Quando si progetta un sistema di trasmissione a cinghia, il primo passo è scegliere la cinghia più adatta per l’applicazione. Ma le pulegge svolgono anche un ruolo importante nelle prestazioni della cinghia, specialmente nei sistemi di trasmissione a cinghia sincrona, dove il corretto ingranamento dei denti della cinghia con le scanalature della puleggia può influenzare tutto, dalla quantità di coppia che può essere trasmessa alla velocità della cinghia modalità di usura e potenziali guasti .
Le pulegge per cinghie sincrone sono tipicamente designate dal numero di scanalature (analogo al numero di denti sulla cinghia), passo della scanalatura (analogo al passo del dente della cinghia) e larghezza della puleggia.
Il passo del dente richiesto (e, quindi, il passo della scanalatura) viene determinato durante la selezione della cinghia, in base alla coppia e alla velocità di progetto. La coppia e la velocità sono anche i fattori principali nel determinare la larghezza della cinghia e, quindi, la larghezza della puleggia. (La larghezza della puleggia consigliata è in genere leggermente maggiore della larghezza della cinghia e tiene conto dello spazio richiesto per le flange della puleggia.) Il numero di scanalature della puleggia è determinato dal rapporto di velocità richiesto.
Per le pulegge utilizzate con cinghie sincrone (dentate), è importante che le scanalature della puleggia corrispondano al profilo del dente della cinghia : trapezoidale, curvilineo o curvilineo modificato.
Le informazioni dimensionali includono anche il tipo e le dimensioni del mozzo per il fissaggio della puleggia all’albero motore. Le opzioni comuni per il montaggio della puleggia includono boccole coniche di bloccaggio, boccole coniche divise, boccole QD (a sgancio rapido) o fori semplici con o senza scanalature.
Sebbene il diametro della puleggia non sia esplicitamente specificato durante la selezione, può essere determinato dal numero di scanalature della puleggia e dal loro passo, che vengono utilizzati per calcolare il diametro primitivo della puleggia. Il diametro primitivo è leggermente maggiore del diametro esterno della puleggia e corrisponde alla linea primitiva della cinghia, che è la linea formata dalla fune di trazione della cinghia.
pd = diametro primitivo della puleggia (mm, in)
P = passo scanalatura puleggia (anche passo dente cinghia) (mm, in)
N = numero di scanalature della puleggia
Una volta calcolato il diametro primitivo, il diametro esterno della puleggia può essere determinato trovando la distanza dalla linea primitiva della cinghia alla parte inferiore del profilo del dente (un valore specificato dal produttore della cinghia) e sottraendo il doppio di tale distanza dal diametro primitivo della puleggia .
OD = diametro esterno della puleggia (mm, in)
U = distanza dalla linea del passo della cinghia alla parte inferiore del profilo del dente (mm, in)
Alcuni produttori offrono pulegge sotto forma di barre, che possono essere tagliate e lavorate dall’utente. Sebbene questa possa essere una soluzione economica per la prototipazione di piccole quantità, la precisione della puleggia è fondamentale per garantire il corretto tracciamento della cinghia, rapporto di velocità ed efficienza.
Le tolleranze accettabili delle pulegge sono specificate dalle associazioni di categoria (come la Mechanical Power Transmission Association, MPTA) e dall’International Standards Organization (ISO). In alcuni casi, i principali produttori di cinghie specificano anche tolleranze per profili di denti specifici.
Le principali tolleranze di produzione per le pulegge per cinghie sincrone includono:
- diametro esterno della puleggia
- eccentricità tra il foro della puleggia e il diametro esterno della puleggia
- parallelismo tra il foro della puleggia e le facce verticali della puleggia
- precisione del passo delle scanalature
- parallelismo tra scanalature e foro.
È importante notare che le pulegge potrebbero anche dover subire un bilanciamento statico o dinamico dopo la produzione.
Le pulegge per cinghie sincrone possono essere realizzate con un’ampia gamma di materiali, tra cui alluminio, acciaio, ghisa e varie plastiche. Il materiale della puleggia ne determina il peso e l’inerzia e quindi influisce sulle prestazioni dinamiche del sistema di trasmissione a cinghia. La selezione del materiale influenza anche la quantità di rumore generata dal sistema, con le pulegge in policarbonato (polimero termoplastico) che generano più rumore durante il funzionamento rispetto alle pulegge metalliche.
Per evitare che la cinghia scivoli fuori dalla puleggia e per resistere alle forze laterali causate dal movimento laterale della cinghia, le trasmissioni a cinghia sincrone richiedono tipicamente pulegge flangiate.