STUDIO E OTTIMIZZAZIONE DI UN GRUPPO DI RIDUZIONI FINALI PER UN VEICOLO RUOTATO

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Umberto Meloni
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1 ALMA MATER STUDIORUM UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI BOLOGNA STUDIO E OTTIMIZZAZIONE DI UN GRUPPO DI RIDUZIONI FINALI PER UN VEICOLO RUOTATO Candidato: Federico Benedini Relatore: Prof. Luca Piancastelli Anno accademico Sessione II

2 IL VEICOLO CARATTERISTICHE: MASSA TIPO DI PROPULSIONE TRAZIONE NUMERO MOTORI DIAMETRO PNEUMATICO UTILIZZO 30t Elettrica 8X8 8 (uno per ruota) 1,3 m Trasporto di: Persone (max. 12) Materiale

3 SPECIFICHE DI PROGETTO SPECIFICA 1: Mantenere una velocità di 10 km/h su una superficie con pendenza del 60% SPECIFICA 2: Velocità massima 100 km/h su una superficie orizzontale Velocità di rotazione della ruota: 44 rpm Coppia massima alla ruota: Nm Velocità di rotazione della ruota: 440 rpm Coppia massima alla ruota: 535 Nm

4 SPECIFICHE DI PROGETTO SPECIFICA 1: Mantenere una velocità di 10 km/h su una superficie con pendenza del 60% SPECIFICA 2: Velocità massima 100 km/h su una superficie orizzontale Velocità di rotazione della ruota: 44 rpm Coppia massima alla ruota: Nm Velocità di rotazione della ruota: 440 rpm Coppia massima alla ruota: 535 Nm Condizione più restrittiva

5 RIDUTTORE EPICICLOIDALE Schema generale: Ruota interna Solare (1) Ruote intermedie Satelliti (2) Ruota esterna Corona (3) Porta satelliti (P) Vantaggi: Elevati rapporti di riduzione; Elevate coppie da trasmettere; Elevati carichi da sopportare sull albero del solare

6 DIMENSIONAMENTO INGRANAGGI

7 DIMENSIONAMENTO INGRANAGGI I Stadio II Stadio Più snello e veloce Più massiccio per coppie elevate

8 DIMENSIONAMENTO ALBERI PROBLEMA: Coppie da trasmettere di entità elevata ALBERI CON PROFILO SCANALATO A FIANCHI PARALLELI

9 DIMENSIONAMENTO ALBERI I Stadio II Stadio

10 DIMENSIONAMENTO ALBERI PARAMETRI DI SCELTA PROFILI: 1. Diametro base e larghezza delle ruote dentate; 2. Coppia da trasmettere; 3. Resistenza del materiale. I Stadio: (L=42 mm) 8x32x38 Solare 8x46x54 Satelliti II Stadio: (L=130 mm) 8x36x42 Solare 8x46x54 Satelliti

delle ruote (profilo del dente dritto) Alloggiamento direttamente sul

11 BLOCCAGGIO ASSIALE RUOTE Sistema di fissaggio assiale attraverso anelli elastici di sicurezza Assenza di spinte assiali dovute al moto delle ruote (profilo del dente dritto) Alloggiamento direttamente sul profilo scanalato Scelta del modello in base al diametro del profilo scanalato

12 CUSCINETTI 2 TIPOLOGIE: Cuscinetto a rulli cilindrici Cuscinetto a doppia corona di sfere Sopporta principalmente spinte radiali Sopporta spinte Radiali ed assiali

13 I Stadio CUSCINETTI DISPOSIZONE II Stadio

14 ALLOGGIAMENTO DEI CUSCINETTI Verranno alloggiati due cuscinetti per ogni albero Spallamento Alloggiamento anello interno

15 BLOCCAGGIO ASSIALE CUSCINETTI Sistema di fissaggio assiale attraverso anelli elastici di sicurezza Alloggiamento della gola direttamente sull albero

16 PORTASATELLITI I Stadio Lato Interno Lato Esterno Mozzo di uscita scanalato per trasmissione coppia al II stadio

17 PORTASATELLITI II Stadio Lato Interno Lato Esterno Inserimento di 4 barre saldate per irrigidire la struttura Profilo scanalato per trasmissione coppia finale

18 RUOTA INTERMEDIA DI SOSTEGNO Inserimento, al termine del portasatelliti del I stadio, di una ruota dentata fissa. Ingranamento esterno con la corona circolare Duplice funzione: Sostegno; Irrigidimento della struttura. Cuscinetto radiale a rulli cilindrici

19 RUOTA INTERMEDIA DI SOSTEGNO Esploso del I e del II stadio con la ruota intermedia di sostegno

20 CORONA CIRCOLARE ESTERNA Rapporto di riduzione uguale per entrambi gli stadi Unica corona circolare esterna

21 Entrambi gli stadi insieme alla ruota di sostegno andranno infilati all interno dell unica corona circolare. COMPLESSIVO RIDUTTORE

22 COPERCHIO LATO INTERNO Cuscinetto a rulli cilindrici alloggiato sull albero del solare Coperchio per chiusura corona circolare Coperchio per fissaggio assiale cuscinetto con 6 viti M8x25 10 Viti M10x35 per fissaggio assiale

23 COPERCHIO LATO ESTERNO Cuscinetto a doppia corona di sfere alloggiato sul portasatelliti del II stadio Coperchio per chiusura corona circolare Coperchio per fissaggio assiale cuscinetto con 6 viti M8x35 10 Viti M10x35 per fissaggio assiale

24 CHIUSURA RIDUTTORE Esploso del sistema di chiusura totale del riduttore

25 FLANGIA FINALE Lato Interno Lato Esterno Mozzo Scanalato per trasmissione coppia 10 Viti per l ancoraggio del cerchione

26 BLOCCAGGIO FLANGIA FINALE Coperchio per il bloccaggio assiale della flangia 6 Viti M6x22 per il fissaggio

27 RIDUTTORE COMPLETO Gruppo di riduzione Albero di entrata Flangia finale di aggancio al cerchione

28 IL CERCHIONE Le dimensioni radiali ci sono state fornite all inizio: Diametro interno=393mm Larghezza=337mm È stato modificato solo il sistema di aggancio che è stato spostato verso l esterno

29 COMPLESSIVO DI AGGANCIO Cerchione Gruppo di riduzione infilato all interno del cerchione Sistema di aggancio attraverso 10 dadi M16

Supporto saldato al coperchio interno del riduttore.

30 PROPOSTA DI AGGANCIO AL TELAIO L ancoraggio con il veicolo avverrà in corrispondenza degli ammortizzatori. Supporto saldato al coperchio interno del riduttore. Soluzione puramente dimostrativa poiché non si conosce la configurazione del veicolo

31 CONCLUSIONI Dati Tecnici Materiale: Acciaio 14NiCr18 - Cementato e Temprato Massa complessiva: 173 kg Dimensioni: Entro i limiti dettati dal cerchione Specifiche: Rispettate con ampio margine Note La massa risulta elevata: questo è dovuto a organi massicci progettati per resistere ad urti violenti causati dal manto stradale. Conviene mettere anche un cuscinetto a rulli fatto su misura tra il cerchione e la carcassa per sopportare i carichi radiali.

32 COMPLESSIVO FINALE LATO INTERNO

33 COMPLESSIVO FINALE LATO ESTERNO

34 G R A Z I E D E L L A T T E N Z I O N E

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