Progetto e ottimizzazione di magnetic gear

La finalità della tesi è stata esplorare le caratteristiche dell'ingranaggio magnetico ed eseguirne un'ottimizzazione, al fine di valutare una possibile implementazione pratica. Tale dispositivo permette di trasferire il moto tra 2 o più assi mecccanici con un rapporto tra velocità fisso, senza incorrere nell'attrito meccanico. Presenta perciò un'efficienza più elevata del dispositivo meccanico. Altri vantaggi sono: l'abbassamento del rumore trasmesso e la capacità del dispositivo di autoproteggersi in caso di superamento della coppia massima. D'altro canto gli ingranaggi meccanici, grazie all'elevata forza locale data dal azione dei denti, possono vantare valori di coppia trasferiti elevati nonostante le dimensioni ridotte. Si è andato a studiare, quindi, se un riduttore magnetico può essere sostituito ad un ingranaggio meccanico.Si è fatto riferimento all'ingranaggio meccanico attualmente in uso sulla Toyota Prius, una delle più comuni autovetture ibride in circolazione attualmente. Le dimensioni di contorno risultano quindi vincolate alla struttura del veicolo. Fissate le dimensioni fisiche e il rapporto di riduzione richiesto dal veicolo, si è provveduto ad un'indagine preliminare per ottenere la risposta dinamica del riduttore magnetico. Una volta conclusa l'indagine esplorativa iniziale, il lavoro è proceduto con uno studio parametrico volto all'ottimizzazione della struttura rispetto le dimensioni dei suoi elementi chiave, mantenendo fisso il diametro interno della macchina. Tale analisi è stata svolta in concomitanza con il dipartimento di ingegneria meccanica ed aerospaziale(DIMEAS) del Politecnico di Torino.