Studio della resistenza a fatica di ruote dentate

Il lavoro che ci accingiamo a presentare, analizza lo studio della resistenza a fatica di ruote dentate mediante la realizzazione di un’apposita attrezzatura montata su una macchina servo-idraulica adibita alle prove di fatica. Per poter realizzare tale progetto abbiamo suddiviso il lavoro in due fasi:• prima fase di calcolo; • seconda fase attività sperimentale, presso il laboratorio di meccanica. Come riferimento è stato preso in considerazione il lavoro svolto dal Politecnico di Milano, relativo al comportamento a fatica durante il contatto e la flessione di ruote dentate in acciaio duttile austemperato. Tale lavoro si basa su un test STF (single tooth fatigue) dove, dopo aver inserito la ruota dentata in un apposito supporto secondo normativa SAE J1619, il carico veniva applicato su un dente con un pulsatore meccanico, per mezzo di appositi cunei, senza riprodurre l’ingranamento con un’altra ruota [1].Il primo problema che si è affrontato è stato la realizzazione di due punzoni: uno con la funzione di sostegno e l’altro per trasmettere il carico, tangente alla circonferenza di base della ruota. Scelte quattro ruote da analizzare, la progettazione dei due punzoni doveva essere fatta in modo tale da garantire il criterio di tangenza della forza alla circonferenza di base, tenendo conto degli ingombri dei denti delle varie ruote. Un secondo problema è stato quello di determinare il punto di contatto ottimale per rispettare tale condizione e di sistemare fisicamente la ruota nella macchina servo-idraulica per poter eseguire la prova a fatica.Una volta risolti questi problemi è stata eseguita la prova a fatica in cui la pressa idraulica trasmetteva un carico pulsante al dente in modo che resistesse, teoricamente, a 106 cicli. Il lavoro di seguito esposto è diviso in tre sezioni: nella prima sezione viene descritta la metodologia di prova eseguita in cui è stato trovato il valore di forza che produce la tensione al limite di fatica. Tale valore è stato messo a confronto con i risultati prodotti da un’analisi agli elementi finiti; nella seconda sezione viene descritta la procedura della prova; nella terza sezione vengono presentati i risultati preliminari della prova.