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Engrenagens Engrenagens são elementos rígidos utilizados na transmissão de movimentos rotativos entre eixos. Consistem basicamente de dois cilindros nos quais são fabricados dentes. A transmissão se dá através do contato entre os dentes. Engrenagens Engrenagens são usadas para transmitir torque e velocidade angular em diversas aplicações. Existem várias opções de engrenagens de acordo com o uso a qual ela se destina. A maneira mais fácil de se transmitir rotação motora de um eixo a outro é através de dois cilindros. Eles podem se tocar tanto internamente como externamente. Engrenagens Utilização • Cilindros de massas. • Maquina de costura. • Carros. • Relógios de ponteiros. • Bicicleta. • Ferramentas elétricas. • Portão eletrônico. Tipos de engrenagens As engrenagens não só apresentam tamanhos variados, mas também se diferenciam em formato e tipo de transmissão de movimento. Construídas em diversos materiais cada um adequado a o trabalho e local a ser instalado. Podem ser fresadas ou injetadas. • Madeira • Aço • PVC • Polietileno • Nylon • Ferro Materiais Tipos de engrenagens As engrenagens como elementos de transmissão de potência se apresentam nos seguintes tipos básicos: Os dentes são dispostos paralelamente entre si e em relação ao eixo. É o tipo mais comum de engrenagem e o de mais baixo custo. É usada em transmissão que requer mudança de posição das engrenagens em serviço, pois é fácil de engatar. É mais empregada na transmissão de baixa rotação do que na de alta rotação, por causa do ruído que produz. Engrenagens de dentes retos Engrenagens de dentes retos Engrenagens de dentes retos Engrenagens de dentes retos Dentes paralelos ao eixo de rotação; Transmite movimentos entre eixos paralelos; Mais simples de mais empregada nos sistemas de transmissão; Alto ruído; Engrenamento direto. • Os dentes são dispostos transversalmente em forma de hélice em relação ao eixo. • É usada em transmissão fixa de rotações elevadas por ser silenciosa devido a seus dentes estarem em componente axial de força que deve ser compensada pelo mancal ou rolamento. • Serve para transmissão de eixos paralelos entre si e também para eixos que formam um ângulo qualquer entre si (normalmente 60 ou 90º). Engrenagens helicoidais Engrenagens helicoidais É usada em transmissões planetárias e comandos finais de máquinas pesadas, permitindo uma economia de espaço e distribuição uniforme da força. As duas rodas do mesmo conjunto giram no mesmo sentido. Engrenagens cilíndrica de dentes internos. Engrenagens cilíndrica de dentes internos. A cremalheira pode ser considerada como uma coroa dentada com diâmetro primitivo infinitamente grande. É usada para transformar movimento giratório em longitudinal. Cremalheira Cremalheira É empregada quando as árvores se cruzam; o ângulo de interseção é geralmente 90º, podendo ser menor ou maior. Os dentes das rodas cônicas têm um formato também cônico, o que dificulta sua fabricação, diminui a precisão e requer uma montagem precisa para o funcionamento adequado. Engrenagem cônica A engrenagem cônica é usada para mudar a rotação e direção da força, em baixas velocidades. Engrenagem cônica Seus dentes formam um ângulo de 8 a 20º com o eixo da árvore. Os dentes possuem o perfil da envolvente e podem estar inclinados à direita ou à esquerda. Os dentes vão se carregando e descarregando gradativamente. Sempre engrenam vários dentes simultaneamente, o que dá um funcionamento suave e silencioso. Pode ser bastante solicitada e pode operar com velocidades periféricas até 160m/s. Os dentes oblíquos produzem uma força axial que deve ser compensada pelos mancais. Engrenagem dentes oblíquos Hipóides • São uma variedade de engrenagens que, ao contrário das cónicas, os seus eixos não se cruzam. • São empregadas para transmitir movimento e cargas elevadas entre eixos que não se cruzam. Podem ser de diversos tipos de dentados espirais. Parafuso sem fim • Quando grandes reduções de transmissão são necessárias. Engrenagens de dentes retos Nomenclatura Engrenagens de dentes retos Nomenclatura Engrenagens de dentes retos Nomenclatura Ângulo de Pressão Engrenagens de dentes retos Nomenclatura Engrenagens de dentes retos Nomenclatura Engrenagens de dentes retos Nomenclatura Engrenagens de dentes retos Nomenclatura Engrenagens de dentes retos Nomenclatura Engrenagens de dentes retos Nomenclatura e Fórmulas A A Engrenagens de dentes retos Nomenclatura e Fórmulas Engrenagens de dentes retos Nomenclatura e Fórmulas Fórmulas Fórmulas p = Dp N ____ p = passo diametral, dentes por polegada Fórmulas Fórmulas Fórmulas Fórmulas Fórmulas Fórmulas d= diâmetro engrenagem Dimensionamento Mt = 30.000 . P [N.mm] π . n Torque do Pinhão Pressão Admissível W = 60 . np . h 10⁶ Fator de Durabilidade Padm = 0,487 . HB [N.mm²] W 1/6 Sendo: np = rotação do pinhão (rpm) h = duração do par (horas) HB = dureza Brinell (N/mm²) Força Tangencial (Ft) Ft = Mt = 2Mt [N] rp Dp Força Radial (Fr) Fr = Ft . tgα Força Resultante (Fn) Fn = √ Ft² + Fr² Tensão de Flexão no Pé do dente σmáx = Ft . q . ϕ < σmat b . m Sendo: mn = módulo normalizado (mm) b = largura do dente do pinhão (mm) ϕ = fator de serviço (tabela AGMA) q = fator de forma (vide tabela) Dimensionamento b1. Dp² = 5,72*10⁵ . Mt . i ± 1 . ϕ i ± 0,14 Volume mínimo do Pinhão Sendo: + engrenamento externos -Engrenamento internos(Planetários) b1 = largura do dente do pinhão (mm) Padm= Pressão admissível (Mpa) i = relação de transmissão ϕ = fator de serviço (tabela AGMA) Padm Tabela Tabela Tabela Tabela Tabela Tabela Exemplo de Cálculo Exercício para a próxima aula
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