24.3 :  Alberi di trasmissione: risoluzione dei problemi

La progettazione di un albero solido che trasmette potenza da un motore a una macchina utensile comporta una serie di calcoli per garantire che l'albero possa resistere alle sollecitazioni applicate dai momenti flettenti e dalle coppie. Per prima cosa calcoliamo la coppia esercitata sull'ingranaggio, considerando la potenza trasmessa dall'albero e la sua velocità di rotazione. Successivamente, calcola le forze tangenziali che agiscono sugli ingranaggi, che sono direttamente correlate alla coppia e al raggio dell'ingranaggio.

Successivamente, utilizzare i diagrammi del momento flettente per l'albero per identificare i valori del momento flettente dovuti alle forze che agiscono sui piani orizzontale e verticale. Nelle sezioni trasversali potenzialmente critiche dell'albero, determinare le sollecitazioni combinate da questi momenti flettenti e torsionali calcolando la radice quadrata della somma dei quadrati di questi valori. Questa analisi aiuta a valutare se l'albero può sopportare lo stress senza cedere. Quindi, calcola il momento di inerzia polare, che è cruciale per collegare lo stress di taglio con i momenti di torsione e flessione.

Questo calcolo verifica la capacità dell’albero di sopportare le forze applicate. Infine, calcola il diametro minimo richiesto dell'albero in base al momento di inerzia polare, assicurandoti che possa resistere alle sollecitazioni calcolate con un utilizzo minimo di materiale e nel rispetto degli standard di sicurezza e prestazioni.