Esercitazione 3 Realizzare in Working Model il giunto di Oldham.
SCHEMA DI FUNZIONAMENTO
Il giunto di Oldham è un esempio di applicazione del meccanismo articolato noto come glifo a croce. Esso è costituito da due coppie rotoidali e due coppie prismatiche con assi perpendicolari disposte come in figura:
Figura 3.1 – Glifo a croce
In particolare, il giunto in esame prevede che gli assi di rotazione delle coppie rotoidali siano fissi nello spazio, mentre le direzioni del moto delle coppie prismatiche ruotino in un piano perpendicolare agli assi delle cerniere. Un cinematismo così definito viene utilizzato nella trasmissione del moto rotatorio tra due assi paralleli e non allineati senza variazione di velocità (giunto omocinetico). La presenza di componenti soggetti ad attrito di strisciamento ne rende sconsigliabile l’applicazione, comunque possibile, per grandi interassi o elevate velocità angolari.
Figura 3.2 – Giunto di Oldham realizzato al CAD
MODELLO E SIMULAZIONE Nell’ambiente di simulazione Working Model lo schema del modello realizzato è quello riportato in
figura:
Figura 3.3 – Schema del giunto di Oldham in ambiente Working Model®
La simulazione ben evidenzia come le velocità di rotazione delle due coppie rotoidali siano effettivamente le stesse:
Figura 3.4 – Velocità angolari delle due coppie rotoidali
Si può osservare che l’elemento sottoposto alle maggiori sollecitazioni è quello contenente le due guide prismatiche dato che è soggetto a notevoli valori di accelerazione. L’espressione di questa accelerazione nel punto di intersezione tra le traiettorie delle guide lineari è:
dove ω indica la velocità di rotazione (costante) delle coppie rotoidali ed i il loro interasse. È evidente, pertanto, il motivo per il quale è bene utilizzare soluzioni alternative in presenza di alti valori di disallineamento o di velocità angolare. Nell’esempio considerato si hanno i seguenti valori:
interasse: 4,7 m; velocità angolare: 1 rad/s; 2
massima accelerazione dell’elemento contenente le guide prismatiche: 10,3 m/s .
