Le ruote dentate sono organi meccanici molto diffusi e utilizzati per trasmettere il moto rotatorio tra alberi in modo da garantire la costanza del rapporto di trasmissione. La trasmissione del moto avviene tramite l’ingranamento di denti a profilo coniugato attraverso cui viene trasmessa la coppia nominale da un albero all’altro. La ruota dentata che imprime il moto, trascinando dietro di sé l’altra, è detta motrice, o pignone, la ruota che viene trascinata, subendo l’azione dell’altra, è detta condotta. La normativa nazionale UNI 6773 fa proprio riferimento al proporzionamento modulare per descrivere la costruzione geometrica di una ruota dentata. Il modulo è definito dal rapporto tra il diametro primitivo e il numero di denti (z) della ruota.
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- Il passo primitivo (p), o semplicemente passo, è l’arco di circonferenza misurato sul cerchio primitivo tra due punti omologhi appartenenti a due denti successivi.
- la circonferenza di base (di raggio rb), utilizzata come geometria di riferimento nella costruzione del profilo ad evolvente di cerchio dei denti e generata dall’inviluppo delle rette di costruzione ad esso normali, legata alla circonferenza primitiva dalla seguente relazione:
- la circonferenza di testa, o di troncatura esterna (di raggio ra), che si ottiene a partire dalla circonferenza primitiva sfalsandola radialmente verso l’esterno di una quantità pari all’addendum (ha), generalmente pari al modulo, tale circonferenza definisce l’ingombro massimo di una ruota dentata.
- la circonferenza di piede, o di troncatura interna (di raggio rf), che si ottiene a partire dalla circonferenza primitiva sfalsandola radialmente verso l’interno di una quantità pari al dedendum (hf), generalmente pari a 1.25 volte il modulo: Il dedendum deve essere necessariamente maggiore dell’addendum, altrimenti si verificherebbe il contatto tra la superficie di testa del dente e la superficie di piede sulla ruota accoppiata.
- l’altezza del dente (h), risultante dalla somma di addendum e dedendum:
- il raggio di raccordo alla base del dente (ρf), indispensabile per limitare l’effetto d’intaglio in tale zona, vale generalmente:
- E’ necessario, ai fini del corretto ingranamento tra due ruote dentate, che esse abbiano lo stesso modulo. Solo in tale situazione è possibile ottenere denti ingrananti di dimensioni geometriche perfettamente coniugate. Il rapporto di trasmissione può pertanto essere espresso come segue:
- la larghezza utile della dentatura (b), proporzionale tramite il modulo ad un parametro γ tabulato e funzione soprattutto delle tolleranze geometriche e della rigidezza dei supporti : maggiore è la precisione di lavorazione e maggiore è la larghezza utile sfruttabile per la ruota
