MODELLAZIONE AGLI ELEMENTI FINITI DEL COMPORTAMENTO STRUTTURALE DI RUOTE DENTATE IN TRASMISSIONI DI ASSALI AD ALTE PRESTAZIONI

La crescente esigenza di sviluppare trasmissioni meccaniche leggere, compatte ed efficienti richiede una progettazione sempre più avanzata delle ruote dentate, in grado di garantire alti livelli di affidabilità e resistenza alle sollecitazioni. In questo contesto, la norma ISO 6336 costituisce ancora oggi il principale riferimento per la verifica a flessione e a contatto delle dentature. Tuttavia, le sue formulazioni presentano, talvolta, un carattere eccessivamente conservativo, non sempre coerente con le potenzialità dei materiali e delle tecniche di calcolo odierne. La presente tesi si inserisce in questo scenario e ha come oggetto l’analisi strutturale di un riduttore di velocità a due stadi, progettato per un rapporto di riduzione complessivo pari a 11. L’attenzione è stata focalizzata sul primo stadio di riduzione, caratterizzato da un rapporto di trasmissione pari a circa 3,96. L’obiettivo principale è stato quello di approfondire lo studio della resistenza a flessione dei denti, valutando in particolare l’influenza di alcuni coefficienti introdotti dalla norma e di parametri costruttivi quali lo spessore della corona, il raggio di raccordo alla radice e la presenza di disallineamenti tra assi. Per il raggiungimento di tali obiettivi è stata sviluppata una strategia di modellazione agli Elementi Finiti (FE), basata su una discretizzazione mirata della dentatura e dei corpi ruota. La simulazione è stata condotta in regime quasi-statico mediante Abaqus/CAE, applicando vincoli e carichi coerenti con le reali condizioni operative. Particolare attenzione è stata posta alla modellazione dei cuscinetti e all’utilizzo di vincoli RBE2 per una corretta trasmissione di forze e momenti. L’analisi ha permesso di valutare i coefficienti correttivi della norma, confrontando i risultati ottenuti con i valori teorici e dimostrando come l’approccio FE offra una visione più realistica delle sollecitazioni rispetto al metodo normativo. Le simulazioni hanno mostrato la possibilità di ottimizzare i margini di sicurezza e guidare interventi di alleggerimento strutturale senza compromettere l’affidabilità. Il lavoro svolto costituisce quindi un approfondimento metodologico che integra i calcoli tradizionali secondo ISO 6336 con un’analisi FE avanzata, offrendo spunti utili per la progettazione di trasmissioni ad alte prestazioni.