Giunti per alberi
Fatti interessanti sui giunti per alberi
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Cosa sono i giunti per alberi?
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Quali sono i tipi di giunzioni dell'albero?
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Come sono classificati gli accoppiamenti dell'albero?
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Di cosa bisogna tener conto nella scelta e nel funzionamento dei giunti per alberi?
Cosa sono i giunti per alberi?
Gli alberi vengono utilizzati nella meccanica per trasmettere rotazione e coppia e quindi lavoro meccanico. Per il collegamento di due alberi in un gruppo propulsore, ad esempio tra motore, trasmissione e macchina da azionare, vengono utilizzati connettori che, a seconda delle esigenze dell'applicazione, hanno determinate caratteristiche di costruzione. La caratteristica principale dell'accoppiamento dell'albero è che il numero di giri e la coppia sui lati di ingresso e di uscita sono uguali. Oltre alla trasmissione del lavoro meccanico, gli accoppiatori per alberi possono svolgere altre attività, ad es. In base alla loro struttura Attenuazione delle vibrazioni meccaniche tra i singoli elementi della macchina, compensazione dello spostamento dell'albero e isolamento elettrico.
Ogni disassamento dell'albero e le sue forze di ritorno causano un elevato carico sul supporto dell'albero e quindi un'usura evitabile in caso di collegamento rigido degli alberi. Anche in caso di allineamento preciso delle estremità dell'albero durante il montaggio, a causa di influenze dinamiche e termiche durante il funzionamento può verificarsi uno spostamento angolare.
Quali sono i tipi di giunzioni dell'albero?
Nel caso più semplice, si tratta di un connettore rigido, cioè un elemento di collegamento assiale continuo che si adatta alle rispettive estremità dell'albero e viene fissato, ad esempio, con viti di posizionamento, collegamenti a morsetto o molle di accoppiamento. In questo modo si ottiene un collegamento ampiamente rigido dei due alberi, cioè La coppia e l'angolo di rotazione vengono trasmessi in fase.
Tuttavia, la struttura, il montaggio e il funzionamento di un sistema di azionamento si semplificano nella maggior parte dei casi, quando l'accoppiamento dell'albero è composto da due parti che sono collegate tra loro in modo elastico. In questo modo si può verificare un certo disassamento di fase durante la coppia trasmessa e l'angolo di rotazione.
Esistono due possibilità: o ci sono due mozzi dentati esternamente collegati tramite un manicotto dentato internamente, i cosiddetti "innesti dentati", o due mozzi, i cui artigli a forma di dita si innestano in direzione assiale, i cosiddetti "innesti a denti". Entrambi i tipi sono un giunto per albero flessibile.
Un accoppiamento dentato è composto da due mozzi in metallo, ad es. Acciaio, e un manicotto in plastica, generalmente poliammide. Grazie alla sua elasticità, il manicotto rende l'accoppiamento un collegamento elastico rotante.
Figura: Parti singole di un giunto a sfera: Mozzi A e B, mozzo con struttura angolare e stella in plastica.
Anche l'innesto a denti è elastico a rotazione. A tale scopo, tra le griffe a forma di dita dei due mozzi metallici in alluminio o acciaio fuso viene inserita una stella in plastica elastica, in modo da smorzare le variazioni di coppia, le vibrazioni meccaniche e le vibrazioni degli elementi della macchina. Poiché la plastica della stella viene caricata solo a pressione e non a trazione, è possibile trasferire prestazioni meccaniche relativamente grandi. La plastica è uno speciale materiale elastomerico resistente a olio, sostanze chimiche e calore. Sono richiesti requisiti particolarmente elevati per resistenza all'invecchiamento, resistenza all'abrasione e assenza di fatica.
Come sono specificati i giunti dell'albero?
I valori importanti di una frizione dell'albero includono le dimensioni meccaniche dei fori per gli alberi da inserire, ovvero il loro diametro e la lunghezza del foro. La prima e la seconda cifra della denominazione del tipo indica il diametro massimo di foratura del mozzo A e del mozzo B. Il diametro esterno dell'albero del mozzo A è inferiore a quello dell'albero del mozzo B. È disponibile anche una versione con albero lungo che copre un intero albero motore. Altri importanti valori caratteristici della frizione dell'albero sono la coppia massima e la velocità massima che può essere trasmessa.
Le stelle in plastica sono realizzate in elastomero con diversi gradi di durezza. Vengono specificati i valori di durezza (Shore), ad es. 800 Sh a basso carico e bassa rigidità torsionale, 920 Sh per carichi medi nelle applicazioni industriali più comuni o 980 Sh per momenti elevati, ma in questo caso, a causa della maggiore durezza, è presente una maggiore rigidità torsionale e sono possibili deviazioni angolari ridotte. Le stelle in plastica sono contrassegnate in modo colorato, in modo da non creare confusione.
Di cosa bisogna tener conto nella scelta e nel funzionamento dei giunti per alberi?
Una frizione deve essere progettata e i suoi dati meccanici devono essere dimensionata in modo da non superare il carico ammissibile durante il funzionamento. Le note per la progettazione di un giunto dell'albero sono conformi alla norma DIN 740, parte 2. I valori indicati nelle schede tecniche sono decisivi per la coppia nominale TKN, che può essere trasmessa per l'intero intervallo di velocità consentito, nonché per la coppia massima TKmax, che può essere trasmessa per breve tempo come sollecitazione alternata. In caso di picchi di carico momentanei, un connettore può fissare coppie fino a tre volte il valore della coppia nominale.
È importante che la temperatura di esercizio consentita dei connettori non superi o non superi l'intervallo consentito, altrimenti le parti in plastica non possono più rispettare le caratteristiche definite nelle specifiche. I valori tipici sono da -30 0C a +90 0C.
Come elemento di rotazione della macchina, è necessario prestare attenzione allo sbilanciamento minimo possibile anche in caso di giunti dell'albero, che provoca vibrazioni fastidiose. Le forme di costruzione con la portata più bassa possibile e la struttura simmetrica sono meno inclini allo sbilanciamento.