del dente.

• Grado di precisione: Valutato secondo gli standard ISO, ANSI o DIN, che influiscono sulla tenuta dell'accoppiamento e sulla scorrevolezza della trasmissione.

4. Applicazioni
Le connessioni scanalate sono ampiamente utilizzate in applicazioni che richiedono un'elevata trasmissione di coppia, un allineamento eccellente e la necessità di scorrimento relativo:

• Trasmissioni automobilistiche: Gruppi sincronizzatori, collegamento tra ingranaggi e alberi (l'applicazione più classica).

• Macchine utensili: Sistemi di azionamento del mandrino di fresatrici, torni.

• Motori aeronautici: Connessioni tra rotori e dischi.

• Macchinari pesanti: Alberi di trasmissione per escavatori, gru.

• Sistemi 4WD: Connessioni tra alberi di trasmissione e differenziali, riduttori di trasferimento.