Angrenaje

.1. Definitii. Caracterizare

Mecanismele cu roti dintate, cunoscute sub denumirea de angrenaje, servesc la transmiterea miscarii de rotatie de la o roata conducatoare, numita pinion, la o roata condusa prin intermediul unor dinti care angreneaza succesiv si continuu.

Angrenajele pot reduce viteza unghiulara de intrare si, in acest caz, se numesc reductoare, sau pot amplifica aceasta viteza, numindu-se multiplicatoare.

Angrenajele pot fi utilizate si pentru transformarea miscarii de rotatie in miscare de translatie si invers, cand una dintre roti are o raza infinita, numita cremaliera.

Angrenajul este format, de regula, din doua roti dintate cu forme si dimensiuni diferite, de la zecimi de milimetru pana la circa 12 metri si sunt utilizate in toate domeniile de activitate, ocupand peste 65% din transmisiile mecanice datorita avantajelor semnificative pe care le prezinta.

Transmisiile prin roti dintate se intalnesc in cele mai variate domenii ale tehnicii, de la tehnica aerospatiala la masinile agricole si de la masinile cele mai grele la mecanica fina, in constructiile de roboti industriali, in tehnica de calcul si birotica.

2.2. Clasificarea angrenajelor

Formele variate ale rotilor dintate si ale angrenajelor au impus stabilirea unor criterii de clasificare ce vor fi prezentate mai jos.

I.         Dupa directia dintelui rotilor dintate;

II.       Dupa miscarea axelor celor doua roti dintate ce formeaza angrenajul;

III.     Dupa profilul dintelui;

IV.            Dupa forma rotilor dintate;

V.      Un ultim criteriu de clasificare, considerat in literatura de specialitate unul dintre cel mai important criteriu de clasificare a angrenajelor, se refera la orientarea in spatiu a axelor intre care se transmite miscarea de rotatie.

Dupa acest criteriu angrenajele se clasifica in:

Angrenaje cu axe paralele;

Angrenaje cu axe concurente;

Angrenaje cu axe incrucisate.

I.        Dupa criteriul directiei dintelui:

dinte drept;

dinte inclinat;

dinte in V;

dinte curb.

II.      Dupa criteriul privind miscarea axelor:

angrenaje cu axe fixe (fig. 2.1);

angrenaje cu axe mobile (fig. 2.2);

III.            Dupa profilul dintelui:

evolventa

arc de cerc;

cicloida;

octoida

spirala arhimedica.

IV.            Dupa forma rotilor dintate:

angrenaje cu roti cilindrice;

angrenaje cu roti conice;

angrenaje hiperboloide;

angrenaje melcate;

angrenaje cremaliera;

angrenaje necirculare.

V.       Dupa orientarea axelor:

Angrenaje cu axe paralele:

a)     angrenaj cilindric exterior cu dinti drepti (fig. 2.3.a);

b)     angrenaj cilindric exterior cu dinti inclinati (fig. 2.3.b);

c)     angrenaj cilindric exterior cu dinti in V (fig. 2.3.c);

d)     angrenaj cilindric interior cu dinti drepti (fig. 2.3.d);

e)     angrenaj cilindric interior cu dinti inclinati (fig. 2.3.e);

f)      angrenaj cilindric cu cremaliera (fig. 2.3.f).

Angrenaje cu axe concurente:

a)     angrenaj conic cu dinti drepti (fig. 2.4.a);

b)     angrenaj conic cu dinti inclinati (fig. 2.4.b);

c)     angrenaj conic cu dinti curbi (fig. 2.4.c);

d)     angrenaj conic cu dinti cu roata plana (fig. 2.4.d).

Angrenaje cu axe incrucisate:

a)     angrenaj cilindric incrucisat (fig. 2.5.a);

b)     angrenaj hipoid (fig. 2.5.b);

c)     angrenaj cu melc cilindru (fig. 2.5.c);

d)     angrenaj cu melc globoidal (fig. 2.5.d).

Intru-cat angrenajele cilindrice sunt cel mai des intalnite in practica, acestea vor fi analizate in paragraful urmator.

2.3. Analiza angrenajelor cilindrice

2.3.1. Determinarea axoidelor

Este necesar sa fie facuta inca de la inceput mentiunea ca din punct de vedere practic, trebuie ca intre roata conducatoare si cea condusa sa existe un acelasi grad de neuniformitate (respectiv de uniformitate) a miscarii. Acest deziderat este exprimat prin relatia raportului de transmitere care trebuie sa ramana constant.