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Compensazione Completa del movimento irregolare col secondo

Con un corretto accoppiamento in serie di due giunti cardanici è possibile compensare completamente le irregolarità di movimento viste precedentemente. Si potrà così avere, ad esempio, che l’anticipazione angolare causata dal primo giunto + può essere compensata dal ritardo di pari entità - dovuto al secondo giunto. Perché ciò avvenga, dovranno essere soddisfatte le seguenti condizioni:

  1. L’angolo di deviazione del primo giunto deve essere uguale all’angolo di deviazione del secondo giunto.
  2. I componenti del secondo giunto devono girare 90° in anticipo o in ritardo, nel loro piano di deviazione formato dai relativi semialberi di ingresso e di uscita, rispetto a componenti del primo giunto. O meglio, chiarendo il concetto, le forcelle dell’albero intermedio devono giacere in piani A e B formati dai semialberi di ingresso e uscita rispettivamente del primo e del secondo giunto (Fig. 14).

Fig. 14:

Bild 14: Ebenen A und B

Le due disposizioni più comunemente usate nelle varie applicazioni derivano da questo principio generale: disposizione a Z ed a W.

6.1 Disposizione a Z

In questo metodo di applicazione, usato nella quasi totalità dei casi, la disposizione vede i due angoli di deviazione entrambi sullo stesso piano (cioè φ =0, vedi Fig.15  ). La velocità angolare dell’albero condotto in uscita del secondo giunto risulterà uniforme, se le due forcelle dell’albero intermedio si troveranno anch’esse sullo stesso piano e se i due angoli di deviazione saranno uguali tra loro. 

Fig. 15:

Bild 15: Z-Beugung

6.2 Disposizione a W

Valgono le stesse considerazioni della disposizione a Z.

Fig. 16:

Bild 16: W-Beugung

6.3 Disposizione angolare nello spazio

Se le due proiezioni dell’albero risultano secondo disposizione a Z con vista di lato  e  secondo disposizione a W con vista dall’alto, o viceversa, allora noi diciamo che si ha una disposizione angolare nello spazio come quella rappresentata in Fig. 14. 

Gli angoli di deviazione risultanti ß1 e ß2 , così pure come l’angolo φ tra i due piani A e B, possono essere determinati tramite gli angoli di deviazione  ßV1 , ßV2 , ßH1 , ßH2  nelle proiezioni riportate nella Fig. 17. 

Fig. 17:

Esempio (metodo grafico):

Viene usato il metodo rappresentato in Fig 18 e 19. Sia data la disposizione rappresentata in Fig 19: si vuole trovare l’ampiezza ed il senso dell’angolo di sfasamento φ.

Fig. 18:

Bild 18: Graphisches Verfahren

Fig. 19:

I valori degli angoli ßV1 = +15° e  ßH1 = +7° della Fig. 19 vengono introdotti nel diagramma della Fig. 18 rispettivamente sull’ordinata e sull’ascissa, e poi sommati geometricamente riportando in diagramma la linea 1 tratteggiata la quale rappresenta la traccia del piano A di deviazione del giunto 1 visto da C nella direzione dell’albero. L’estremità della linea 1 tratteggiata individua graficamente l’angolo di deviazione risultante del  giunto 1 che è  ß1=16,5°.   

Analogamente vengono introdotti i valori degli angoli ßV2 = -15° e  ßH2 = -7° e, con lo stesso metodo, si trova la linea piena 2 la quale rappresenta la traccia del piano B di deviazione del giunto 2.  entered in the same way and an extended line 2 gives the deflection plane of the joint 2. L’estremità della linea piena 2 individua graficamente l’angolo di deviazione risultante ß2  del  giunto 2.   

L’angolo tra le due line 1 e 2  è l’angolo di sfasamento .  Guardando dalla posizione C, la forcella b del giunto 2, la quale fa parte dell’albero intermedio, dovrà essere ruotata di questo angolo nella direzione della forcella a del giunto 1, anch’essa facente parte dell’albero intermedio: tale rotazione dovrà essere 71° in senso antiorario.

Gli angoli di deviazione risultanti, del giunto 1 e 2 rispettivamente, possono essere calcolati come segue:

Formel 6: Beugungswinkel

e per l’angolo di sfasamento vale:

Formel 7: Verdrehwinkel

Questo calcolo deve essere sempre accompagnato dal metodo grafico perché da lì va preso il segno, cioè il senso di rotazione. Se il valore di fosse maggiore di 90°, in pratica si considera il suo complementare a 180°. 

6.4 Tollerance ammesse

Se, per ragioni di progetto, la completa omocineticità non fosse sempre possibile, bisognerebbe almeno rispettare la seguente condizione:

Formel 8: Beugungswinkel

dove ßE  corrisponde all’angolo di deviazione di un giunto singolo che genera la stessa disuniformità del nostro albero in questione.

6.5 Alberi a giunti multipli

Alberi a giunti multipli, con tre o più giunti, sono spesso usati sui veicoli. Allora

Formel 9: Beugungswinkel

Giunti con la stessa posizione della forcella in relazione alla loro deviazione hanno lo stesso segno (vedi in Fig 20 il giunto 1 ed il giunto n, oppure il giunto 2 ed il giunto 3)

Fig. 20:

In molti casi, anche con alberi a giunti multipli a disposizione angolare nello spazio, possono essere raggiunte sufficienti compensazioni delle disuniformità. Noi siamo a vostra disposizione: contattateci e saremo felici di potervi offrire la nostra consulenza.

Ulteriori informazioni sulla cinematica di un albero di trasmissione possono essere trovate nella direttiva VDI 2722.

 
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