Trasmissione di potenza Differenziale Aperto
Perno con i due satelliti in estremità Ruota conica planetaria Disegno di Macchine: materiale di supporto alle Questo assieme è un differenziale di tipo aperto. La ruota a denti elicoidali più esterna prende potenza da un pignone motore (in genere posto a valle di un cambio). La ruota è solidale ad una gabbia o scatola in cui sono alloggiate 2 coppie di ruote coniche: i satelliti ed i planetari (o solari). I Planetari sono montati uno per albero condotto. I satelliti sono montati su un perno solidale con la gabbia e possono quindi sia ruotare solidali con la gabbia attorno all asse dei condotti (freccia verde), che ruotare indipendentemente attorno al loro asse (frecce blu). Corona motrice Scatola Cuscinetto a rulli conici (senza anello esterno) Prova a disegnare la scatola motrice del differenziale (è composta dalla corona motrice e dalla scatola, deve poter alloggiare il perno dei satelliti ed i due alberi condotti. I supporti si trovano in corrispondenza dei cuscinetti conici) Perché sulla scatola sono montati due cuscinetti a rulli conici? Come sono montati i due satelliti rispetto al perno?
A cosa serve un differenziale aperto? Il suo schema cinematico consente di trasmettere potenza (in una proporzione fissa 1:2) a due alberi condotti rendendo possibile la variazione della loro velocità relativa. Questo serve ad esempio in un automobile per garantire durante una curva l aderenza della ruota interna rispetto a quella più esterna. Con riferimento alla figura 1 sia O il centro della curva, la ruota interna con velocità w1 in caso di assenza di differenziale si troverebbe con una velocità tangenziale Vs1 tale da impedire una corretta impostazione di curva (ruota che striscia sul terreno). In figura 2, la presenza del differenziale fa sì che la velocità angolare della ruota interna si moduli ad un valore inferiore rispetto a quelle dell altra ruota e dell albero motore (=gabbia differenziale) secondo la regola w2=(w1+w3)/2. Questo avviene perché durante la curva i satelliti possono sia ruotare attorno al perno che girare solidali con esso attorno all asse degli alberi condotti. La combinazione di questi due moti rende possibile, a parità di potenza trasmessa, la variazione di velocità tra la ruota condotta più veloce e quella da rallentare. Figura 1 Caso w1= w3: quando la velocità degli alberi condotti è impostata sullo stesso valore i due planetari girano con la stessa w e lo stesso fanno i satelliti che ruotano con la gabbia ma non su loro stessi. I denti in presa sono sempre gli stessi, le ruote creano un innesto rigido di connessione tra albero motore e condotti. La velocità media dei condotti è pari alla velocità dell albero motore (= corona motrice). ura presa da A. Morelli, Progetto dell autoceicolo, celid Figura 2 Caso w2=0: quando l albero motore non trasmette potenza alla ruota motrice la gabbia è ferma (w2=0) se muoviamo uno dei due alberi condotti il planetario corrispondente aziona i satelliti che ruotando su loro stessi (il perno è fermo perché w2=0) fanno girare l altro albero condotto con velocità uguale ma in verso opposto (si verifica quindi che 0=(w1+w3)/2).
C è una boccola! In questo altro schema la ruota motrice è conica, poiché l abero motore derivato dal cambio si trova a 90 rispetto ai due semiassi (com è quindi la trazione? Posteriore o anteriore?). La vista in sezione a sinistra mostra che la ruota motrice è resa solidale alla gabbia attraverso bullonatura. Anche nel caso delle foto precedenti accadeva lo stesso! Notare sempre nella vista in sezione la presenza di boccole per ridurre gli attriti di rotazione dei satelliti attorno ai loro assi
Per esercitarsi: -Disegnare l assieme in sezione assiale In particolare seguire le normative iso per la rappresentazione dei componenti principali, indicati nelle figure - Spiegare perché servono cuscinetti conici e perché sono montati a X boccola Ruote coniche Profilo scanalato / assi di rotazione cuscinetti corona