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ITIS “G. MARCONI” – PADOVA prof. M. Burgarelli
TRASMISSIONI MEDIANTE RUOTE DENTATE

Le trasmissioni
La scelta del tipo di trasmissione più adatto per ogni singola applicazione
è
dettata da numerose circostanze, quali
distanza tra gli alberi (interasse),
ingombro,
potenza da trasmettere,
velocità di funzionamento a regime,
rapporto di trasmissione da realizzare,
caratteristiche del motore e dell’utilizzatore,
costo,
esigenze di manutenzione.
Una trasmissione meccanica è il complesso degli organi che servono per trasmettere potenza in
un sistema meccanico

Le trasmissioni

Gli ingranaggi
L’ingranaggio è un meccanismo composto da due ruote dentate, una delle quali trasmette il moto
all’altra attraverso la dentatura.
Caratteristiche:

Gli ingranaggi e le ruote dentate possono essere classificati a seconda della posizione degli assi,
del tipo di dentatura o della forma e posizione delle ruote.
Gli ingranaggi

Delle due ruote una trasmette il moto (ruota motrice) e l’altra lo riceve (ruota
condotta). La ruota condotta ruota in senso contrario alla ruota motrice. Se si vuole
mantenere lo stesso verso di rotazione occorre inserire una terza ruota tra le due (ruota
folle).
Delle due ruote, la più grande viene detta corona, l’altra pignone.
Gli ingranaggi

TIPOLOGIE DI RUOTE Gli ingranaggi a denti diritti hanno i denti tagliati
parallelamente all’asse dell’albero e sono
normalmente in grado di trasmettere potenza
tra alberi paralleli senza spinta o movimento
assiali.
Essi possono essere realizzati come ruote
dentate esternamente od internamente; quelle
del primo tipo sono più comuni. Con ruote
dentate esternamente i sensi di rotazione degli
alberi sono opposti.
I vantaggi principali degli ingranaggi a denti
diritti sono la semplicità ed economia di
costruzione e l’assenza di spinta assiale
durante il funzionamento. Gli ingranaggi
cilindrici possono normalmente fornire rapporti
ai riduttori da 1 : 1 a 1 :10 per ogni singolo
stadio (coppia di ingranaggi), con rendimenti
fino al 99%
Ingranaggi cilindrici a denti diritti

TIPOLOGIE DI RUOTE
In un gruppo con ruote dentate internamente il
senso di rotazione dei due alberi è lo stesso.
Ingranaggi cilindrici a denti diritti

TIPOLOGIE DI RUOTE
Coppia dentiera pignone

TIPOLOGIE DI RUOTE
Ingranaggi cilindrici a denti elicoidali

TIPOLOGIE DI RUOTE
Gli ingranaggi elicoidali hanno denti tagliati
elicoidalmente « in verso opposto » sulla coppia di
ingranaggi; il vantaggio di questo tipo di ruote risulta
dal fatto che aumenta l'arco d'azione e quindi il numero
di coppie di denti contemporaneamente in presa. Gli
ingranaggi elicoidali hanno pertanto una portata
maggiore degli ingranaggi a denti diritti di uguali
dimensioni e, come questi ultimi, funzionano con alberi
paralleli (anche se è possibile trasmettere il moto tra
assi sghembi).
Altri vantaggi, rispetto agli ingranaggi cilindrici,è dovuto
al fatto che in queste ruote il contatto inizia e termina
gradualmente (a differenza delle ruote a denti dritti in
cui all'ingranamento dei denti il contatto si estende
immediatamente su tutta la lunghezza con
conseguente possibile vibrazione). Ciò determina una
trasmissione a velocità costante, con funzionamento
più silenzioso.
Tuttavia, a differenza degli ingranaggi a denti diritti, si
produce una spinta assiale, il cui valore è funzione
dell’angolo dell’elica (crescente al crescere dell’angolo
di elica).
Ingranaggi cilindrici a denti elicoidali

TIPOLOGIE DI RUOTE
Ingranaggi cilindrici a denti bielicoidali
Gli ingranaggi bielicoidali hanno denti
elicoidali ad elica inversa su ciascuna
delle ruote dentate. Vantaggio
immediato è l’eliminazione della spinta
assiale; questa soluzione costruttiva
permette però anche di tagliare i denti
con un angolo di elica maggiore,
fornendo un maggior angolo di
sovrapposizione dei denti e
permettendo così di avere un’azione
più forte e più graduale.

TIPOLOGIE DI RUOTE
Ingranaggi cilindrici a denti bielicoidali

TIPOLOGIE DI RUOTE
Ingranaggi conici

TIPOLOGIE DI RUOTE
Ingranaggi conici
Gli ingranaggi conici hanno i denti ricavati su
una superficie conica, in modo che le ruote
da accoppiare possano essere montate su
alberi tra loro angolati con assi che si
intersecano.
L’angolo tra gli alberi è di solito di 90°, ma si
possono realizzare altri angoli variando
opportunamente l’angolo del cono
dell’ingranaggio.
Gli ingranaggi conici vengono classificati,
fondamentalmente, come conici a denti diritti
o conici a denti a spirale, a seconda della
forma del dente. Gli ingranaggi conici a denti
diritti sono di realizzazione più semplice ed
economica.
Gli ingranaggi conici con denti a spirale
danno luogo ad un’azione di ingranamento
dei denti più graduale, con carico distribuito
permanentemente su due o più denti.

TIPOLOGIE DI RUOTE
Il meccanismo ruota/vite senza fine è utilizzato per la
trasmissione tra assi sghembi ortogonali quando
occorra una forte riduzione di velocità dell’albero
condotto.
Il rapporto di riduzione è in genere compreso tra 1/5
e 1/200.
La vite è sempre motrice, la ruota sempre
condotta.
Ruota / vite
L’ingranaggio a vite si presta a trasmette re potenze notevoli in relazione al suo ingombro
modesto.
I materiali di cui è costituita la coppia devono essere di qualità e le tolleranze di fabbricazione
strette; deve inoltre essere montato con precisione in modo da avere elevata rigidezza e
corretto posizionamento relativo tra vite e ruota a vite.

TIPOLOGIE DI RUOTE
Ruota / vite

TIPOLOGIE DI RUOTE

TIPOLOGIE DI RUOTE
a.s. 18/19 ITIS “G. MARCONI” – PADOVA prof. M. Burgarelli

ESEMPIO

PROFILO DEI DENTI
Il profilo del dente più utilizzato è quello ad
evolvente di cerchio. Tale curva è descritta
da un punto solidale ad una retta la quale
rotola senza strisciare su una circonferenza
(circonferenza di base).

PROFILO DEI DENTI

Ruote di frizione
La trasmissione avviene grazie all’aderenza fra le due ruote, che impedisce lo slittamento reciproco; per ottenerla è necessaria
una forza d’accoppiamento

Ruote di frizione

GEOMETRIA DELLA RUOTA
Le circonferenze primitive delle ruote dentate coincidono con quelle relative a due ideali
ruote di frizione poste a contatto

Perché l’ingranamento sia regolare il passo del pignone deve essere uguale al passo
della ruota

il modulo (m) definito come il rapporto tra il diametro primitivo e il numero dei denti:

Esercizio no.1
Dimensionare una ruota dentata con modulo m=5 e con z=40 denti.

Esercizio no.2
Determina gli elementi di una ruota dentata con z=38 e de=120 mm.

Esercizio no.3
Una ruota dentata motrice con numero di denti z1=20 compie 180g/m, trasmette il moto alla ruota
condotta con rapporto di trasmissione i=3, considerando un interasse a=160mm.
Calcola il passo, i diametri primitivi delle due ruote, il numero di denti e di giri al minuto della ruota
mossa.

le norme UNI prevedono di eseguire il disegno delle ruote in questione semplicemente, per quanto
concerne la dentatura, rappresentandone la circonferenza primitiva e quella di testa. La circonferenza
primitiva di regola è tracciata con la classica linea tratto-trattino. Quella di testa, denominata anche di
troncatura esterna, invece deve essere rappresentata con una continua grossa.
RAPPRESENTAZIONE

RAPPRESENTAZIONE
Nella figura è indicata la stessa rappresentazione con l'unica differenza costituita dalla presenza di una
sezione parziale della ruota sovrapposta alla vista in direzione radiale. In tale caso è necessario indicare il
tratto di generatrice cilindrica relativa al cilindro di fondo della ruota, oltre al tratto di generatrice che
rappresenta il cilindro primitivo.

RAPPRESENTAZIONE
Comunque le norme non escludono la possibilità di disegnare più denti, e anche, eventualmente, tutti i
denti della ruota. Le stesse regole di rappresentazione si applicano al caso della cremagliera

RAPPRESENTAZIONE
Per quanto concerne la rappresentazione unificata del componente ruota dentata le UNI 7462
forniscono le prescrizioni dettagliate per eseguirne il disegno tecnico.

RAPPRESENTAZIONE
In particolare si osserva che la ruota dentata, in generale, potrà essere rappresentata in sezione assiale.
In questa sezione saranno indicate esclusivamente le quote relative al corpo ruota escludendo indicazioni
specifiche sulle dimensioni e sulla configurazione della dentatura. In questa rappresentazione è prevista
la prescrizione della rugosità superficiale dei fianchi dei denti ed eventualmente di alcune altre superfici
del corpo ruota. Le tolleranze dimensionali e geometriche andranno anch'esse eventualmente prescritte in
tale rappresentazione
Le caratteristiche della dentatura invece
devono essere specificate tramite una
tabella posta in prossimità della
suddetta sezione

RAPPRESENTAZIONE

RAPPRESENTAZIONE : tolleranza di oscillazione

RAPPRESENTAZIONE: tolleranza di oscillazione

RAPPRESENTAZIONE
Le caratteristiche della dentatura invece devono essere specificate tramite una tabella posta in prossimità
della suddetta sezione
In questa tabella saranno riportati i seguenti parametri: modulo, numero dei denti, dentiera di riferimento,
diametro primitivo, parametri relativi all'eventuale correzione dei denti (es.: coefficiente di spostamento o
altro, in funzione del metodo di correzione adottato), in grado di precisione, numero di denti della ruota
da accoppiare (denominata ruota coniugata) con il relativo riferimento di identificazione, l'interasse
nominale di funzionamento, e il gioco normale del ingranaggio.

RAPPRESENTAZIONE
Nella rappresentazione di due ruote dentate in condizioni di ingranamento, nessuna
delle due ruote deve coprire la parte in presa dell’altra, ad eccezione dei seguenti
casi:
-una delle due ruote è posizionata anteriormente rispetto all’altra;
-se in sezione assiale la parte in presa di una delle due ruote, arbitrariamente
scelta, è coperta in parte dall’altra

RAPPRESENTAZIONE
a.s. 18/19 ITIS “G. MARCONI” – PADOVA prof. M. Burgarelli

DANNEGGIAMENTO DELLE RUOTE
- PER FATICA
Dovuta al fatto che il dente, considerato come una trave, è sottoposto ad una
sollecitazione alternata
- PER USURA : vaiolatura, grippaggio, pitting, scheggiatura
Dovuta al contatto tra i denti e alle forti pressioni e temperature che si instaurano
nel punto di contatto

DANNEGGIAMENTO DELLE RUOTE

DANNEGGIAMENTO DELLE RUOTE : VAIOLATURA

DANNEGGIAMENTO DELLE RUOTE : SCHEGGIATURA

DANNEGGIAMENTO DELLE RUOTE : GRIPPAGGIO

COSTRUZIONE DELLE RUOTE
https://www.youtube.com/watch?v=hWQIMLWBobY

COSTRUZIONE DELLE RUOTE : TAGLIO PER COPIA

COSTRUZIONE DELLE RUOTE : TAGLIO CON FRESE
https://www.youtube.com/watch?v=G_o-WpP7fbU
https://www.youtube.com/watch?v=rEz9XuTbs3o

COSTRUZIONE DELLE RUOTE : TAGLIO PER INVILUPPO

COSTRUZIONE DELLE RUOTE : SISTEMA PFAUTER
https://www.youtube.com/watch?v=bndQw0n_Llo

COSTRUZIONE DELLE RUOTE : STOZZATRICE FELLOWS
https://www.youtube.com/watch?v=P-tjTKX56Tc

COSTRUZIONE DELLE RUOTE : DENTATRICE MAAG
https://www.youtube.com/watch?v=M70GXuX4sKc
https://www.youtube.com/watch?v=Or9jpXX2qmA&t=78s

FINITURA DELLE RUOTE : RETTIFICA
https://www.youtube.com/watch?v=w9x7BjDhxSs&t=237s

FINITURA DELLE RUOTE : SBAVATURA
http://www.biancogianfranco.com/Agg%20Area%20Italia/Smussatori/Sbavatura%20e
%20smussatura%20degli%20ingranaggi.pdf
https://www.youtube.com/watch?v=29S6Tdtw47w
Le operazioni di smussatura e sbavatura degli ingranaggi sono indispensabili per il corretto
funzionamento delle trasmissioni. Questi due processi in genere vengono eseguiti
contemporaneamente

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