Una guida semplice ai diversi tipi di ingranaggi

Un ingranaggio è una semplice ruota dotata di denti. È una parte molto importante in molte macchine. Questo articolo è la mia semplice spiegazione dei diversi tipi di ingranaggi. Esamineremo cosa rende speciale ogni ingranaggio. Se vuoi sapere come si muovono le macchine, questo articolo è una buona lettura per te.

Cos'è un ingranaggio cilindrico a denti diritti e perché è così utilizzato?

Lascia che ti parli del tipo di ingranaggio che vedi più spesso. È l'ingranaggio cilindrico. Un ingranaggio cilindrico è un ingranaggio semplice e rotondo. I suoi denti sono diritti. Corrono anche nella stessa direzione dell'albero dell'ingranaggio. Quando immagini un ingranaggio nella tua mente, probabilmente stai pensando a un ingranaggio cilindrico. Gli ingranaggi cilindrici sono uno degli ingranaggi più basilari utilizzati. Li vedo continuamente perché sono facili da realizzare. Funzionano anche molto bene. Un ingranaggio cilindrico è una scelta meravigliosa per molte macchine semplici. Questo ingranaggio non è difficile da progettare.

Quando due ingranaggi cilindrici si collegano, trasferiscono potenza da un albero a un altro albero. Questi ingranaggi vengono utilizzati con alberi paralleli. Ciò significa che i due alberi su cui si trovano gli ingranaggi sono uno accanto all'altro. Puntano nella stessa direzione. Un treno di ingranaggi cilindrici è costituito da due o più di questi ingranaggi che lavorano in squadra. Poiché i denti sono diritti, emettono un rumore di clic quando si toccano. Questo può essere forte, soprattutto quando si muovono ad alta velocità. L'ingranaggio cilindrico è un ingranaggio che svolge molto lavoro duro. Non è elegante, ma questo ingranaggio porta sempre a termine il lavoro. È un ingranaggio molto importante.

Come funzionano gli ingranaggi elicoidali e cosa li rende meno rumorosi?

Ora, parliamo di un ingranaggio che penso sia molto intelligente: gli ingranaggi elicoidali. Gli ingranaggi elicoidali sono molto simili a un ingranaggio cilindrico, ma hanno una torsione. È una vera svolta. I denti degli ingranaggi elicoidali sono tagliati ad angolo rispetto all'albero dell'ingranaggio. Questo piccolo cambiamento fa una grande differenza. Con gli ingranaggi cilindrici, i denti colpiscono tutti contemporaneamente. Gli ingranaggi elicoidali sono diversi. I loro denti si collegano lentamente. Un'estremità del dente tocca per prima. Quindi, mentre l'ingranaggio gira, la connessione si sposta lungo il dente. Questo rende gli ingranaggi elicoidali molto più fluidi. Sono anche più silenziosi degli ingranaggi cilindrici.

Questa azione fluida consente agli ingranaggi elicoidali di funzionare ad alta velocità con meno rumore. Per questo motivo, gli ingranaggi elicoidali sono molto utilizzati nelle trasmissioni automobilistiche. Ma l'angolo sui denti degli ingranaggi elicoidali crea una forza chiamata spinta. Questa è una spinta laterale sull'ingranaggio e sul suo albero. Per far fronte a questa spinta, le macchine con ingranaggi elicoidali spesso necessitano di parti speciali chiamate cuscinetti reggispinta. Esiste anche un ingranaggio a doppia elica, che viene spesso chiamato ingranaggio a spina di pesce. Un ingranaggio a spina di pesce ha due serie di denti angolati in direzioni opposte. Questo ingranaggio speciale arresta la forza di spinta. Gli ingranaggi elicoidali singoli sono visti più spesso. Gli ingranaggi elicoidali sono ottimi per spostare molta coppia senza molto rumore. Questo ingranaggio è un ingranaggio silenzioso e resistente.

A cosa serve un ingranaggio conico?

A volte, è necessario far cambiare direzione alla potenza. Ad esempio, potresti avere un albero rotante che deve far ruotare un altro albero ad angolo retto. Questo è un lavoro per un ingranaggio conico. Ho usato un ingranaggio conico in molti progetti in cui la potenza doveva svoltare un angolo. Gli ingranaggi conici hanno una forma conica. I loro denti possono essere diritti oppure curvi. Gli ingranaggi conici vengono utilizzati per inviare potenza tra due alberi che si incrociano.

Il modo più comune in cui viene utilizzato un ingranaggio conico è quello di collegare alberi con un angolo di 90 gradi. Pensa a un trapano a mano. Un piccolo ingranaggio fa girare un ingranaggio più grande, che fa girare la punta del trapano. Questo è spesso una coppia di ingranaggi conici che svolgono il lavoro. L'ingranaggio più piccolo è spesso chiamato pignone. Un ingranaggio conico è un ingranaggio molto utile. Esistono diversi tipi di questo ingranaggio. Il tipo più semplice è l'ingranaggio conico diritto. Ha denti diritti, proprio come un ingranaggio cilindrico. Questo tipo di ingranaggio conico è semplice, ma può essere un po' rumoroso. L'ingranaggio conico è un ingranaggio fondamentale per far cambiare direzione al movimento.

Gli ingranaggi conici a spirale sono una scelta migliore rispetto agli ingranaggi conici diritti?

Quando ho bisogno di un ingranaggio conico per un lavoro veloce o che deve essere silenzioso, scelgo sempre un ingranaggio conico a spirale. Un ingranaggio conico a spirale è un tipo di ingranaggio conico che ha denti curvi. Questo è come gli ingranaggi elicoidali hanno denti ad angolo. La curva sui denti dell'ingranaggio di un ingranaggio conico a spirale consente loro di connettersi più lentamente, un po' alla volta. Ciò significa che funzionano in modo più fluido. Sono anche molto più silenziosi di un ingranaggio conico diritto. Gli ingranaggi conici a spirale sono ingranaggi conici con denti che sembrano avvolgersi.

L'ingranaggio conico a spirale è molto resistente. I denti curvi hanno una superficie maggiore a contatto con l'altro ingranaggio in ogni momento. Questo distribuisce la forza. Permette all'ingranaggio di gestire più coppia. Puoi trovare un ingranaggio conico a spirale in molte macchine che svolgono lavori pesanti. Gli ingranaggi conici Zerol sono un tipo speciale con un angolo a spirale zero. Esistono anche ingranaggi ipoidi. Un ingranaggio ipoide è come un ingranaggio conico a spirale, ma gli alberi non si incrociano. Un albero è più alto dell'altro. Questo permette all'albero di superare l'ingranaggio. Vedete ingranaggi conici ipoidi negli assali posteriori di molte auto. Un conico a spirale è un ottimo ingranaggio.

Ecco una semplice tabella per mostrare la differenza tra questi due tipi di ingranaggi:

Cosa c'è di così speciale in un ingranaggio a vite senza fine?

L'ingranaggio a vite senza fine è uno dei tipi di ingranaggio più interessanti con cui ho lavorato. Un set di ingranaggi a vite senza fine è composto da due parti. La prima parte è la vite senza fine. Sembra una vite. La seconda parte è la ruota elicoidale. Questo è un ingranaggio che assomiglia a un ingranaggio cilindrico o a un ingranaggio elicoidale. La vite senza fine e l'ingranaggio si collegano tra loro. L'ingranaggio a vite senza fine è speciale perché può rallentare molto le cose in una piccola quantità di spazio. Per ogni giro completo della vite senza fine, l'ingranaggio si sposta di un solo dente. Ciò significa che è possibile ottenere variazioni di velocità da 20 a 1 o anche da 300 a 1 con un solo set di ingranaggi a vite senza fine.

Un'altra cosa speciale di un ingranaggio a vite senza fine è che di solito è autobloccante. Ciò significa che l'ingranaggio non può far girare la vite senza fine. La potenza può spostarsi solo dalla vite senza fine all'ingranaggio. Una volta ho usato un ingranaggio a vite senza fine per costruire un verricello. La parte autobloccante è stata ottima per la sicurezza. Quando il motore si è fermato, l'ingranaggio a vite senza fine ha impedito la caduta dell'oggetto pesante. Questo tipo di ingranaggio produce molti sfregamenti, il che significa che può riscaldarsi. Il contatto scorrevole delle superfici dell'ingranaggio deve avere un buon olio sopra. Un ingranaggio a vite senza fine è un ingranaggio meraviglioso per coppia elevata e bassa velocità. Questo ingranaggio è molto resistente.

Puoi parlarmi dell'ingranaggio a cremagliera e pignone?

Ti sei mai chiesto come il volante di un'auto sia in grado di far girare le ruote dell'auto? La risposta è spesso un sistema a cremagliera e pignone. Questo è un azionamento speciale. Trasforma il movimento rotatorio in movimento rettilineo. Il sistema a cremagliera e pignone ha due parti. Il pignone è un normale ingranaggio rotondo, solitamente un ingranaggio cilindrico. La cremagliera, o cremagliera, è una barra diritta con denti tagliati sopra. È come se un ingranaggio fosse srotolato e reso piatto.

Quando si gira l'ingranaggio del pignone, i suoi denti si collegano alla cremagliera. Questo spinge la cremagliera da un lato all'altro. In un'auto, il volante fa girare un albero che ha un ingranaggio del pignone all'estremità. Il pignone muove la cremagliera. La cremagliera è collegata alle ruote dell'auto, quindi questo le fa girare a sinistra o a destra. Un ingranaggio a cremagliera e pignone è un modo semplice e diretto per ottenere questo tipo di movimento. Ho anche visto una cremagliera utilizzata in macchine come i trapani a colonna. Sposta la parte principale su e giù. È un uso molto intelligente di un ingranaggio. Il contatto delle superfici dell'ingranaggio è molto semplice. Questo è un ingranaggio semplice.

Cos'è un ingranaggio interno?

La maggior parte degli ingranaggi che vedi hanno denti all'esterno di una ruota. Ma cosa succederebbe se i denti fossero all'interno? Questo è esattamente ciò che è un ingranaggio interno. Un ingranaggio interno è un anello. Ha denti tagliati sulla superficie interna. Si collega con un normale ingranaggio esterno, o pignone. Il pignone si inserisce all'interno dell'ingranaggio interno. Questa è una configurazione di ingranaggi che occupa pochissimo spazio. È molto utile quando non hai molto spazio.

Una delle cose interessanti di un ingranaggio interno è che l'ingranaggio interno e il pignone ruotano entrambi nella stessa direzione. Quando hai due ingranaggi esterni, ruotano sempre in direzioni opposte. L'azionamento che si ottiene da un ingranaggio interno è molto resistente. Questo perché molti denti si toccano contemporaneamente. Puoi trovare ingranaggi interni ed esterni che lavorano insieme in un sistema di ingranaggi planetari. Un sistema di ingranaggi planetari utilizza un ingranaggio "solare" al centro, alcuni ingranaggi "planetari" (pignoni) e un ingranaggio "ad anello" esterno, che è un ingranaggio interno. Questa configurazione di ingranaggi è molto resistente. Viene utilizzato nelle trasmissioni automatiche delle auto. È un ingranaggio molto resistente.

Cosa sono gli ingranaggi conici e gli ingranaggi a pignone?

Parliamo di due parole che si sentono spesso: ingranaggio del pignone e ingranaggio della corona. Un pignone non è un tipo speciale di ingranaggio. Invece, il pignone o ingranaggio del pignone è solo l'ingranaggio più piccolo in qualsiasi set di ingranaggi. Ad esempio, in un set a cremagliera e pignone, il pignone è l'ingranaggio rotondo. In un set di ingranaggi conici, il più piccolo dei due ingranaggi è il pignone. L'ingranaggio più grande è spesso chiamato semplicemente "ingranaggio" o "ruota". L'ingranaggio più piccolo è l'ingranaggio del pignone. Questo ingranaggio è piccolo.

Un ingranaggio della corona è un tipo speciale di ingranaggio conico. Un ingranaggio della corona ha denti piatti con l'asse dell'ingranaggio, proprio sulla faccia della ruota. Sembra un po' la corona di un re, ed è così che ha preso il nome. I suoi denti si collegano con un ingranaggio cilindrico o un pignone conico. Un ingranaggio della corona è interessante. Può spostare il movimento tra un albero e un ingranaggio con un angolo di 90 gradi, proprio come un normale ingranaggio conico. Penso che l'ingranaggio della corona sia interessante perché la sua forma è così diversa dagli altri ingranaggi. L'ingranaggio ha la forma di una corona.

Quali tipi di ingranaggi si trovano all'interno di un cambio?

Mi piace guardare dentro un cambio. Un cambio, o trasmissione, è un involucro metallico pieno di ingranaggi. Il suo scopo è quello di cambiare velocità e coppia. All'interno di un cambio, troverai un treno di ingranaggi. Questo è un gruppo di ingranaggi che lavorano insieme. I tipi di ingranaggi utilizzati all'interno di un cambio dipendono dal lavoro che deve svolgere. Nella maggior parte delle trasmissioni automobilistiche, troverai molti ingranaggi elicoidali. Come abbiamo già appreso, gli ingranaggi elicoidali vengono utilizzati perché non sono rumorosi e possono gestire molta potenza.

In altri tipi di design del cambio, potresti vedere diversi ingranaggi. Potresti vedere un ingranaggio cilindrico per una parte semplice del sistema che si muove lentamente. Potresti vedere un ingranaggio conico se il cambio deve cambiare la direzione dell'albero all'estremità. Un cambio per macchine pesanti in una fabbrica potrebbe utilizzare un ingranaggio a vite senza fine per rallentare molto le cose. Molti diversi tipi di ingranaggi come mostrato possono essere in un cambio. Il cambio è una casa per molti ingranaggi. Ogni ingranaggio ha un compito. Questo ingranaggio e quell'ingranaggio lavorano insieme per far funzionare la macchina. Questo ingranaggio è importante.

Come faccio a scegliere l'ingranaggio giusto per quello che sto costruendo?

Scegliere l'ingranaggio giusto può sembrare difficile. Ci sono così tanti diversi tipi di ingranaggi. Ma ho imparato che devi solo porti alcune semplici domande. Innanzitutto, come appaiono i tuoi alberi? Se hai un albero parallelo, probabilmente utilizzerai un ingranaggio cilindrico o ingranaggi elicoidali. Se gli alberi si incrociano, avrai bisogno di un ingranaggio conico o forse di un ingranaggio a vite senza fine. L'ingranaggio che scegli dipende dall'albero.

Successivamente, pensa alla velocità e al rumore. Per gli usi a bassa velocità dove il rumore non è un problema, un semplice ingranaggio cilindrico o un ingranaggio conico diritto funzioneranno bene. Se hai bisogno di andare ad alta velocità e farlo funzionare silenziosamente, gli ingranaggi elicoidali o un ingranaggio conico a spirale sono opzioni molto migliori. L'ingranaggio deve essere giusto per il lavoro. Infine, pensa alla coppia e al rapporto di trasmissione di cui hai bisogno. Un ingranaggio a vite senza fine è il migliore per rallentare molto le cose. Un semplice set di ingranaggi cilindrici è buono per piccoli cambiamenti di velocità. L'ingranaggio perfetto per il lavoro è là fuori. Devi solo sapere cosa stai cercando. Ogni ingranaggio ha il suo scopo. Un ingranaggio è uno strumento. Questo ingranaggio, quell'ingranaggio, sono tutti utili.

Things to Remember

Ecco un breve elenco delle cose più importanti che abbiamo imparato sui diversi tipi di ingranaggi:

• Ingranaggio cilindrico: Un ingranaggio semplice con denti diritti. Viene utilizzato per alberi paralleli e può essere rumoroso.
• Ingranaggi elicoidali: Questi hanno denti ad angolo. Sono più silenziosi degli ingranaggi cilindrici e vengono utilizzati per alberi paralleli. Creano una spinta laterale chiamata spinta assiale.
• Ingranaggio conico: Questo ingranaggio ha la forma di un cono. È per alberi che si incrociano. Viene utilizzato per cambiare direzione, spesso con un angolo di 90 gradi.
• Ingranaggio conico a spirale: Questo è un ingranaggio conico con denti curvi. È più resistente e produce meno rumore di un ingranaggio conico diritto.
• Ingranaggio a vite senza fine: Questo set ha una vite (la vite senza fine) e una ruota (l'ingranaggio). È ottimo per rallentare molto la velocità ed è autobloccante.
• Cremagliera e pignone: Questo ha un ingranaggio rotondo (il pignone) e una barra piatta con denti (la cremagliera). Trasforma il movimento rotatorio in movimento in linea retta.
• Ingranaggio interno: I denti sono all'interno di un anello. Occupa poco spazio ed è molto resistente.
• Pignone: Questo è solo il nome dell'ingranaggio più piccolo in qualsiasi set di due ingranaggi.