Projeto de Correias e Correntes

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PROJETO DE COMPONENTES 
MECÂNICOS 
AULA 2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Julio Almeida 
 
 
CONVERSA INICIAL 
Olá! Seja bem-vindo(a) à nossa segunda aula de Projeto de 
Componentes Mecânicos. 
Nesta aula, veremos conceitos gerais de uma transmissão de potência 
entre dois eixos de transmissão distintos, dado que esse tipo de situação é 
bastante comum em diversos equipamentos e sistemas mecânicos em geral. 
As correias de transmissão ou, simplesmente, correias são dispositivos 
flexíveis normalmente utilizados de forma individual (correias planas ou 
correias sincronizadoras) ou agrupadas (correias trapezoidais) interligando 
duas rodas ou polias, acopladas diretamente entre eixos de transmissão 
distintos. As correntes de transmissão ou correntes de rolos são dispositivos 
formados por um conjunto de elementos metálicos que, de forma agrupada, 
fornecem a concepção final da corrente e que também interligam duas rodas 
dentadas distintas, as quais estão acopladas em seus eixos correspondentes. 
Para ambos os casos, a possibilidade de se trabalhar com distâncias 
entre eixos elevadas é fator preponderante na utilização destes dispositivos de 
transmissão. As correntes, ainda, por serem metálicas, se tornam mais viáveis 
em ambientes agressivos, com umidade e poeira. 
CONTEXTUALIZANDO 
Dificilmente você encontrará um sistema mecânico que não esteja 
vinculado a algum tipo de movimento e, consequentemente, de transmissão de 
potência. Uma simples bicicleta dispõe de um sistema de transmissão 
contemplando uma corrente. Ao parar num parque para tomar um caldo de 
cana, provavelmente você estará na presença de uma transmissão de potência 
a partir de uma correia plana. Sistemas mecânicos industriais e de maior porte 
trarão, evidentemente, sistemas similares, contemplando correias ou correntes 
de transmissão entre os seus eixos. As correias, por serem elementos 
elásticos, poderão vir a apresentar problemas de alongamento ao longo da sua 
vida útil, caracterizando a necessidade de um controle de tensão (ou 
esticamento) no transcorrer da sua utilização. Essas podem ser utilizadas de 
forma individualizada, como ocorre com uma correia plana, ou em jogos, como 
ocorre com as correias trapezoidais ou em V. 
 
 
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Para o caso das correntes, em decorrência de elas contemplarem partes 
metálicas, seu peso próprio poderá acarretar a necessidade de dispositivos 
adicionais caracterizados como esticadores de corrente. A vida útil de uma 
corrente, conforme dados disponibilizados pelos fabricantes, fica na faixa de 
15.000 horas de funcionamento, podendo ainda apresentar variações em 
decorrência das próprias particularidades de cada transmissão. 
Dentro dessa perspectiva, cabe questionar: quando devo optar pela 
utilização de uma correia ou de uma corrente em determinada transmissão de 
potência? Que tipo de correia devo escolher? A lubrificação é necessária para 
esses tipos de transmissão? 
TEMA 1 – CORREIAS DE TRANSMISSÃO: GENERALIDADES 
Uma transmissão típica por correias contempla, além da(s) correia(s), 
duas polias e dois eixos de transmissão. Os eixos, normalmente paralelos entre 
si, apresentam uma distância entre centros (a), com a correia passando ao 
redor de cada polia ao longo de um ângulo de abraçamento (). O valor desse 
ângulo de abraçamento é importante fator de projeto, dado que esse tipo de 
transmissão ocorre através do atrito e, consequentemente, existe uma relação 
direta entre os esforços envolvidos sobre a correia e a sua condição de 
funcionamento. Tais esforços, designados como esforço no lado tenso da 
correia (T1) e esforço no lado bambo da correia (T2) devem apresentar uma 
relação compatível, de tal forma que não ocorra, quando em funcionamento, o 
chamado deslizamento da correia sobre a polia. Na prática, sugere-se: T1 = (4 
a 8) T2. 
Figura 1 – Transmissão típica por correias com identificação da distância entre 
centros e dos ângulos de abraçamento correspondentes 
 
Fonte: Budynas; Nisbett, 2016. 
 
 
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Sendo: 
 
 
 
Onde: 
 = ângulo de abraçamento da polia menor (motora) 
= ângulo de abraçamento da polia maior (movida) 
d= diâmetro da polia menor 
D = diâmetro da polia maior 
a = distância entre centros 
L = comprimento da correia 
F1 = esforço no lado tenso da correia 
F2 = esforço no lado bambo da correia 
Ft = força tangencial 
e = base dos logaritmos neperianos (2,7118) 
f = coeficiente de atrito entre polia e correia 
T1 = torque transmitido pela polia motora 
O torque transmitido, no caso pela polia motora, depende da potência 
transmitida e da rotação do eixo correspondente. Na prática, tem-se: 
 
ou, a partir da relação de transmissão: 
 
i = relação de transmissão 
f1= frequência da polia motora (rps = Hz) 
N = potência transmitida (W) 
n1 = rotação da polia motora (rpm) 
n2 = rotação da polia movida (rpm) 
As correias, em geral, correspondem ao tipo de transmissão de potência 
mais barata, caracterizando com isso uma menor expectativa em termos de 
vida útil. Apresentam também o problema do escorregamento, decorrente de 
 
 
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pequeno movimento relativo da correia quando da sua passagem em torno das 
polias, caracterizando uma variação de 1 a 3% na velocidade tangencial 
medida entre as polias motora e movida. São ainda transmissões suaves e 
silenciosas. 
Figura 2 – Exemplo de transmissão por correias 
 
Fonte: www.forbo.com 
TEMA 2 – CORREIAS PLANAS E SINCRONIZADORAS 
As correias de transmissão são diferenciadas basicamente pelo tipo da 
sua secção transversal. Uma correia plana corresponde a um tipo de correia 
que apresenta uma secção transversal: largura (b) x espessura (t), enquanto 
uma correia sincronizadora corresponde a um tipo que apresenta dentes ao 
longo do seu comprimento. Evidentemente, devido à presença desses dentes, 
uma transmissão por correias sincronizadoras difere um pouco da concepção 
de uma transmissão por correias convencional, em decorrência de não ocorrer 
o movimento relativo da correia quando da sua passagem pela polia, 
caracterizando assim uma transmissão que mais se aproxima de uma 
transmissão por correntes de rolos. As polias para essas duas situações são 
também diferenciadas, sendo que, no caso das sincronizadoras, sugere-se que 
no mínimo 7 (sete) dentes estejam sempre encaixados na polia quando o 
sistema estiver em movimento. 
Figura 3 – Perfis de correias: plana e sincronizadora 
 
 
 
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Fonte: Budynas; Nisbett, 2016. 
Figura 4 – Exemplos de polias: plana e sincronizadora 
 
Fonte: Belt Technologies. 
 
Fonte: Soluções Industriais – Merati. 
Em termos do projeto desse tipo de transmissão, normalmente trabalha-
se com ábacos de fabricantes que permitem a seleção direta do tipo de correia 
mais recomendado para cada aplicação prática. Parâmetros de entrada, como 
potência a ser transmitida, rotação dos eixos motor e movido e diâmetro da 
polia motora, entre outros, são, assim, fundamentais para o início do projeto. 
 
 
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Figura 5 – Exemplo de um ábaco de seleção de correia sincronizadora 
 
Fonte: Technical Manual – Optibelt. 
TEMA 3 – CORREIAS TRAPEZOIDAIS 
Diferentemente da transmissão por correias planas ou sincronizadoras, 
na qual se trabalha com uma única correia, uma transmissão por correias 
trapezoidais ou em V trabalha a partir de um conjunto (ou jogo) de correias com 
secção transversal similar a um trapézio. Normalmente se faz a especificação 
dessa secção transversal a partir de letras, do tipo A, B, C, D e E, sendo que, 
quanto maior a secção transversal, maior será a capacidade de transmissão de 
potência. Com isso, em havendo uma comparação direta entre os perfis B e C, 
por exemplo, pode-se afirmar que, para um mesmo nível de potência, o número 
de correias será maior para o primeiro caso. 
 
 
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Figura 6 – Perfis A, B, C, D e E de correias trapezoidais 
 
Fonte: Juvinall, 2007.Similarmente ao caso das correias planas e sincronizadoras, existem 
ábacos ou gráficos de seleção válidos também para as correias trapezoidais. 
Nessas circunstâncias, define-se inicialmente o perfil da correia a ser 
considerada para posteriormente se efetivar e definir o número de correias que 
irão compor o conjunto de transmissão. Deve-se observar, ainda, que, no caso 
de uma eventual manutenção ou substituição dessas correias, torna-se 
necessária a substituição completa de todo o jogo de correias e não apenas de 
alguma eventual correia independente. 
Figura 7 – Transmissão por correias trapezoidais 
 
Fonte: Eurocorreias. 
 
 
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Figura 8 – Exemplo de polia trapezoidal ou em V 
 
Fonte: www.rolitubo.pt 
TEMA 4 – CORRENTES DE TRANSMISSÃO: GENERALIDADES 
Uma transmissão típica por correntes contempla, além da corrente, duas 
rodas dentadas e dois eixos de transmissão. Os eixos, obrigatoriamente 
paralelos entre si, são unidos pela corrente, que pode ser do tipo simples, 
dupla, tripla ou até mesmo quádrupla, dependendo do nível de potência a ser 
transmitido. Dos diversos tipos de correntes de transmissão, destacam-se as 
correntes de rolos ou de roletes, que são confeccionadas a partir da repetição 
de elementos metálicos unidos entre si a partir de pinos, buchas, rolos e placas 
(internas e externas). 
Por contemplar um conjunto de componentes metálicos, pode-se afirmar 
que esse tipo de transmissão é normalmente mais ruidoso que o caso das 
correias, bem como apresenta um nível de desgaste relativamente acentuado. 
Um sistema de lubrificação adequado se torna, assim, fundamental para a 
otimização da expectativa de vida da transmissão. Em termos de custos, pode-
se considerar que uma transmissão por correntes de rolos fica numa condição 
intermediária entre os custos de uma transmissão por correias e uma 
transmissão por engrenagens de dentes retos, para uma mesma faixa de 
potência. 
TEMA 5 – CORRENTES DE ROLOS 
As correntes de rolos, conforme descrito anteriormente, correspondem 
ao principal tipo de corrente comumente utilizado em sistemas de transmissão 
 
 
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por correntes. Essas correntes são caracterizadas a partir do seu passo (p), ou 
seja, da distância consecutiva entre cada par de pinos. 
Figura 9 – Correntes de rolos (corrente dupla) com identificação do passo da 
corrente 
 
Fonte: Budynas; Nisbett, 2016. 
Em termos de concepção de projeto, deve-se iniciar os cálculos ou o 
dimensionamento considerando a premissa de uma corrente simples. Ao final, 
caso se verifique alguma eventual inconsistência para a corrente 
preliminarmente selecionada, torna-se possível considerar uma corrente dupla 
ou tripla, se for o caso. 
Matematicamente, para o caso de correntes de rolos, tem-se: 
 
 
 
 
Onde: 
v= velocidade tangencial da corrente (m/s) 
p = passo da corrente (mm) 
L = comprimento da corrente (m) 
 
 
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z1 = número de dentes da roda dentada motora 
z2 = número de dentes da roda dentada movida 
X = número de elos da corrente 
dp = diâmetro primitivo da roda dentada 
n = rotação da roda considerada (rpm) 
Como premissas de projeto e no contexto do aumento da expectativa de 
vida da transmissão, fabricantes em geral recomendam: 
a. roda dentada motora – mínimo de 19 dentes; 
b. roda dentada movida – máximo de 120 dentes; 
c. rodas dentadas – número de dentes preferencialmente ímpar; 
d. número de elos da corrente – preferencialmente par; 
e. distância entre eixos – compreendida na faixa de (30 a 80) vezes o 
passo da corrente. 
Figura 10 – Exemplo de transmissão por correntes de rolos 
 
Fonte: www.bestriders.com.br. 
Figura 11 – Exemplo de roda dentada 
 
Fonte: Induscor. 
 
 
 
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FINALIZANDO 
Em síntese, em nossa segunda aula vimos importantes conceitos no 
contexto das transmissões de potência mediante a utilização de elementos 
flexíveis, ou, mais especificamente, correias e correntes. Ambas as propostas 
têm como premissa principal o uso em grandes distâncias entre centros, além 
de uma expectativa de custos mais favorável no contexto do projeto global. 
Pequenos problemas, em termos do escorregamento para as correias e do 
funcionamento ruidoso para as correntes, tornam-se até mesmo irrelevantes 
mediante os ganhos que se pode obter com a utilização dessas transmissões. 
Após esta aula, o aluno será capaz de reconhecer e identificar as 
principais características de uma transmissão de potência por correias e 
correntes, bem como avaliar critérios de projeto que venham a melhorar e 
otimizar o processo da transmissão correspondente. 
 
 
 
 
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REFERÊNCIAS 
BEST RIDERS. Disponível em: <http://www.bestriders.com.br>. Acesso em: 14 
nov. 2017. 
BUDYNAS, R. G.; NISBETT, J. K. Elementos de máquinas de Shigley. São 
Paulo: McGraw Hill, 2016. 
FORBO. Disponível em: <http://www.forbo.com>. Acesso em 14 nov. 2017. 
JUVINALL, R. Fundamentos do Projeto de Componentes de Máquinas. São 
Paulo: LTC, 2007. 
MOTT, R. Elementos de máquinas em projetos mecânicos. São Paulo: 
Pearson, 2005. 
ROLITUBO. Disponível em: <http://www.rolitubo.pt>. Acesso em 14 nov. 2017. 
SHIGLEY; MISCHKE; BUDYNAS. Projeto de engenharia mecânica. São 
Paulo: Bookman, 2010.