Angrenaje Melcate

Caracterizare. Domenii de aplicare

Numărul minim de dinţi ai unei roţi dinţate cu dantură înclinată, prelucraţi fără subtăiere, este dat de relaţia .

Rezultă că este posibil, pentru valori mari ale unghiului de înclinare , să se realizeze roţi cu un număr de dinţi mic, chiar cu un singur dinte.

Unghiul de înclinare având valoare mare, pasul elicoidal este foarte mic şi ca urmare dinţii se înfăşoară de mai multe ori pe lăţimea a roţii dîndu-i aspectul unui şurub cu unul sau mai multe începuturi. O astfel de roată dinţată se numeşte melc (fig.1).

Fig.1 Angrenajul melcat cilindric

Un melc poate forma cu o roată dinţată cu dantură înclinată conjugată un angrenaj încrucişat care nu poate fi folosit decît în scopuri cinematice, datorită contactului punctiform ce limitează capacitatea de încărcare a danturii. Creşterea capacităţii de încărcare a danturii se realizează prin înlocuirea contactului punctiform cu un contact liniar şi prin repartizarea sarcinii pe un număr mai mare de dinţi prin mărirea gradului de acoperire al angrenării.

Realizarea contactului liniar impune ca roata conjugată melcului să cuprindă parţial periferia melcului (fig.2a). Aceasta înseamnă că roata trebuie să aibă dinţii dispuşi pe o suprafaţă toroidală (în formă de tor circular) în loc de o suprafaţă cilindrică. Roata dinţată astfel realizată se numeşte roată melcată. Această roată nu poate fi definită de o cremalieră de referinţă ci de un melc de referinţă şi este generată de un melc generator

Fig.2. Tipuri de angrenaje melcate

Angrenajul format de către un melc cilindric şi o roată melcată se numeşte angrenaj melcat cilindric. Mărirea gradului de acoperire se poate realiza prin modificare melcului, în sensul ca şi acesta să cuprindă roata melcată, adică să aibă şi el dinţii dispuşi pe o suprafaţă globoidală (fig.2,b).

Melcul acesta se numeşte melc globoid iar angrenajul format de un asemenea melc şi o roată melcată se numeşte angrenaj melcat globoidal.

Din punct de vedere funcţional STAS 6461-61 stabileşte două categorii de angrenaje: angrenaje melcate cinematice, folosite la transmiterea mişcării de rotaţie, puterea transmisă fiind neglijabilă şi angrenaje melcate pentru transmiterea puterii. Raportul de transmitere este :

(1)

S-au notat cu indicele 1 elementele melcului şi cu indicele 2 elementele roţii melcate. Melcii utilizaţi au numărul de dinţi (începuturi) mic : şi mai rar 4 sau 5. Această particularitate face angrenajul melcat potrivit pentru rapoarte de transmitere mari, în cazul angrenajului pentru transmiterea puterii şi mult superioare (până la 1000 !) în cazul angrenajelor cinematice. Angrenajul melcat este compact, are o funcţionare lină şi este economic

Angrenajele melcate cinematice se folosesc la dispozitive, aparate de divizare, aparate de măsurat, mecanisme de comenzi, iar cele pentru transmiterea puterii sunt utilizate în domeniul maşinilor de ridicat al maşinilor de transportat, automobile , etc.

De remarcat este faptul că existenţa alunecării de-a lungul flancului dintelui conduce la un randament mai scăzut şi la o uzură mare.

2. Angrenajul melcat cilindric

Angrenajul melcat cilindric este definit de melcul cilindric de referinţă.

Elementele componente ale acestui angrenaj sunt melcul cilindric şi roata melcată. În vederea studierii angrenajului melcat se definesc secţiunile principale:

Fig.3. Secţiunile angrenajului melcat

- Secţiunea axială, definită de planul de secţionare ce trece prin axa melcului

şi este perpendicular pe axa roţii. Această secţiune pentru roata melcată se numeşte secţiune mediană (fig.3,c)

- Secţiunea frontală, definită de planul de secţionare normal pe axa melcului şi care trece prin axa roţii melcate (fig.3,b)

- Secţiunea normală pe dircţia dintelui.