IL VARIATORE

PROGETTO DISEGNO MECCANICO

STUDENTI: - Jean - Louis Tsalefac (166027) - Kueguim Mboula. (158251)

PROFESSORE: Enrico VEZZETTI.

Introduzione.1- Il rapporto di trasmissione.2- Il variatore: Definizione.3- Funzionamento.4- Foto delle parti sviluppate in 3D.5- Visualizzazioni in 3D del variatore. a) Accoppiamento. b) Esploso. c) Compressione. d) Visualizzazione interna . Conclusione

Indice

 Sembra impossibile, ma ancora oggi agli inizi del 3° millennio, dal piccolo scooter 50cc all'imponente Silver Wing 600, il cuore del sistema di trasmissione è ancora la "cinghia". Non siamo certo dei storici, ma possiamo dire con certezza che la cinghia è stata uno dei primi sistemi adottati per le trasmissioni meccaniche: dalle piccole segherie di campagna ai grossi insediamenti industriali, ogni qualvolta c'era la necessità di trasmettere del moto, si ricorreva a tale sistema.  A dire il vero in quegli anni si utilizzavano "cinghie piane" che si avvolgevano su veri e propri tamburi, con un particolare costruttivo interessante: visti in sezione, avevano un profilo "a botte". Tale accorgimento aveva lo scopo di mantenere in guida la cinghia, senza richiedere ulteriori spalle ai bordi del tamburo. Come la cosa funzionasse, per noi è sempre stato un mistero.

Un po’ di storia

 Aldilà dei soliti affinamenti tale sistema restò in uso per lungo tempo, fino a che fu introdotta la cinghia trapezoidale.La particolarità non era tanto nella forma della sua sezione, quanto ad una serie d’accorgimenti che modificarono radicalmente questo tipo di trasmissione.La cinghia non si avvolge più su dei semplici tamburi, ma su pulegge che ne garantiscono una migliore guida. Mentre il vecchio sistema utilizzava come superficie d’attrito la base della cinghia, adesso sono utilizzati i fianchi. A parità di sezione, si dispone di una maggiore superficie di contatto tra cinghia e puleggia. La forza per mantenere in tensione la cinghia può essere ridotta in modo considerevole, con ovvi benefici ai cuscinetti e al rendimento complessivo della trasmissione.

Tale sistema ha preceduto il variatore di velocità che troviamo oggi nei scooter e che fa l’oggetto del nostro progetto.

Conto tenuto dell'incredibile numero di scooter presenti sul mercato, ci siamo interessati nel nostro progetto al cambio automatico che equipaggia questi mezzi.

Il progetto è basato sulla realizzazione in 3D di un Variatore di velocità mediante Solidworks.

Definiremo in questo progetto cosa si intende per ‘rapporto di trasmissione’; cercheremo di dare una definizione del variatore di velocità e di spiegare il suo funzionamento.

In seguito, esporremo le diverse parti da noi sviluppate in 3D mediante solidworks ed un modello del variatore di cui le tavole sono in allegato.

INTRODUZIONE

1- Il rapporto di trasmissione.Il rapporto di trasmissione è determinato dal rapporto dei diametri teorici d’avvolgimento della cinghia sulle due pulegge: motrice e condotta. Tale rapporto rimarrà un dato fisso ed inalterabile della trasmissione, legato alla forma costruttiva delle pulegge. Ma allora come si fa a variarlo?   Osserviamo la sezione di una puleggia. L'idea di base è di scomporre la puleggia in due metà, la prima rimane solidale all'albero, mentre la seconda può scorrere lungo l'asse di rotazione. Quando tale semipuleggia si trova affiancata a quella fissa, la cinghia è costretta a posizionarsi sul massimo diametro della puleggia; viceversa quando si allontana, la cinghia potrà percorrere un diametro inferiore, potendosi insinuare nella gola della puleggia.

 In sintesi, spostando la semipuleggia lungo l'asse, possiamo ottenere una variazione del rapporto di trasmissione pressoché continuo e ottimizzato alle caratteristiche del motore . Quello che rende tale trasmissione ancora più flessibile sono i modi con cui può essere mossa questa semipuleggia. Si possono avere dispositivi meccanici, idraulici, elettromeccanici, pneumatici che potranno, a loro volta, essere controllati in modo manuale o automatico.

Per motivi di spazio, non saranno analizzate tutte le varie tipologie, ma ci soffermeremo in particolare su quello in dotazione ai nostri scooter, che si può definire del tipo: meccanico/automatico.

Un variatore di velocità o “multivar” è un dispositivo meccanico centrifugo, nel quale vengono poste al suo interno delle masse cilindriche chiamate rulli, aventi volume e peso specifico.

Esso è composto da varie parti che, lavorando in modo sinergico, svolgono un compito ben preciso che è quello di ridurre ed incrementare il rapporto di trasmissione al variare del numero di giri trasmessi in esso, tramite legame diretto con l’albero motore.

E’ usato nei ciclomotori ed in alcune macchine con una trasmissione a variazione continua in sostituzione della scatola degli ingranaggi.

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2- Il variatore: Definizione

Il nostro variatore è costituito da 25 parti e quelle che abbiamo sviluppato in 3D mediante Solidworks sono:

Il corpo;L’albero motore ;La boccola portante; La puleggia ;L’albero d’uscita ;La vite di regolazione ;La forcella .

Il corpo variatore si può definire il cuore di tutto il sistema ed è costituito da un unico stampo in materiale ferroso. Il suo compito, tramite lo scorrimento sulla boccola è quello di aumentare e diminuire il rapporto di trasmissione. L’altro compito, ma non meno importante è quello di trasmettere una parte di motricità alla cinghia.

3- Funzionamento

La puleggia è solidale con l’albero motore. Quando si aumenta il numero di giri, quello ha per effetto di aumentare la forza centrifuga che riesce a vincere la forza della mola di compressione della puleggia, determinando cosi un allungamento del rapporto di demoltiplicazione. E vice versa, appena si riduce il regime del motore, il rapporto di demoltiplicazione diminuisce.

In base alle regolazioni fatte dalla vite di regolazione le si hanno diverse variazione di velocità . Questa modifica varia la riduzione e la velocità dell’albero di uscita.

Albero uscita e vite di regolazione

4- Foto delle parti sviluppate in 3D

Corpo

Albero motore

Boccola portante

La puleggia

Coperchio

5- Visualizzazioni in 3D del variatore

a) Accoppiamento

b) esploso.

c) Compressione

d) Visualizzazione interna.

Era questione per noi in questo progetto di spiegare cosa si intende per ‘rapporto di trasmissione’ , di definire il variatore di velocità e spiegare il suo funzionamento.

Abbiamo esposto le diverse parti da noi sviluppate in 3D mediante solidworks ed un modello del variatore.

Nella parte dello sviluppo in 3D delle vari parti del variatore, abbiamo potuto abituarci un poco all’uso del software Solidworks attraverso l'utilizzazione dei differenti comandi ed abbiamo potuto realizzare così i pezzi precitati del modello 3D del nostro variatore di velocità.

CONCLUSIONE