Fattore di concentrazione teorico delle tensioni in accoppiamenti forzati rotanti

Il presente lavoro tratta l’influenza della velocità di rotazione sul fattore di concentrazione delle tensioni che si ha in un accoppiamento forzato tra albero e mozzo di diversa lunghezza assiale al bordo interno del mozzo a contatto con l’albero. In particolare si è deciso di studiare l’accoppiamento forzato tra un albero cavo ed un mozzo cilindrico al variare dell’interferenza di accoppiamento e della velocità di rotazione. La trattazione analitica è stata dedotta applicando le formule generalizzate sviluppate per un numero n di elementi accoppiati con stessa lunghezza assiale ed ha permesso di definire lo stato tensionale teorico nei due elementi. La trattazione numerica, invece, si è basata su analisi non lineari agli elementi finiti che hanno permesso di determinare lo stato tensionale effettivo negli elementi accoppiati. Rapportando i valori di tensione di picco ottenuti dalle analisi numeriche a quelli teorici calcolati sul bordo del mozzo è stato possibile definire un coefficiente teorico di concentrazione delle tensioni in funzione di diversi valori di interferenza, di differenti spessori degli elementi a contatto e di diverse velocità di rotazione. Si è osservato che tale rapporto diminuisce all’aumentare della velocità di rotazione ovvero andando verso il distacco degli elementi.