Abstract
Per poter aumentare la densità di potenza negli ingranaggi risulta necessario avere a disposizione una vasta quantità di informazioni relative alla capacità di carico. I metodi di calcolo della resistenza a piede dente e del fianco sono ormai assodati e lagramente diffusi nel mondo industriale, rappresentando un utile strumento di progettazione a supporto degli ingegneri. I medodi ad oggi disponibili sono applicabili ad una vasta gamma di tipologie di ingranaggio che spaziano da quelli cilindrici a quelli coni, quelli ipoidi ecc.. Il calcolo della resistenza del fianco e del piede dente si basa su formulazioni analitiche (teoria di Hertz e delle travi incastrate) o su risultati di simulazioni ad elementi finiti e analisi di contatto. Tali metodi si appoggiano a dati del materiale ottenuti da letteratura, prove sperimentali o stime sulla base di altre misure come durezza, sforzi residui, ossidazione ecc.. Lo studio dell’effetto della presenza di difetti nel materiale, come possono essere incusioni o prosità, che tende a ridurre la capacità di carico della ruota, ha mostrato come questa sia strettamente legata alla distribusione delle dimensioni del difetto stesso. Ad oggi non sono mai stati applicati modelli che tenessero in considerazione la distribuzione della difettosità, come quello proposto da Murakami, al caso specifico di ingranaggi. L’obiettivo di questo lavoro è proprio quello di mostrare come introdurre nel calcolo della resistenza degli ingranaggi una formulazione che consenta di tenere in considerazione la distribuzione della difettosità. Le basi teoriche del metodo saranno descritte con cura nel seguito. Verranno inoltre riportati alcuni esempi applicativi con relativa validazione sperimentale su ingranaggi ipoidi realizzati con differenti qualità. Il livello di carico considerato risulta quello associato ad una probabilità di cedimento del 50%. Il metodo di calcolo può essere accoppiato all’approccio stair-case classico per tenere in considerazione l’effetto della difettosità del materiale. Il confronto tra i calcoli teorici e le misure sperimentali mostra l’accuratezza del metodo.