La serie di numeri preferiti ISO 54 per i moduli di ingranaggi elicoidali
Modulo Mn in un ingranaggio elicoidale è standardizzato dalla norma ISO 54 in due serie di numeri preferiti. L'utilizzo di un modulo preferito garantisce la disponibilità in produzione di frese, mole e mandrini di ispezione standard; la specifica di un modulo non standard (ad esempio Mn = 3,7) richiede attrezzature personalizzate che comportano tempi di consegna e costi aggiuntivi. La serie ISO 54:
| Prima scelta (obbligatoria per i nuovi progetti) | Seconda scelta (solo quando la prima non funziona) | ||
|---|---|---|---|
| Modulo | Campo di applicazione tipico | Modulo | Dove viene utilizzata la seconda scelta |
| M1 | Strumenti, meccanismi di precisione | M1.125 | Raramente; sono necessari utensili non standard |
| M1.25 | Azionamenti per piccoli meccanismi, elettronica | M1.375 | Solo vincoli di spazio |
| M1.5 | Strumenti di precisione, meccanismi fini | M1.75 | Vincoli di distanza dal centro |
| M2 | Automazione leggera, macchina alimentare, servo | M2.25 | Sostituzione degli ingranaggi imperiali 10 DP |
| M2.5 | Riduttori di piccole dimensioni per l'industria leggera | M2.75 | Vincoli di spazio |
| M3 | Industria leggera generale, imballaggio | M3.5 | — |
| M4 | Servomotore industriale di medie dimensioni | M4.5 | — |
| M5 | Standard industriale: il modulo più comune per riduttori a ingranaggi chiusi | M5.5 | — |
| M6 | Azionamenti industriali di media potenza per pompe e ventilatori | M7 | — |
| M8 | industria pesante, gru, nastro trasportatore | M9 | — |
| M10 | Ausiliari per l'industria pesante e i laminatoi | M11 | — |
| M12 | Grandi riduttori industriali e marini chiusi | M14 | — |
| M16 | Azionamenti per carichi pesanti, fasi di cottura racchiuse in forni | M18 | — |
| M20 | Pignoni per mulino da cemento per impieghi gravosi. | M22 | — |
| M25 | Grandi riduttori a ingranaggi aperti | M28 | — |
| M32, M40, M50 | Ingranaggi principali e corone dentate a vista di grandi dimensioni | M36, M45 | — |
Riferimento del diametro primitivo — Modulo × Numero di denti a β = 20°
Per un ingranaggio elicoidale con modulo normale Mn ad angolo di elica β = 20°, diametro primitivo d = Mn × z / cos 20° = Mn × z / 0,9397 = Mn × z × 1,064. La tabella seguente riporta le combinazioni più comuni di modulo e numero di denti:
| z (denti) | M3 d (mm) | M4 d (mm) | M5 d (mm) | M6 d (mm) | M8 d (mm) | M10 d (mm) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 18 | 57.5 | 76.7 | 95.9 | 115.0 | 153.4 | 191.7 |
| 20 | 63.9 | 85.2 | 106.5 | 127.8 | 170.3 | 212.9 |
| 24 | 76.7 | 102.2 | 127.8 | 153.3 | 204.4 | 255.5 |
| 30 | 95.9 | 127.8 | 159.8 | 191.7 | 255.5 | 319.4 |
| 36 | 115.0 | 153.4 | 191.7 | 230.0 | 306.7 | 383.4 |
| 48 | 153.4 | 204.4 | 255.5 | 306.7 | 409.0 | 511.0 |
| 60 | 191.7 | 255.5 | 319.4 | 383.4 | 511.0 | 638.8 |
| 80 | 255.5 | 340.7 | 425.9 | 511.0 | 681.4 | 851.7 |
d = Mn × z / cos β a β = 20°. Tutti i valori sono espressi in mm.
Linee guida per la larghezza del viso — Regole b/d e b/Mn
La larghezza della faccia b di a ingranaggio elicoidale deve soddisfare due requisiti indipendenti: (1) deve fornire un adeguato rapporto di contatto di sovrapposizione ε_β per il pieno beneficio in termini di rumore e capacità di carico della forma elicoidale; (2) non deve superare il rapporto pratico b/d₁ che la flessione dell'albero e la rigidità del corpo dell'ingranaggio possono supportare senza un carico inaccettabile sui bordi.
| Regola | Formula | Intervallo tipico | Perché questo limite |
|---|---|---|---|
| Larghezza frontale minima per ε_β ≥ 1 | b_min = π × Mn / sin β | A β=20°: b_min ≈ 9,2 × Mn | Al di sotto di questo valore, ε_β < 1 e il pieno vantaggio elicoidale non viene realizzato. |
| Larghezza del viso consigliata | b = 10–15 × Mn | ε_β = 1,1–1,6 a β=20° | Margine confortevole al di sopra di ε_β = 1; pratico per la maggior parte delle proporzioni del cambio |
| Rapporto b/d₁ massimo | b ≤ 1,5 × d₁ (fianco morbido); b ≤ 1,1 × d₁ (fianco duro) | b/d₁ = 0,5–1,0 tipico | Oltre a ciò, la flessione dell'albero e la torsione del corpo dell'ingranaggio causano un carico sui bordi eccessivo anche con la bombatura |
| Larghezza massima della parte frontale per alloggiamenti standard | b ≤ 0,6 × a (distanza tra i centri) tipicamente | Impostato in base alla larghezza dell'alloggiamento e alla distanza tra i cuscinetti dell'albero | Una maggiore larghezza della faccia richiede una maggiore lunghezza dell'albero con una flessione dell'albero proporzionalmente maggiore |
Esempio: M5, z₁=24, β=20° → d₁ = 127,8 mm
b_min (ε_β ≥ 1) = π × 5 / sin 20° = 46,1 mm
b raccomandato = 12 × Mn = 60 mm (ε_β = 1,30)
Max b = 1,1 × d₁ = 140,6 mm (fianco duro, con bombatura)
Standard pratico: b = 60–80 mm per questo ingranaggio
Linee guida standard per il diametro del foro dei semilavorati per ingranaggi elicoidali
Il diametro del foro di un ingranaggio elicoidale è determinato dalla coppia trasmessa e dalla resistenza del materiale dell'albero. Un punto di partenza pratico per gli alberi in acciaio che trasmettono la coppia nominale completa:
d_bore_min ≈ 4,5 × ∛T [mm, dove T è in N·m, per albero in acciaio legato standard]
Il foro deve inoltre essere sufficientemente ampio da mantenere uno spessore di parete adeguato tra il foro e il cerchio di base dei denti dell'ingranaggio. Korea Ever-Power richiede uno spessore di parete minimo di 2,5 × Mn tra il foro e il cerchio di base per garantire l'integrità strutturale, assicurando che il grezzo dell'ingranaggio non si incrini in corrispondenza della giunzione tra il cerchio di base e il foro durante il trattamento termico o sotto carico di esercizio. La tolleranza del foro per le connessioni con chiavetta è H7; per le connessioni con interferenza, H7 o H6 a seconda dell'accoppiamento richiesto.
Gamma di alimentatori Ever-Power coreani: da M1 a M50
La gamma di produzione di Korea Ever-Power copre Mn = M1 a M50, OD da 20 mm a 2500 mm — da strumenti a passo fine ingranaggi elicoidali per componenti di azionamento aperti di grandi dimensioni. Tutte le dimensioni utilizzano moduli standard ISO 54; moduli non standard sono accettati con tempi di consegna per la realizzazione di stampi personalizzati.
La Korea Ever-Power produce ingranaggi a taglio elicoidale da Mn = M1 a M50, OD 20–2500 mm, DIN Classe 3–9, in tutti i materiali standard da 45# QT a 17CrNiMo6 cementato e acciaio inossidabile SS316L. Tutti i moduli della serie di prima scelta ISO 54 sono articoli di produzione standard con utensili disponibili; i moduli di seconda scelta e i moduli non standard (ad esempio dimensioni DP imperiali convertite) sono disponibili con un tempo di consegna degli utensili di 2–4 settimane. Come diretto produttore di ingranaggi elicoidali, Korea Ever-Power tiene in magazzino utensili master frese e profili di ravvivatura per tutti i moduli ISO 54 di prima scelta da M1 a M32.
Domande frequenti
Il modulo Mn e il passo diametrale DP (USA/imperiale) sono inversamente proporzionali: Mn = 25,4 / DP. Equivalenti comuni: DP 8 = Mn 3,175 (vicino a M3); DP 6 = Mn 4,233 (vicino a M4); DP 5 = Mn 5,08 (vicino a M5); DP 4 = Mn 6,35 (vicino a M6); DP 3 = Mn 8,47 (vicino a M8). Per la sostituzione ingranaggi elicoidali Grazie a macchinari progettati negli Stati Uniti, Korea Ever-Power è in grado di produrre moduli DP imperiali con precisione millimetrica (ad esempio, DP 6 esatto, non M4.233 arrotondato) utilizzando attrezzature personalizzate, oppure può produrre il modulo ISO standard più simile (M4) con una piccola regolazione della distanza tra i centri o dello spostamento del profilo. Korea Ever-Power conferma quale approccio sia corretto dopo aver esaminato la distanza tra i centri dell'alloggiamento e le specifiche dell'ingranaggio di accoppiamento.
Il rapporto di contatto di sovrapposizione ε_β = b × sin β / (π × Mn) deve essere ≥ 1,0 affinché si realizzi il pieno vantaggio elicoidale, ovvero almeno un passo dente completo aggiuntivo è contemporaneamente a contatto in ogni momento. Risolvendo per b_min a ε_β = 1,0: b_min = π × Mn / sin β. A β = 20°: b_min = π × Mn / 0,342 = 9,19 × Mn. Al di sotto di questa larghezza della faccia, ci sono istanti nel ciclo di ingranamento in cui una singola coppia di denti sopporta l'intero carico trasmesso, la stessa condizione di un ingranaggio cilindrico a denti dritti. Tutti i vantaggi in termini di rumore e capacità di carico della forma elicoidale dipendono da ε_β ≥ 1. Questa è la regola sulla larghezza della faccia più frequentemente violata nelle progettazioni preliminari degli ingranaggi, dove la larghezza della faccia è determinata da vincoli di ingombro senza verificare ε_β.
Le fresatrici CNC standard per ingranaggi gestiscono Mn = M1–M50+ senza una limitazione fondamentale: le dimensioni della fresa e la potenza della macchina scalano con il modulo. La rettifica di ingranaggi CNC (rettifica generativa tipo HÖFLER) è praticamente limitata a circa Mn = M32–M40 dalle dimensioni della mola e dalla rigidità del profilo; i moduli molto grandi (M40–M50) vengono in genere rettificati di finitura utilizzando la rettifica a punto singolo o la fresatura di profilo anziché la rettifica generativa. La capacità di rettifica interna di Korea Ever-Power copre Mn = M1 a M36 nella rettifica generativa e M36 a M50 nella rettifica di forma, coprendo l'intera gamma di moduli per riduttori chiusi. ingranaggi elicoidali.
I moduli non standard sono necessari in due situazioni: (1) sostituzione di un modulo esistente ingranaggio elicoidale che era originariamente progettato per un DP imperiale (comune nei macchinari statunitensi e britannici) o per una specifica di modulo non ISO da apparecchiature più vecchie; (2) un vincolo di distanza tra i centri molto specifico che non può essere soddisfatto con moduli standard e spostamento del profilo. Korea Ever-Power gestisce i moduli non standard producendo una fresa personalizzata (2-4 settimane di tempo di consegna aggiuntivo e costi di attrezzatura di 800-3000 USD a seconda del modulo) o utilizzando lo spostamento del profilo sul modulo standard più vicino per ottenere la distanza tra i centri richiesta. Per la seconda opzione, Korea Ever-Power calcola il coefficiente di spostamento del profilo richiesto e conferma che il sottosquadro del dente e il restringimento della punta rimangono entro limiti accettabili.
Conferma il tuo modulo per ingranaggi elicoidali e le relative dimensioni
Fornisci potenza, velocità, interasse e rapporto. Korea Ever-Power seleziona il modulo ISO 54 corretto, calcola il diametro primitivo e la larghezza della faccia, verifica la conformità ε_β ≥ 1 e conferma la disponibilità degli utensili, il tutto in fase di preventivo, prima di qualsiasi impegno di produzione.
M1–M50 · Serie preferita ISO 54 · Verifica ε_β · Calcolo della larghezza della faccia · Conversione da DP a modulo · Quantità minima d'ordine 1 pezzo
Redattore: Cxm
