Ottimizzazione di un riduttore epicicloidale per applicazioni robotiche

I rotismi epicicloidali rappresentano ancora, nel campo della trasmissione di potenza, una soluzione del tutto valida. La versatilità di questi organi, unita agli elevati rapporti di trasmissione ottenibili e ai bassi rapporti peso/potenza, rendono questa classe di riduttori efficace per numerose applicazioni, dalle macchine movimento terra alle macchine utensili, dall’automotive all’automazione. Il seguente lavoro di tesi è centrato sull’analisi e sull’ottimizzazione di un particolare rotismo epicicloidale modificato per rispondere meglio alle richieste della robotica. Partendo dallo studio delle equazioni fondamentali del riduttore, è stato sviluppato un algoritmo su Mathworks Matlab che calcoli, dati in input il rapporto di trasmissione e la coppia desiderata, la migliore configurazione del rotismo sulla base dell’efficienza, della resistenza a flessione e pitting e dell’inerzia. Il lavoro di tesi si articola come segue: Nel primo capitolo vengono introdotte le generalità dei riduttori epicicloidali e viene effettuato un confronto con i principali concorrenti in commercio. Infine, viene presentata l’applicazione scelta. Nel secondo capitolo sono enunciate e spiegate le equazioni relative alla geometria, alla cinematica e all’inerzia del rotismo, con particolare riferimento al problema della correzione delle ruote. Nel terzo capitolo viene esposta una metodologia generale per la verifica delle ruote a flessione e pitting, effettuata secondo normativa ISO 6336-2019. Nel quarto capitolo viene illustrato il procedimento adottato per la determinazione del rendimento, basato sul metodo Pennestrì-Freudenstein. Nel quinto capitolo viene presentata una sintesi delle equazioni e dei relativi vincoli necessari per l’ottimizzazione del rotismo e vengono mostrati i principali risultati. Nel capitolo finale vengono mostrate le conclusioni del lavoro svolto, un confronto dei risultati ottenuti con le applicazioni commerciali e un’apertura a possibili lavori futuri.