Modifiche del profilo dei denti di ingranaggi conici diritti e spiro-conici

Il problema delle vibrazioni degli ingranaggi è comune nei sistemi di trasmissione di potenza. Una delle principali fonti di eccitazione delle vibrazioni nelle coppie di ingranaggi è la fluttuazione dell'errore di trasmissione. Ciò deriva da errori del profilo del dente, dal disallineamento e deflessione dei denti. La modifica del profilo del dente è un modo prevalente per ridurre il livello di vibrazione delle coppie di ingranaggi. L'analisi dinamica degli ingranaggi conici è essenziale per ridurre i problemi di rumore e vibrazione. Rumore e vibrazione sono problemi inevitabili nei sistemi di trasmissione, sono intensificati quando nel sistema appaiono alcuni fenomeni non lineari dovuti perdita di contatto tra i denti, ad esempio risposte non stazionarie o caotiche. Questa tesi presenta diversi modelli per analizzare e studiare l'efficacia di diversi tipi di modifica del profilo per gli ingranaggi conici diritti e ingranaggi spiro-conici con gioco. Si analizzano le vibrazioni non lineari degli ingranaggi con diversi tipi di modifiche del profilo. Vengono esaminate tre condizioni per i profili dei denti: (i) modello con profilo a evolvente puro, (ii) modello con profilo del dente ottimizzato staticamente e (iii) modello con profilo del dente ottimizzato dinamicamente. La modifica del profilo del dente viene utilizzata nei modelli mediante Algoritmi Genetici per estrarre la migliore ampiezza e la lunghezza delle modifiche. L'efficacia delle modifiche del profilo viene studiata per diversi casi. Per ogni caso, le risposte dinamiche non lineari vengono investigate mediante soluzioni numeriche. I risultati mostrano che, per i casi presentati, le modifiche del profilo appropriate sono in grado di ridurre il livello di vibrazione ed eliminare ampiezze di vibrazione elevate in regimi particolari. Anche per gli ingranaggi spiro-conici vengono studiati nuovi tipi di modifica del profilo. Il nuovo tipo viene detto metodo dell’errore di trasmissione di ordine superiore (HTE). Sono studiate le vibrazioni nonlineari quando tale nuovo metodo HTE è applicato. I risultati dimostrano che la qualità di ingranamento degli ingranaggi conici a spirale HTE sembra più adatta rispetto a quella degli ingranaggi progettati con l'errore di trasmissione parabolica (PTE).