INDICE
1. ROTTURA PER FATICA DEGLI INGRANAGGI
1.1 Introduzione 2
1.2 Aspetti legati alla concentrazione delle tensioni alla base del dente 3 1.3 Metodi analitici per la previsione della vita a fatica 3
2. SINGLE TOOTH FATIGUE TEST (STF)
2.1 Introduzione 6
2.2 Motivazione alla base della scelta di macchine con azione sul singolo dente 6 2.3 Descrizione delle macchine STF attualmente utilizzate__________________8 2.3.1 Modo di caricare il dente______________________________________8 2.3.2 Tipo di attuatore utilizzato_____________________________________9
3. SPECIFICA TECNICA
3.1 Introduzione 10
3.2 Test Gear 10
3.3 Prestazioni richieste 11
3.3.1 Prove realizzabili sull’attrezzatura______________________________11 3.3.2 Criteri di valutazione_________________________________________11
3.4 Condizioni da soddisfare 12
3.4.1 Interfacce 12
3.4.2 Pesi ed ingombri____________________________________________13 3.4.3 Condizioni ambientali e d’uso_________________________________ 13 3.4.4 Sicurezza__________________________________________________13
4. ERRORI NELL’APPLICAZIONE DEL CARICO
4.1 Introduzione 14
4.2 Punto di applicazione del carico 14
4.3 Area di contatto 15
5. PROPOSTA DI UNA MACCHINA STF CON ATTUATORE IDRAULICO
5.1 Introduzione 17
5.2 Progetto Concettuale 18
5.2.1 Funzione principale e secondaria_______________________________ 19
5.2.2 Interfacce__________________________________________________ 19 5.2.3 Input e output_______________________________________________ 19 5.2.4 Analisi della funzione da assolvere_______________________________19 5.2.5 Soluzione concettuale A1_______________________________________20 5.2.6 Soluzione concettuale A2_______________________________________21 5.2.7 Soluzione concettuale scelta____________________________________ 22
6. PROPOSTA DI UNA MACCHINA STF A RISONANZA
6.1 Principio di funzionamento 23
6.2 Struttura della macchina a risonanza 26
6.3 Studio dinamico preliminare 27
6.4 Progetto Concettuale 32
6.4.1 Introduzione______________________________________________________________32 6.4.2 Funzione princpale e secondaria_____________________________________________ 32 6.4.3 Interfacce________________________________________________________________ 33 6.4.4 Soluzione concettuale B1___________________________________________________34
6.4.5 Soluzione concettuale B2____________________________________________________35 6.4.6 Scelta della soluzione da sviluppare____________________________________________36
7. PROGETTO ESECUTIVO
7.1 Introduzione 38
7.2 Elenco dei simboli utilizzati 39
7.3 Modello dell’appoggio elastico_____________________________________40 7.4 Dimensionamento di primo tentativo_________________________________41 7.4.1 Ipotesi/assunzioni____________________________________________ 41 7.4.2 Dimensionamento lamelle______________________________________ 41 7.4.3 Dimensionamento molla_______________________________________ 42 7.4.4 Dimensionamento tappo pretensionatore___________________________44 7.4.5 Dimensionamento madrevite____________________________________ 45 7.4.6 Dimensionamento a trazione dei giunti saldati______________________ 45 7.4.7 Dimensionamento piatti di collegamento___________________________47 7.4.8 Verifica statica dell’appoggio molla______________________________ 49 7.4.9 Progetto sistema di bloccaggio base______________________________ 51 7.4.10 Dimensionamento appoggio incudine____________________________ 52 7.5 Dimensionamento definitivo appoggio________________________________54 7.5.1 Introduzione________________________________________________ 54 7.5.2 Processo iterativo____________________________________________ 54 7.5.3 Dimensionamento incudine_____________________________________ 55 7.5.4 Calcolo FEM della rigidezza dell’appoggio molla e dell’incudine_______58 7.5.5 Progetto del sistema di bloccaggio incudine________________________ 59
7.6.1 Introduzione________________________________________________ 61 7.6.2 Soluzione costruttiva__________________________________________ 61 7.6.3 Scelta del cuscinetto__________________________________________ 62 7.6.4 Disegno costruttivo____________________________________________63 7.7 Misura del carico di prova________________________________________64 7.7.1 Scelta del tipo di sensore______________________________________ 64 7.7.2 Soluzione costruttiva__________________________________________ 64 7.8 Analisi dinamica________________________________________________66 7.8.1 Calcolo inerzie_______________________________________________66 7.8.2 Modello per lo studio della dinamica_____________________________66 7.9 Scelta del motore_________________________________________________69 7.9.1 Introduzione________________________________________________ 69 7.9.2 Prestazioni richieste___________________________________________ 69 7.9.3 Scelta______________________________________________________ 70 7.9.4 Interventi da effettuare sul motore________________________________72
8. ASPETTI LEGATI ALL’INTERPRETAZIONE DEI DATI SPERIMENTALI
8.1 Confronto tra le condizioni di carico reali e di prova 73 8.2 Relazione tra carico di prova STF e tensione elastica alla base del dente 74 8.2.1 Descrizione del codice Helical3D_______________________________ 74 8.2.2 Modello e calcolo delle tensioni_________________________________ 77 8.2.3 Calcolo dello stato di sollecitazione nell’intorno del centro istantaneo di rotazione_____________________________________________________________ 79
8.3 Prove realizzabili con l’attrezzatura STF 81
8.3.1 Introduzione________________________________________________ 81 8.3.2 Prove comparative____________________________________________ 81 8.3.3 Influenza dell’errore nel punto di applicazione del carico su STF_______82
8.4 Impostazioni delle prove 83
8.4.1 Caratterizzazione a bending____________________________________ 83 8.4.2 metodi sperimentali___________________________________________ 83 8.4.3 Valutazione della capacità di stima dei metodi sperimentali____________84
9. CONCLUSIONI 86 RINGRAZIAMENTI
APPENDICI APPENDICE A APPENDICE B
Indice
Indice
