1. Introduzione

2. Il ruolo della trasmissione a ingranaggi nei sistemi di azionamento elettrico

• Trasmissione di potenza: Trasferisce la potenza generata dai motori elettrici ai carichi, come le ruote dei veicoli e i bracci robotici, fungendo da ponte tra la fonte di alimentazione e l'estremità di esecuzione.
• Amplificazione della coppia: Attraverso la progettazione di rapporti di riduzione appropriati, la trasmissione a ingranaggi amplifica la coppia erogata dal motore per soddisfare i requisiti di coppia elevata dei carichi in diverse condizioni di lavoro (ad esempio, l'avviamento dei NEV e il funzionamento di robot pesanti).
• Regolazione della velocità: Impegnando coppie di ingranaggi con un numero diverso di denti, regola la velocità di uscita, consentendo al sistema di adattarsi alle diverse esigenze di velocità, come la crociera ad alta velocità dei NEV e il posizionamento preciso a bassa velocità dei robot.
• Controllo di precisione: Migliora la risposta dinamica e la precisione di posizionamento del sistema. Ad esempio, nelle giunture robotiche, la trasmissione a ingranaggi di alta precisione assicura che il robot possa raggiungere una precisione di movimento a livello di millimetri.

3. Fattori chiave nella progettazione della trasmissione a ingranaggi per i sistemi di azionamento elettrico

3.1 Selezione del tipo di ingranaggio

• Ingranaggi a evolvente: Il tipo più utilizzato, caratterizzato da una trasmissione stabile e alta precisione, che li rende adatti a scenari di trasmissione ad alta precisione come i mandrini delle macchine utensili industriali.
• Ingranaggi epicicloidali: Con una struttura compatta e un'elevata densità di coppia, sono la scelta preferita per i riduttori NEV, in quanto possono risparmiare spazio di installazione offrendo al contempo un'elevata coppia in uscita.
• Ingranaggi elicoidali/Ingranaggi cilindrici: Gli ingranaggi elicoidali funzionano con basso rumore e alta scorrevolezza grazie al loro design a superficie dentata inclinata, che garantisce una maggiore area di contatto durante l'ingranamento. Sono ideali per applicazioni ad alta velocità come gli alberi di uscita dei motori elettrici.
• Ingranaggi armonici: Caratterizzati da gioco zero, sono ampiamente utilizzati nelle trasmissioni robotiche di precisione (ad esempio, giunti di bracci robotici) per ottenere un'accuratezza di posizionamento ultra-elevata.

3.2 Selezione dei materiali

• Ingranaggi in acciaio: Materiali come 20CrMnTi e 40Cr sono comunemente usati. Offrono elevata resistenza e resistenza all'usura, rendendoli adatti a scenari di trasmissione a carico elevato, come i riduttori principali NEV e i riduttori industriali.
• Ingranaggi in metallurgia delle polveri: Questi ingranaggi sono leggeri ed economici, il che li rende applicabili a piccoli motori elettrici in elettrodomestici e apparecchiature industriali leggere.
• Ingranaggi in plastica/compositi: Con basso rumore e bassi costi di produzione, sono utilizzati in sistemi di trasmissione a basso carico, come componenti ausiliari di veicoli elettrici e apparecchiature di automazione su piccola scala.

3.3 Ottimizzazione dei parametri degli ingranaggi

• Modulo (m): Determina la resistenza dei denti degli ingranaggi. Un modulo più grande indica denti più spessi e una maggiore capacità di carico, quindi deve essere abbinato alla potenza del motore per evitare la rottura dei denti in caso di sovraccarico.