Forza tangenziale Ft
N
Meccanica · Trasmissione e rotazione
Calcolatore delle forze su un ingranaggio cilindrico a denti diritti
Scomponi la forza di contatto ideale al diametro primitivo nelle componenti tangenziale e radiale per un ingranaggio esterno a denti diritti.
Creato il v1.0
Di Thibaut Grzelak, Ingegnere di calcolo meccanico
03
MetricoRisultati
Forza radiale Fr
N
Forza normale Fn
N
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Nota di calcolo
Dettagli completi del calcolo
Coppia di ingranaggi cilindrici esterni a denti diritti con geometria standard. Carico quasi statico applicato al diametro primitivo e angolo di pressione nominale costante. Attrito, perdite, urti, vibrazioni, disallineamento e ripartizione dinamica del carico sono esclusi. Non sono trattati ingranaggi elicoidali o interni, forza assiale, correzione di profilo né modifiche dei denti. Le forze sono valori ideali; alberi, cuscinetti, denti e fattori di servizio devono essere verificati separatamente.
01Formule e simboli
Formule utilizzate
Ft
2T / dForza tangenziale al diametro primitivoFr
Ft × tan(α)Componente radiale della forza di contattoFn
Ft / cos(α)Forza normale lungo la linea d’azione02Ipotesi e limiti
Campo di validità
- Coppia di ingranaggi cilindrici esterni a denti diritti con geometria standard.
- Carico quasi statico applicato al diametro primitivo e angolo di pressione nominale costante.
- Attrito, perdite, urti, vibrazioni, disallineamento e ripartizione dinamica del carico sono esclusi.
- Non sono trattati ingranaggi elicoidali o interni, forza assiale, correzione di profilo né modifiche dei denti.
- Le forze sono valori ideali; alberi, cuscinetti, denti e fattori di servizio devono essere verificati separatamente.
03Esempio di validazione
Caso numerico di riferimento
- T = 100 N·m, d = 200 mm e α = 20°.
- Ft = 1 000 N e Fr ≈ 363,97 N.
- Fn ≈ 1 064,18 N.
04Domande frequenti
Domande sul calcolo
Perché un ingranaggio a denti diritti non produce forza assiale?
Nel modello ideale l’angolo d’elica è nullo, quindi la forza di contatto si scompone soltanto nelle direzioni tangenziale e radiale.
Quale diametro devo inserire?
Usa il diametro primitivo, non il diametro esterno né quello di piede.
Le forze possono dimensionare direttamente denti e cuscinetti?
No. Sono carichi nominali ideali da integrare con fattori dinamici, di servizio e con il modello specifico del componente.
05Riferimenti
Riferimenti tecnici
- KHK Gears, Gear Technical Reference — forze agenti sugli ingranaggi.
- SDP/SI, Elements of Metric Gear Technology — relazioni tra forza tangenziale, radiale e normale.