ELEMENTOS DE MECANISMOS - Atividade 3

Prévia do material em texto

Engrenagens cônicas têm o formato de um cone circular com a maior parte de sua ponta cortada. Quando duas engrenagens cônicas se unem, seus vértices imaginários devem ocupar o mesmo ponto. Seus eixos também se cruzam neste ponto, formando um ângulo arbitrário entre si. O ângulo entre os eixos pode ser qualquer um, exceto 0 ou 180 graus. A maior aplicação das engrenagens cônicas é em situações que requerem mudança na direção do movimento.
Agora, considere um par de engrenagens cônicas retas montado em eixos perpendiculares que deve transmitir um torque de 2 N⋅m. O módulo das engrenagens é 0,4 mm/dente, o ângulo de pressão é 20º e o diâmetro do pinhão é  = 16 mm. Adotando F=L/4, é possível calcular as forças. Na Tabela 1, é possível ver alguns parâmetros da engrenagem, caso a razão de engrenamento seja alterada e se mantenham os parâmetros citados acima. Avalie a tabela e, em seguida, descreva os principais pontos a se avaliar na hora de decidir a razão do engrenamento, levando em conta o tamanho das engrenagens e as forças envolvidas. Por fim, selecione a razão de engrenamento mais apropriada para a aplicação.
 
	Razão de engrenamento, 
	Diâmetro da engrenagem,  (mm)
	Ângulo do cone da engrenagem,  (º)
	Comprimento de referência do cone, L (mm)
	Largura da face, F (mm)
	Raio médio,   (mm)
	Força tangencial,   (N)
	Força axial,  (N)
	Força radial,   (N)
	1
	16.00
	45.00
	11.31
	2.83
	7.00
	285.71
	73.53
	73.53
	1.5
	24.00
	56.31
	14.42
	3.61
	11.00
	181.82
	36.71
	55.06
	2.25
	36.00
	66.04
	19.70
	4.92
	17.00
	117.65
	17.39
	39.13
	3.5
	56.00
	74.05
	29.12
	7.28
	27.00
	74.07
	7.41
	25.92
	4.75
	76.00
	78.11
	38.83
	9.71
	37.00
	54.05
	4.05
	19.25
	5
	80.00
	78.69
	40.79
	10.20
	39.00
	51.28
	3.66
	18.30
Tabela 1 - Parâmetros da engrenagem
Resposta: 
O projetista tem a responsabilidade de escolher a engrenagem adequada para uma determinada aplicação, levando em consideração diversos fatores, como custo, manutenção e tipo de carga a ser transmitida. É importante analisar as direções em que as forças atuam no sistema. Os diagramas de corpo podem ser unidos movendo o ponto do vértice em cada esboço, facilitando a visualização dos cones primitivos.
L/3 = rp / sen(αp) = dp / 2sen(αp) = dg / 2sen (αg)
L= dg / 2sen (αg) = 16 / 2sen 45 = 16 / 1.41 = 14.03mm 
F= L / 4 = 14,03 /4 = 3,51mm.
No cálculo específico apresentado, foi obtido um valor de 3,51 mm. Esse valor faz parte de um sistema de engrenagens que suporta forças tangenciais, axiais e radiais, gerando tensão de contato entre os dentes das engrenagens. O engrenamento é de 1,5 mg e o diâmetro do círculo é usado como base para os cálculos, garantindo que não haja deslizamento.