Le trasmissioni a ingranaggi sono estremamente comuni dato che in molte applicazioni sono una scelta obbligata, soprattutto quando sia necessario trasmettere elevata potenza con una trasmissione sincrona del moto. Il comportamento dinamico dei sistemi a ingranaggi può essere molto complesso a causa di numerosi fenomeni quali: l’elasticità variabile del contatto d’ingranamento dovuta al variare ciclico del numero di denti in presa; il gioco tra i denti stessi; l’eccitazione dovuta a errori nel loro profilo. Di conseguenza, soprattutto quando sono soggette a carichi dinamici, le trasmissioni a ingranaggi si comportano come oscillatori non lineari caratterizzati da una gamma di comportamenti complessi, come per esempio la generazione di fluttuazioni di coppia a una frequenza fissa non correlata alla velocità dell’albero. Queste fluttuazioni di coppia agiscono come sorgenti di fenomeni eccitatori che si propagano nella macchina, generando vibrazioni anche molto dannose.
Le vibrazioni nei sistemi a ingranaggi sono pertanto inerenti al loro funzionamento, anche perché ogniqualvolta i denti entrano in contatto si genera un impatto che funge da causa eccitatrice con una frequenza, detta d’ingranamento, pari al prodotto del numero dei denti per la velocità angolare dell’albero. Quando i denti sono in buone condizioni, questa frequenza è predominante e di bassa ampiezza. Ma se i denti sono usurati, l’alterazione del loro profilo eccita sia la seconda sia la terza armonica di questa frequenza, ossia vibrazioni a frequenza rispettivamente doppia e tripla della frequenza fondamentale. Pertanto la rilevazione di queste frequenze aggiuntive è un buon indicatore del fatto che i denti si stiano usurando.
