Che cos'è un ingranaggio elicoidale?

Un ingranaggio elicoidale è un ingranaggio con denti che sono disposti ad angolo. I denti angolati si innestano lentamente e senza intoppi, rendendo un ingranaggio elicoidale più silenzioso e liscio in funzione rispetto a molti altri tipi di ingranaggi. Le auto sono spesso dotate di ingranaggi elicoidali per questo motivo e questo design può essere utilizzato anche in molte altre applicazioni. Questi ingranaggi sono disponibili in una gamma di dimensioni per una varietà di compiti.

Gli ingranaggi sono progettati per trasferire la forza, ad altri ingranaggi o ad altri oggetti. Hanno un netto vantaggio meccanico, in quanto una piccola marcia può essere utilizzata per ruotare una marcia più grande, moltiplicando la forza. I ciclisti sono ben consapevoli di questo vantaggio meccanico, poiché la modifica del rapporto di trasmissione su una bicicletta costringerà un ciclista a svolgere più lavoro o faciliterà il lavoro di un ciclista. Rapporti di trasmissione più bassi, in cui gli ingranaggi sono vicini alla stessa dimensione, richiedono meno energia, ma generano anche un movimento di rotazione inferiore, mentre le alte marce costringono il ciclista a lavorare di più, ma creano una forza di rotazione molto maggiore.

Quando le persone pensano agli ingranaggi, spesso pensano a un ingranaggio cilindrico, il classico ingranaggio a forma di ingranaggio con semplici denti dritti. Gli ingranaggi elicoidali sono progettati in modo simile, tranne per il fatto che i denti scorrono in diagonale lungo il lato dell'ingranaggio, anziché essere orientati perpendicolarmente. Il design dell'ingranaggio elicoidale ha alcuni chiari vantaggi dietro un funzionamento più regolare e più silenzioso causato dal lento alternarsi degli ingranaggi elicoidali. Gli ingranaggi elicoidali tendono a logorarsi meno rapidamente, poiché il carico della forza viene distribuito, anziché essere concentrato, ei denti sono meno soggetti a scheggiature.

Oltre a interfacciarsi a livello parallelo, con gli ingranaggi affiancati, la maggior parte degli ingranaggi elicoidali può anche lavorare perpendicolarmente l'uno all'altro quando i denti dell'ingranaggio sono progettati correttamente. Questo può essere un bel trucco in alcuni casi. Il design dell'ingranaggio elicoidale tende a generare un carico di spinta pesante, un carico parallelo all'albero, ma ciò può essere compensato con l'uso di cuscinetti speciali.

In una variante dell'ingranaggio elicoidale di base noto come doppio ingranaggio elicoidale o ingranaggio a spina di pesce, l'ingranaggio ha due serie di denti affiancati, inclinati a diverse angolazioni. Ciò riduce la quantità di spinta, eliminando la necessità di utilizzare cuscinetti specializzati. Gli ingranaggi a spina di pesce possono avere una forma a V, o due serie di denti angolati con una scanalatura nel mezzo, a seconda dell'età degli ingranaggi e dove sono stati fabbricati. Le tecniche di fabbricazione più vecchie di solito richiedevano la presenza di una depressione nel mezzo del doppio ingranaggio elicoidale, mentre gli ingranaggi più recenti tendono a non avere questa caratteristica.