Tipi di riduttori e relativi principi
I riduttori, o scatole ingranaggi, sono dispositivi meccanici utilizzati per ridurre la velocità di rotazione aumentando al contempo la coppia. Sono essenziali in vari macchinari e applicazioni, e le diverse tipologie offrono vantaggi distintivi in base al design e ai principi di funzionamento.
Ingranaggi Belon utilizzati per riduttori di velocitàIngranaggi conici dritti Ingranaggi con dentatura dritta tagliati su una superficie conica. Utilizzati quando due alberi si intersecano. Ingranaggi conici elicoidali I denti degli ingranaggi conici elicoidali sono inclinati. Più resistenti degli ingranaggi conici dritti. Ingranaggi conici a spirale La dentatura è curva e l'area di contatto dei denti è ampia. Maggiore resistenza e minore rumorosità. Piuttosto difficili da produrre e la forza assiale è elevata. Utilizzati in una varietà di applicazioni. Ingranaggi conici Zerol Ingranaggi conici a spirale con angolo di torsione pari a zero. Le forze assiali sono inferiori a quelle degli ingranaggi conici a spirale e sono simili a quelle degli ingranaggi conici dritti. Ingranaggi frontali Ingranaggi conici tagliati su dischi circolari e ingranano con ingranaggi cilindrici per trasmettere la forza. In alcuni casi, due assi si intersecano. Utilizzati principalmente per carichi leggeri e per la trasmissione di un movimento semplice. Corone dentate Ingranaggi conici con superficie piana, equivalenti alle cremagliere degli ingranaggi cilindrici.
1. Riduttori a ingranaggi cilindrici
Ingranaggio cilindricoI riduttori sono caratterizzati dall'utilizzo di ingranaggi cilindrici a denti paralleli. Il principio di base prevede che un ingranaggio (quello di ingresso) ne aziona direttamente un altro (quello di uscita), il che si traduce in una riduzione immediata della velocità e in un aumento della coppia. Questi riduttori sono noti per la loro semplicità, l'elevata efficienza e la facilità di manutenzione. Tuttavia, a causa del loro design, possono essere rumorosi e meno adatti ad applicazioni ad alta velocità.
2. Riduttori elicoidali
Ingranaggio elicoidaleI riduttori sono dotati di ingranaggi con denti tagliati ad angolo rispetto all'asse dell'ingranaggio. Questa configurazione consente un innesto più fluido tra gli ingranaggi, riducendo rumore e vibrazioni. I denti angolati si ingranano gradualmente, garantendo un funzionamento più silenzioso e la capacità di gestire carichi maggiori rispetto agli ingranaggi cilindrici. I riduttori elicoidali sono spesso utilizzati in applicazioni in cui è richiesto un funzionamento più fluido ed efficiente, sebbene siano generalmente più complessi e costosi dei riduttori a ingranaggi cilindrici.
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3. Riduttori a ingranaggi conici
Ingranaggio conico I riduttori vengono utilizzati quando gli alberi di ingresso e di uscita devono essere orientati ad angolo retto. Impiegano ingranaggi conici, che hanno forma conica e ingranano a un certo angolo. Questa configurazione consente il reindirizzamento del moto rotatorio. I riduttori conici sono disponibili in varie tipologie, tra cui ingranaggi conici dritti, a spirale e ipoidi, ognuno dei quali offre diversi vantaggi in termini di efficienza, rumorosità e capacità di carico. Sono ideali per applicazioni che richiedono un cambio di direzione del moto.
4. Riduttori a vite senza fine
I riduttori a vite senza fine sono costituiti da una vite senza fine (un ingranaggio a vite) che ingrana con una ruota elicoidale (un ingranaggio dentato). Questa disposizione offre un rapporto di riduzione significativo in un design compatto. I riduttori a vite senza fine sono noti per la loro capacità di fornire una coppia elevata e per la loro caratteristica autobloccante, che impedisce alla coppia in uscita di ruotare quella in ingresso. Sono comunemente utilizzati in situazioni in cui sono richiesti rapporti di riduzione elevati e dove è necessario evitare il backdrive.
5. Riduttori epicicloidali
I riduttori epicicloidali utilizzano un ingranaggio solare centrale, ingranaggi planetari che orbitano attorno all'ingranaggio solare e una corona dentata che circonda gli ingranaggi planetari. Questa progettazione consente un'elevata coppia in uscita e una struttura compatta. I riduttori epicicloidali sono apprezzati per la loro efficienza, la distribuzione del carico e la capacità di erogare una coppia elevata in un piccolo spazio.