PROJETO DE MECANISMO - Atividade 1

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PROJETO DE MECANISMO - Atividade 1
As engrenagens são elementos de máquinas que efetuam a transferência de torque e velocidade. Com base nos seus conhecimentos de transmissão de potência por engrenagens, analise a Figura 1, que mostra um motor elétrico ao qual está acoplado um trem de engrenagens simples.
Figura 1 - Redutor composto de um trem de engrenagens e um motor elétrico
Fonte: Adaptada de Mott, Vavrek e Wang (2018).
#PraCegoVer: a figura ilustra um redutor, composto de um motor elétrico, cujo eixo está engatado com uma engrenagem de saída, o pinhão. Associados ao pinhão, existem três eixos, cada qual com uma engrenagem após a outra. A engrenagem no eixo do motor é designada como A; a seguinte, como B,; depois, C e, por fim, D.
 É sabido que a geometria das engrenagens influencia, diretamente, as questões físicas, como a redução de velocidade e o torque transmitido. Com base nisso, escreva como é possível relacionar esses parâmetros entre si e a função no sistema, que é de reduzir velocidade e aumentar torque. De que forma o projetista pode tomar decisões sábias dentro de um projeto ou de uma melhoria na transmissão de um redutor?
Referências Bibliográficas
MOTT, R. L.; VAVREK, E. M; WANG, J. Machine elements in mechanical Design. New York: Pearson, 2018.
Na transmissão de potência por engrenagens, é possível relacionar os parâmetros de velocidade e torque através da relação de transmissão. A relação de transmissão é determinada pela proporção entre o número de dentes das engrenagens envolvidas na transmissão.
Em uma transmissão por engrenagens, quando uma engrenagem menor (pinhão) está acoplada a uma engrenagem maior (coroa), ocorre uma redução de velocidade e um aumento no torque transmitido. Isso acontece porque, de acordo com a relação de transmissão, a velocidade angular da engrenagem maior é menor do que a da engrenagem menor, enquanto o torque é amplificado.
Matematicamente, a relação de transmissão é calculada pela seguinte fórmula:
R = N2 / N1
Onde:
R é a relação de transmissão;
N2 é o número de dentes da engrenagem maior (coroa);
N1 é o número de dentes da engrenagem menor (pinhão).
Uma relação de transmissão maior do que 1 indica uma redução de velocidade e um aumento de torque, enquanto uma relação menor do que 1 indica uma ampliação de velocidade e uma redução de torque.
No projeto ou melhoria de um redutor, o projetista pode tomar decisões sábias considerando alguns aspectos:
1. Seleção adequada das engrenagens: O projetista precisa escolher engrenagens com os números de dentes apropriados para obter a relação de transmissão desejada. Engrenagens com diferentes módulos e perfis de dentes podem ser utilizadas para atender às necessidades específicas de velocidade e torque.
2. Avaliação da resistência e eficiência: Além da relação de transmissão, o projetista deve considerar a resistência das engrenagens e a eficiência do sistema. Engrenagens com dentes de maior tamanho ou materiais mais resistentes podem ser necessárias para transmitir o torque desejado sem falhas. Além disso, a eficiência da transmissão também deve ser levada em conta para minimizar as perdas de energia durante a transmissão.
3. Análise das cargas e requisitos de vida útil: O projetista deve avaliar as cargas e forças envolvidas no sistema, levando em consideração o torque e a velocidade esperados. Isso ajuda a selecionar engrenagens com capacidade adequada de suportar as cargas e a garantir uma vida útil satisfatória.
4. Consideração do ruído e vibração: Engrenagens com geometria apropriada e perfil de dentes otimizado podem ajudar a reduzir o ruído e a vibração gerados durante a operação. O projetista deve considerar esses aspectos para garantir um funcionamento suave e silencioso do sistema.
Portanto, ao projetar ou melhorar um redutor, o projetista deve considerar cuidadosamente a relação de transmissão, a resistência das engrenagens, a eficiência, as cargas, a vida útil, o ruído e a vibração. Essas decisões sábias ajudarão a atingir os objetivos de redução de velocidade e aumento de torque de maneira eficiente e confiável.