Come determinare il rapporto di trasmissione

In ingegneria meccanica il rapporto di trasmissione rappresenta la misura diretta tra due o più ingranaggi interconnessi tra loro. L'ingranaggio è un meccanismo di ruote dentate disposte in modo da potersi incastrare l'una nell'altra. La funzione è quella di trasmettere un movimento rotatorio dall'albero motore ad un altro, a velocità diversa. Perché la trasmissione del moto negli ingranaggi avvenga con continuità è necessario che i due denti di ciascuna coppia di ruote non si abbandonino prima che i due successivi sono venuti a contatto. L'obiettivo di questo tutorial è quello di dare alcuni consigli su come determinare il rapporto di trasmissione.

• Ingranaggi

Per la determinazione del rapporto di trasmissione bisogna avere due ingranaggi che sono collegati tra loro e che formano un "sistema". Generalmente la prima ruota è detta "motrice" oppure conduttrice ed è connessa all'albero motore. Tra questi due ingranaggi se ne possono avere altri che trasmettono il moto e sono detti di "rinvio". Se si considerano solo due ruote per trovare il rapporto di trasmissione gli ingranaggi devono essere interconnessi fra loro. In parole semplici i denti devono essere "ingranati" ed il movimento deve essere trasferito da una ruota all'altra. Quella più piccola deve muovere la più grande.

Un modo abbastanza semplice per calcolare il rapporto di trasmissione è quello di confrontare il numero dei denti (le piccole protrusioni sulla circonferenza di ogni ruota). All'inizio bisogna determinare quanti denti ci sono sulla ruota "motrice". Essi si possono contare manualmente oppure si possono consultare le informazioni che sono presenti sull'etichetta dell'ingranaggio. Se ad esempio la ruota "motrice" ha 20 denti bisogna determinare il numero esatto dell'altra. Il procedimento è lo stesso di quello eseguito per la ruota "motrice". In questo esempio si prende in considerazione una ruota condotta che ha 30 denti.

A questo punto si conosce il numero dei denti presenti su ogni ingranaggio e si può trovare il rapporto di trasmissione senza difficoltà. La risposta si può esprimere con un numero decimale, una frazione oppure un rapporto. Il risultato si ottiene dividendo il numero dei denti della ruota condotta per quello della ruota motrice. Per l'esempio riportato sopra bisogna dividere 30 per 20 e si ottiene 30/20 =1,5 espresso in numero decimale; in frazione è 3/2 e in rapporto 1,5:1. Questo valore indica che il piccolo ingranaggio motore deve ruotare una volta e mezza per far girare solo una volta quello condotto. Il risultato ha perfettamente senso in quanto la ruota condotta è più grande e gira più lentamente.

• Rapporto di trasmissione