24.2 : Progettazione degli alberi di trasmissione

La progettazione di un albero di trasmissione richiede una conoscenza approfondita delle sollecitazioni indotte da momenti e coppie flettenti, soprattutto nei sistemi in cui la potenza viene trasferita tramite ingranaggi. Queste forze-creano sistemi di accoppiamento di forza ai centri delle sezioni trasversali dell'albero, portando a carichi sia trasversali che torsionali. Sebbene le sollecitazioni di taglio derivanti dai carichi trasversali siano tipicamente inferiori a quelle derivanti dalle coppie e siano spesso trascurate, le significative sollecitazioni normali derivanti da questi carichi contribuiscono alla massima sollecitazione di taglio.

Il calcolo della sollecitazione normale esercitata su una sezione d'albero comporta l'esame della sezione trasversale dell'albero in un punto specifico, considerando sia le coppie torcenti che quelle flettenti. La massima sollecitazione normale si verifica tipicamente alle estremità del diametro perpendicolare alla risultante della coppia del momento flettente. Determinare il rapporto J/c del momento polare minimo ammissibile della sezione trasversale è essenziale per garantire l'integrità e la funzionalità dell'albero.

Questo rapporto è fondamentale in quanto tiene conto sia del momento flettente massimo risultante che della coppia sull'albero, oltre allo stress di taglio consentito. Questo approccio analitico è fondamentale nella progettazione di alberi circolari sia pieni che cavi, consentendo la creazione di configurazioni di alberi ottimizzate in grado di resistere in modo affidabile alle sollecitazioni operative. Tale metodologia garantisce che gli alberi progettati siano robusti, efficienti e adattati alle loro applicazioni specifiche, garantendo la sicurezza e la funzionalità dei sistemi meccanici.