Aula5c_Rendimento das Transmissões

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Elementos de Máquinas e 
Mecânica Aplicada
Aula 5c – Rendimento das Transmissões
Apresentação do Professor
❑ Vitor Pancieri Pinheiro
– Engenheiro de Petróleo e Gás – UVV (2010)
– Especialização em Didática do Ensino Superior (2015)
– Mestre em Engenharia Mecânica – UFES (2018)
– Doutorando em Engenharia Mecânica – UFES (2019)
– 5 anos de experiência como docente de Engenharia.
– Graduando em Engenharia Mecânica – 2018-2020
– Coordenador do Grupo de Estudos em Métodos 
Numéricos Computacionais – GEMNC - [2013-2020]
– Membro do GPMFFA|IFES - 2020
Contato:  vitor.pinheiro@ifes.edu.br 
• Em qualquer tipo de transmissão, é inevitável a 
perda de potência. 
• O sistema de transmissão inclui os eixos, 
mancais, rodas de atrito, correias de 
transmissão, correntes, e engrenagens que 
devem ser adequadamente instalados e sujeitos 
a intervenções de manutenção regulares. 
• As perdas são originadas pelo atrito entre as 
superfícies, agitação do óleo lubrificante, 
escorregamento entre correias e polia entre 
outras situações. 
Rendimento (η)
A dimensão destas perdas é muito variável, 
normalmente entre 0% e 45%. 
Rendimento (η)
• Perda de potência durante as transmissões nos elementos 
devido à:
– Atrito entre superfícies;
– Turbulência e atrito com o lubrificante;
– Deslizamentos entre partes motrizes e movidas, etc.
• A potência de entrada se dissipa sob forma de calor, 
vibração e ruído, resultando em menor potência útil:
Rendimento (η)
𝑃𝑒 = 𝑃𝑢 + 𝑃𝑑
Vídeo: 
Acoplamento 
Hidrodinâmico
file:///D:/DADOS/n19840/Documents/Treinamento Elementos de Máquinas/Aulas/Elementos de Máquinas I/Vídeos/Acoplamento Hidraulico Funcionamento.mp4
Rendimento (η)
Deslizamento
Vibração
Ruído
• Perdas nas Transmissões:
PePu
Pd
Pd
Pd
Rendimento (η)
• Aumento de temperatura em função de atrito e carga:
Rendimento (η)
• Cavitação em bombas:
Rendimento (η)
• Lubrificação:
- Turbulência;
- Atrito.
Rendimento (η)
• Vibração:
Rendimento (η)
• Deslizamentos em transmissão por correia:
Rendimento (η)
• Deslizamentos em transmissão por correia:
Rendimento (η)
Rendimento (η)
Rendimento (η)
• Rendimento especificado em catálogos de redutores:
Perdas nas Transmissões
Perdas nas Transmissões
Perdas nas Transmissões
Perdas nas Transmissões
Perdas nas Transmissões
Perdas nas Transmissões
Perdas nas Transmissões
Perdas nas Transmissões
Exercício
Exercício
Uma pessoa necessita de um torque de 1 N.m na roda motriz de 660 mm 
para manter uma velocidade de 36 Km/h. As características dos elementos 
de transmissão são:
dCo1=120mm ;dCo2=180mm 
dCa1=120mm ; dCa2=100mm; dCa3=80mm; dCa4=60mm; dCa5=40mm 
c=0,97 ; m=0,99 (par de mancal) 
Determine as potências e rotações serem aportadas pela pessoa para 
manter a velocidade e torque relacionados nas configurações de mínima e 
máxima redução do sistema de transmissão (câmbio) da bicicleta.
Exercício
• Exercício de Fixação
Um sistema de içamento é composto por um motor, 
um redutor com 3 estágios, redução total de 15:1, 
tambor de içamento de 1 metro de diâmetro. O 
rendimento do tambor de içamento é de 0,98 e de 
cada engrenamento helicoidal de 0,985. Considere a 
rotação de entrada no redutor pelo motor de 1200 
RPM. Considerando as perdas nos mancais 
desprezíveis, calcule a velocidade da carga, a potência 
do motor e o montante das perdas, quando o sistema 
estiver içando uma carga de 1000 Kg.
Exercício
• ENADE 2005 (Questão Discursiva):
Uma transmissão, formada por duas engrenagens e 
utilizada para aumentar a velocidade angular, tem seu eixo 
de entrada conectado a um motor que gira a 1200 rpm e 
fornece 56 KW de potência mecânica. Considerando que as 
engrenagens possuem 60 e 15 dentes e que a eficiência da 
transmissão é 0,9, calcule torque na engrenagem menor.
Fator de Serviço
• Chama-se fator de serviço (FS) ao fator que, aplicado à 
potência nominal do componente, indica a carga 
permissível que pode ser aplicada continuamente a 
ele, sob condições especificadas.
• Essa situação é comum e ocorre por dois motivos: 
1. os componentes são oferecidos em potências 
predeterminadas e;
2. muitas vezes o regime de carregamento das 
máquinas é variável.
Fator de Serviço (FS)
• O fator de serviço esta diretamente relacionada ao 
tempo de vida útil do componente, este não deve ser 
confundido com sobrecarga momentânea que o 
motor pode suportar.
• Em outras palavras o fator de serviço (FS) aplicado a 
potencia nominal do componente indica a sobrecarga 
permitida que possa ser aplicada continuamente ao 
elemento sob condições específicas. 
• Caso o FS = 1,15, isto significa que suporta 15% de 
sobrecarga acima de sua potencia nominal. 
• Algumas normas especificam valores de fator de 
serviço a serem considerados nos projetos de 
elementos de máquinas.
Fator de Serviço (FS)
• O Fator de Serviço é o resultado da união de: choques, 
partidas por hora, cargas horárias de trabalho.
• É utilizado como ferramenta para se determinar a vida 
útil do equipamento. 
• Determina-se o Fator de Serviço pela multiplicação da 
Tabela de Classe da Carga em Horas de Trabalho (S), 
pela Tabela de Número de Partidas por Hora (N). 
• O Fator de Serviço (FS) é um dos mais importantes 
para a escolha do tamanho do Redutor, e este dado 
tem como base principal o bom senso e a sensibilidade 
de quem está dimensionando. 
FS = S x N
Fator de Serviço (FS)
Fator de Serviço (FS)
Fator de Serviço (FS)
Fator de Serviço (FS)
Fator de Serviço (FS)
Fator de Serviço
EXERCÍCIO 1: 
Calcular a potência de um redutor para a seguinte 
situação: 
Agitador de líquidos com carga uniforme.
Redutor com 2 estágios de transmissão
Motor elétrico: N=1750 rpm 
Potência efetiva requerida pelo agitador = 10 cv
Rotação no eixo do agitador: N=120 rpm 
Ciclo operativo = 12 horas/dia
30 Partidas por hora.