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Caratteristiche del doppio giunto

I doppi giunti vengono normalmente usati per motoassali sterzanti rigidi e trovano principale applicazione sui veicoli a trazione integrale.

Fig.26:

9.1 Movimento assiale dell’albero lato differenziale nella sterzata

La Fig. 27 mostra schematicamente l’albero lato motore 1 con cuscinetto fisso, e l’albero lato differenziale 2 con cuscinetto mobile. A e B rappresentano i due punti di snodo (centri crociera), mentre O indica l’asse di sterata. 

In sede di progetto si dovrà evitare di far coincidere, a semiasse diritto, il centro M del doppio giunto esteso con l’asse di sterzata O. Se questo dovesse verificarsi, in curva,  sotto un certo angolo ß si avrebbe una accelerazione ed una decelerazione ad ogni giro della ruota commisurata all’angolo di sterzata per il fatto che i due angoli coniugati  ß1 e ß2 , non essendo uguali non soddisfano le condizioni di omocineticità come mostrato in Fig. 29 curve ß0 = 0° e y = 0. 

Fig. 27:

Bild 27

Fig. 28:

Bild 28

Ora, spostando il centro M del doppio giunto di una quota y nella direzione del cuscinetto fisso, ad un determinato angolo di sterzata si potrà avere una perfetta omocineticità della trasmissione (Fig. 28). L’angolo di omocineticità ß0 più vantaggioso si è verificato essere 32° - 35°, perché ciò acconsente di contenere entro valori molto bassi le disuniformità della velocità angolare per tutto lo spettro di sterzata (Fig. 29).

Fig. 29:

L’entità della correzione y che deve essere apportata è in correlazione con la lunghezza l1  e con l’angolo di sterzata ß0 al quale si vorrà avere la totale omocineticità, ed è espressa da:

Formel 41

Sterzando si origina uno spostamento assiale dell’albero lato differenziale 2, che deve pertanto essere scorrevole. Il massimo spostamento assiale sarà dato da

Formel 42

Volendo l’omocineticità del doppio giunto con un angolo di 32° si avrà:
y32º = 0,02 · l1
ed
x40º = 0,0641 · l1 con angolo di sterzata di 40°,
x48º = 0,0944 · l1 con angolo di sterzata di 48°.

9.2 Movimento assiale dell’albero lato  differenziale in relazione all’angolo di sterzata con l’impiego di crociere asimmetriche

Questo catalogo presenta solo alberi a doppio giunto con crociere asimmetriche. In fase di sterzata, in aggiunta a quanto descritto nel paragrafo 9.1, si ha anche un movimento assiale dell’albero lato differenziale che si verifica due volte per ogni giro.

Nelle posizioni 0° e 180° del doppio giunto, gli spostamenti assiali l (AA' and BB') si sommano linearmente alla distanza tra i giunti l1k (A'B').

Fig. 30:

Nelle posizioni 90° e 270° del doppio giunto, gli spostamenti assiali l si sommano alla distanza l1k tra i giunti secondo le direzioni dei singoli angoli di deviazione ß1' e ß2'.

La differenza X di queste somme è il movimento descritto dall’albero lato differenziale del doppio giunto due volte al giro; e di ciò si dovrà tener conto in sede di progetto del ponte. 

Corsa X = X - X'

X è lo spostamento nella posizione a 0° e 180°, che compare anche nei doppi giunti con crociere simmetriche.

X' è lo spostamento che si ottiene nel movimento di un doppio giunto con crociere asimmetriche nella posizione a 90° e 270°, dovuta alla minore distanza fra le crociere. 

Formel 43

Con un angolo di omocineticità di 32°, assumendo che l = 0,1 · l1 si ha:

l1k = l1 - 2 · L
e quindi
X'40º = 0,0756 · l1k

Da ciò ne deriva che per la corsa X si avrà: 

X40º = 0,0641 · l1 - 0,0513 · l1k
X48º = 0,0944 · l1 - 0,0756 · l1k

Il movimento assiale dell’albero è in diretta relazione all’angolo di sterzata, cioè l’albero cardanico si accorcia due volte per ogni giro.

9.3 Spostamento del centro della forcella doppia in relazione all’inclinazione del doppio giunto

In fase di progetto del vano di alloggiamento del doppio giunto, si dovrà tener conto che, in aggiunta all’inclinazione del giunto in sterzata ed al suo movimento assiale, il suo centro si sposta due volte per ogni giro. Tale spostamento e del centro sarà maggiore sarà maggiore dal lato albero motore rispetto a quello albero condotto.

Per il lato albero motore si ha:

emax = (l + X) · sin ß2'

dove l’angolo di deviazione in entrata  ß2' viene calcolato come segue:

Formel 44

Per il lato albero condotto si ha:

emin = l · sin ß1'

dove l’angolo di deviazione  ß1'  è pari alla differenza tra l’angolo di deviazione totale ß e l’angolo di deviazione in entrata ß2'.

So Pertanto ß1' = ß - ß2'

 
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