Nel campo della trasmissione meccanica precisa, la combinazione tra cinghie dentate e pulegge rappresenta un componente fondamentale per la trasmissione del moto e della potenza. Una corretta selezione è essenziale, poiché determina non solo l'efficienza, la precisione e i livelli di rumorosità di un sistema, ma anche la sua affidabilità a lungo termine e il costo totale di possesso. Una scelta non adeguata può portare a slittamento dei denti, usura prematura, perdita di energia e persino fermi imprevisti.
Questa guida fornisce un approccio sistematico per aiutare ingegneri e personale manutentivo a selezionare la cinghia dentata e la puleggia più adatte alle loro specifiche applicazioni.
Passo 1: Definire i parametri principali dell'applicazione
La selezione corretta inizia con una chiara definizione dei requisiti. Prima di consultare i cataloghi prodotto, verificare questi dettagli fondamentali:
Potenza e coppia: Quanta potenza deve trasmettere il sistema? Qual è la coppia massima?
Velocità: Quali sono le velocità di rotazione (giri/min) degli alberi motore e condotto? Qual è il rapporto di trasmissione richiesto?
Vincoli spaziali: Le limitazioni dello spazio di installazione impongono diametri delle pulegge o distanza tra gli assi?
Fattori ambientali: Il sistema sarà esposto a temperature estreme, oli, sostanze chimiche, polvere o umidità?
Requisiti di precisione e rumorosità: L'applicazione richiede un'elevata accuratezza posizionale? Esistono requisiti stringenti riguardo al rumore durante il funzionamento?
Passo 2: Selezionare il tipo di cinghia dentata e il profilo dei denti
Le prestazioni della cinghia sono determinate principalmente dal profilo dei denti e dal materiale.
Determinare il profilo dei denti:
Trapezoidale (ad es. MXL, XL, L, H): Design classico, adatto a carichi medi e applicazioni industriali generiche.
Curvilineo (ad esempio, HTD, STD, GT): La scelta moderna e più diffusa. La radice del dente arrotondata garantisce una migliore distribuzione delle sollecitazioni, consentendo una trasmissione di coppia più elevata, un funzionamento più silenzioso e una maggiore durata. Le serie HTD (High Torque Drive) e la più avanzata GT (Gates GT®) sono ampiamente utilizzate nell'automazione, nei sistemi servo, ecc.
Profili Speciali (ad esempio, AT, T, PolyChain®): Progettati per coppie estremamente elevate, carichi pesanti o requisiti speciali di sincronizzazione.
Regola Generale: Per applicazioni moderne ad alte prestazioni, in particolare i servomotori, si raccomandano profili curvilinei.
Scegliere il Materiale della Cinghia:
Corpo in Poliuretano + Cavi in Acciaio/Aramidio: Il tipo più comune. Il poliuretano è resistente all'usura, flessibile e resistente a molte sostanze. Adatto alla maggior parte degli ambienti industriali.
Corpo in Gomma + Cavi in Vetroresina: Spesso utilizzato in trasmissioni per impieghi gravosi, offre un'eccellente resistenza agli urti e alla fatica.
Cinghie rivestite in Teflon o in PTFE completo: utilizzate nell'industria alimentare, farmaceutica o in applicazioni che richiedono antiadesione, facile pulizia o resistenza a sostanze chimiche aggressive.
Passo 3: Selezionare e abbinare la puleggia di sincronizzazione
Le pulegge non sono componenti autonomi; devono corrispondere con precisione alla cinghia.
Profilo dei denti e passo devono corrispondere: selezionare una puleggia con lo stesso identico profilo dei denti e passo (ad esempio 5M, 8M, GT2-3mm) della cinghia di sincronizzazione. Questo è un principio irrinunciabile.
Determinare il numero di denti (diametro):
Numero di denti sulla puleggia piccola: questo aspetto è fondamentale. Troppi pochi denti aumentano la fatica da flessione e riducono la durata della cinghia. Consultare la tabella del produttore con il numero minimo raccomandato di denti, in base alla coppia trasmessa e alla velocità della cinghia.
Rapporto di trasmissione e distanza tra gli assi: determinare la combinazione di denti delle pulegge grande e piccola in base al rapporto di trasmissione, e verificarne la fattibilità nello spazio disponibile per l'installazione (distanza tra gli assi).
Specificare la puleggia:
Materiale: Le opzioni più comuni sono alluminio (leggero, ad alta velocità), acciaio (elevata rigidità, per carichi pesanti) o plastiche tecniche (resistenti alla corrosione, silenziose).
Tipo di Flangia: Standard, con flangia (per evitare lo slittamento laterale) o con denti bombati.
Alesaggio e Montaggio: Determinare il tipo di alesaggio (chiavetta, boccola di serraggio, bloccaggio conico, ecc.) e la dimensione per garantire un collegamento sicuro all'albero.
Passo 4: Calcolo e Definizione Finale
Utilizzare il software online del produttore oppure i manuali tecnici. Inserire tutti i parametri (potenza, velocità, rapporto, distanza tra gli assi, fattore di servizio, ecc.) per effettuare il calcolo dettagliato. Ciò permetterà di definire:
Il modello esatto della cinghia dentata e la sua larghezza.
Il numero finale dei denti della puleggia e il modello.
La tensione iniziale raccomandata per l'installazione.
Evita gli Errori Comuni
Selezionare in base soltanto all'esperienza o all'aspetto estetico.
Ignorare gli effetti ambientali sulla scelta del materiale.
Scegliere pulegge non standard o a bassa precisione per ridurre i costi, accelerando l'usura della cinghia.
Non prevedere uno spazio adeguato per la tensionatura durante la manutenzione.
Il valore del supporto professionale
Per applicazioni critiche o complesse, si consiglia vivamente di consultare uno specialista nella trasmissione di potenza. Un fornitore professionista può offrire un supporto completo, dai calcoli di selezione ai test sui campioni fino alle indicazioni per l'installazione, garantendo fin dal primo giorno prestazioni ottimali del sistema.
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