APOSTILA DE TRANSMISSÃO POR CORRENTES DE ROLOS

Prévia do material em texto

FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SOROCABA 
 
CURSO DE PROJETOS 
 
TRANSMISSÃO POR 
CORRENTES DE ROLOS 
 
 
 
 
Prof. Dr. ANTONIO CARLOS DE OLIVEIRA 
Prof. M. Sc. IBERÊ LUIS MARTINS, Eng. Mec. 
 
Prof. M. Sc. FAUSTO LACERDA 
 
Prof. M. Sc. FRANCISCO DE ASSIS TOTI 
 
 
 
 
 
Agosto 2009 
 
TRANSMISSÃO POR CORRENTES DE ROLOS 
 
A transmissão por corrente de rolos é um meio altamente eficiente e versátil para transmitir 
potência mecânica em aplicações industriais. Este sistema de transmissão assegura um 
rendimento de 98% em condições corretas de trabalho, obtendo-se uma relação de velocidade 
constante entre as rodas dentadas motriz e movida. 
Quando há necessidade de transmissão de potência em locais de difícil acesso, grandes 
distâncias entre centros, condições abrasivas ou poeirentas, e outras condições especiais, as 
correntes de rolos apresentam resultados extremamente satisfatórios, sendo esse tipo de 
corrente o mais utilizado em todo o mundo. 
 
1. NORMAS 
As correntes de rolos são fabricadas segundo a norma ANSI (American National 
Standard Institute) antigamente conhecida por ASA e incluída na normalização da ISSO 
(International Organization for Standardization) e na normalizazação da ABNT 
(Associação Brasileira de Normas Técnicas). 
Estas correntes são construídas normalmente nos tipos simples, duplas e triplas 
podendo, sob encomenda, serem fabricadas até com 14 carreiras. 
 
2. CARACTERÍSTICAS DIMENSIONAIS DAS CORRENTES DE ROLOS 
Uma corrente de rolos, esquematizada abaixo é composta dos seguintes elementos. 
 
 
 
1. Chapa lateral interna 
2. Luva 
3. Rolo 
4. Chapa lateral externa 
5. Pino 
 
As dimensões principais são padronizadas, onde: 
P = passo da corrente 
C = largura entre placas 
D = diâmetro do rolo 
F = passo transversal 
L = largura total 
H = altura das placas 
 
 
 
 
 
2.1 – Correntes simples 
 
C D F L H Carga de Ruptura Peso
ANSI ISO E ABNT Pol. mm mm mm mm mm mm kgf kg/m
25-1. 04C-1 1/4. 6,35 3,18 3,3 - 9,7 5,7 450 0,12
35-1 06C-1 3/8. 9,53 4,77 5,08 - 11,8 7,3 950 0,33
40-1 08A-1 1/2. 12,7 7,95 7,92 - 16,4 10,2 1700 0,6
50-1 10A-1 5/8. 15,88 9,53 10,16 - 20,3 13 2800 1,01
60-1 12A-1 3/4. 19,05 12,7 11,91 - 25,5 18 3800 1,43
80-1 16A-1 1 25,4 15,88 15,88 - 33,5 24 6600 2,53
100-1 20A-1 1.1/4 31,75 19,05 19,05 - 40,4 29,6 10800 4,02
120-1 24A-1 1.1/2 38,1 25,4 22,23 - 50,5 36 15400 5,96
140-1 28A-1 1.3/4 44,45 25,4 25,4 - 54,4 42 20800 7,75
160-1 32A-1 2 50,8 31,75 28,58 - 64,5 48 26200 10,1
200-1 40A-1 2.1/2 63,5 38,1 39,67 - 78,5 57,2 43000 16,1
240-1 48A-1 3 76,2 47,63 47,62 - 94,5 71,8 59000 25,1
Passo (P)Referencia Norma
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.2- Correntes Duplas 
 
 
 
C D F L H Carga de Ruptura Peso
ANSI ISO E ABNT Pol. mm mm mm mm mm mm kgf kg/m
35-2 06C-2 3/8. 9,53 4,77 5,08 10,13 22,2 7,3 1900 0,66
40-2 08A-2 1/2. 12,7 7,95 7,92 14,38 30,8 10,2 3400 1,2
50-2 10A-2 5/8. 15,88 9,53 10,16 18,11 38,4 13 5600 2
60-2 12A-2 3/4. 19,05 12,7 11,91 22,78 48,5 18 7600 2,77
80-2 16A-2 1 25,4 15,88 15,88 29,29 63 24 13200 4,92
100-2 20A-2 1.1/4 31,75 19,05 19,05 35,76 76,5 29,6 21600 7,75
120-2 24A-2 1.1/2 38,1 25,4 22,23 45,44 96 36 30800 11,77
140-2 28A-2 1.3/4 44,45 25,4 25,4 48,87 103,5 42 41600 15,05
160-2 32A-2 2 50,8 31,75 28,58 58,55 124 48 52400 19,52
200-2 40A-2 2.1/2 63,5 38,1 39,67 71,55 150,3 57,2 86000 31,44
240-2 48A-2 3 76,2 47,63 47,62 87,83 182 71,8 118000 49,6
Passo (P)Referencia Norma
 
 
2.3- Correntes Triplas 
 
 
C D F L H Carga de Ruptura Peso
ANSI ISO E ABNT Pol. mm mm mm mm mm mm kgf kg/m
35-3 06C-3 3/8. 9,53 4,77 5,08 10,13 32,3 7,3 2850 0,99
40-3 08A-3 1/2. 12,7 7,95 7,92 14,38 45,2 10,2 5100 1,8
50-3 10A-3 5/8. 15,88 9,53 10,16 18,11 56,5 13 8400 3
60-3 12A-3 3/4. 19,05 12,7 11,91 22,78 71,5 18 11400 4,2
80-3 16A-3 1 25,4 15,88 15,88 29,29 92,5 24 19800 7,3
100-3 20A-3 1.1/4 31,75 19,05 19,05 35,76 113 29,6 32400 11,62
120-3 24A-3 1.1/2 38,1 25,4 22,23 45,44 142 36 46200 17,58
140-3 28A-3 1.3/4 44,45 25,4 25,4 48,87 153 42 62400 22,35
160-3 32A-3 2 50,8 31,75 28,58 58,55 183 48 78600 29,2
200-3 40A-3 2.1/2 63,5 38,1 39,67 71,55 222,3 57,2 129000 46,94
240-3 48A-3 3 76,2 47,63 47,62 87,83 269,3 71,8 177000 74,25
Passo (P)Referencia Norma
 
 
 
3. CONSIDERAÇÕES SOBRE INSTALAÇÃO 
 
3.1- Distância entre centros: 
Como regra geral a distância entre centros das rodas dentadas não deve ser inferior a 
30 vezes o passo, nem superior a 60 vezes o passo. Para uma transmissão projetada 
corretamente a distância entre centros pode ser um pouco maior que a metade da 
soma dos diâmetros externos das rodas dentadas, supondo-se que a carga não seja 
demasiadamente grande, nem o número de dentes muito pequeno. 
A corrente deve formar um ângulo de abraçamento de no mínimo 120° na roda 
dentada menor, e este contato mínimo se obtém para qualquer distância entre 
centros, sempre que a relação de transmissão for menor que 3,5:1. 
Preferencialmente usaremos uma distancia entre centros maior que a mínima 
permitida, porque a razão de esticamento da corrente devido ao desgaste natural, é 
inversamente proporcional ao seu comprimento (n° de elos), e também porque a 
maior elasticidade de uma corrente mais comprida tende a absorver as irregularidades 
do movimento e a diminuir os efeitos dos choques. 
Se possível, a distância entre centros deverá ser ajustável, a fim de corrigir o defeito do 
esticamento por desgaste. Um ajuste igual ao passo é suficiente. 
 
3.2- Lubrificação das transmissões: 
Uma eficiente lubrificação das articulações em funcionamento de uma transmissão é 
indispensável para evitar desgaste e quebra prematura. A forma mais eficiente de 
lubrificação é colocar a transmissão em uma caixa e bombear um fluxo contínuo de 
óleo na parte interna da corrente, sendo o óleo recuperado através de um filtro. Um 
método alternativo é fazer a corrente passar por dentro de um banho de óleo; porém, 
em casos em que este procedimento seja impraticável, devido à engrenagem menor 
estar situada na parte inferior e ser de pequeno diâmetro, utiliza-se um disco 
espalhador de óleo de maior diâmetro para se jogar óleo diretamente na corrente. O 
fluxo de óleo exigido depende da transmissão, velocidade e potência a transmitir, 
porém em todos os casos deve ser de fluxo contínuo e suficiente a fim de possibilitar 
uma lubrificação limpa e completa da corrente. 
Em transmissões com potência e velocidade elevadas, o fluxo de óleo deve ser 
ampliado para facilitar e ajudar o resfriamento da corrente. 
A seguir relacionamos algumas recomendações gerais para métodos de lubrificação, 
representando as necessidades mínimas baseadas numa vida útil de 15000 horas de 
transmissão: 
-Lubrificação por gotejamento: velocidade da corrente até 6m/s e potência até 50 HP 
-Lubrificação por banho de óleo: velocidade da corrente até 6m/s e potência até 50 HP 
-Lubrificação por bomba de óleo: para qualquer velocidade e/ou condição de potência; 
muito recomendado para transmissões com potência acima de 50 HP. 
O lubrificante mais indicado é o óleo mineral puro, de grau de viscosidade 
dependendo da temperatura ambiente, conforme tabela abaixo: 
 
 
 
TEMPERATURA ÓLEO 
Até 25°C SAE 30 
De 25°C a 45°C SAE 40 
De 45°C a 65°C SAE 50 
 
4. SELEÇÃO DE CORRENTES DE ROLOS 
4.1- Diâmetro primitivo (Dp): 
A figura abaixo representa uma roda dentada, girando no sentido indicado, onde: 
P = passo da corrente 
γ = ângulo de articulação 
Dp= diâmetro primitivo 
 
 
Trigometricamente vemos que: 
 
 
 
Portanto 
 
Sendo ‘’N’’ o número de dentes da roda dentada temos 
 
, onde: 
 
 
 
 
 
4.2 – Número de dentes: 
O ângulo de articulação (γ) representa o movimento do pino na luva. Esse movimento 
do pino na luva é a causa do desgaste da correte e do choque entre rolo e roda 
dentada. Quanto maior o ângulo de articulação, maior o desgaste e os choques; com 
ângulos menores, temos uma transmissãouniforme de potência, ausência de ruídos, 
alto rendimento e longa duração da corrente. 
Esta influência ocorre pelo fato da corrente formar um polígono sobre a roda dentada. 
Desta forma, quando a velocidade da roda dentada for constante, a velocidade da 
corrente, devido à sua configuração de múltiplos lados, representados pelos passos da 
corrente, em sua trajetória ao redor dos dentes, fica sujeita a uma variação cíclica 
regular. 
Essa variação é chamada de variação da velocidade de corda e é desprezível na maioria 
das aplicações em que o número de dentas da roda exceda a 19. Algumas vezes um n° 
de dentes menor é admitido, mas o mínimo deve ser 16. Um número menor de dentes 
deve ser usado quando houver limitação de espaço e com velocidades muito baixas. 
Rodas dentadas com mais de 120 dentes também não devem ser empregadas, pois as 
folgas inerentes às correntes poderão permitir eu a corrente deslize por sobre a roda 
dentada. 
A maioria das transmissões tem um número par de passos na corrente (correntes com 
o número ímpar de passos, necessitam um elo de compensação), e ao utilizar-se uma 
roda dentada com número ímpar de dentes, assegura-se uma distribuição uniforme de 
desgaste, tanto na corrente como nas rodas dentadas. A necessidade de usar-se uma 
roda dentada com o número par de dentes surge em ocasiões de excessão, quando 
temos uma necessidade específica, devido às relações de redução ou espaço. 
É interessante notar também que a totalidade dos dentes em ambas as rodas 
dentadas, impulsionadas pela mesma corrente não deve ser menor que 50. 
 
4.3- Velocidades máximas de operação: 
Para acionamentos industriais normais, a experiência estabeleceu uma velocidade 
máxima da roda dentada menor para cada passo de corrente. Essas velocidades, que 
são relativas a roda dentada menor para cada passo de corrente. Essas velocidades, 
que são relativas a rodas dentadas entre 17 a 25 dentes, são dadas na tabela abaixo, 
sendo aplicáveis desde que a lubrificação da transmissão seja correta. 
 
PASSO DA CORRENTE VELOCIDADE MÁXIMA 
3/8’’ 5000 RPM 
1/2’’ 3750 RPM 
5/8’’ 2750 RPM 
3/4’’ 2000 RPM 
1’’ 1500 RPM 
1 1/4’’ 1200 RPM 
1 1/2’’ 900 RPM 
1 3/4’’ 700 RPM 
2’’ 550 RPM 
2 1/2’’ 450 RPM 
3’’ 300 RPM 
4.4- Método para cálculo das transmissões: 
 
O método apresentado a seguir é um método por etapas que visa a determinação dos 
dados da transmissão de forma seqüencial: 
 
1ª. Etapa: Determine: 
 
N = Potência a ser transmitida (HP) 
n1 = Rotação do eixo motor (RPM) 
n2 = Rotação do eixo movido (RPM) 
(Consideramos eixo motor o de maior rotação) 
C = distância entre centros (mm) 
(a distância entre centros é determinada por condições do projeto ou estimada 
conforme o item 3.1) 
N1 = Número de dentes da roda dentada motora 
N2 = Número de dentes da roda dentada movida 
(para escolha do número de dentes, ver item 4.2) 
i = relação de transmissão, onde: 
 
 
2ª. Etapa: Potência de projeto: 
A potência de projeto é determinada a partir da potência a ser transmitida, corrigida 
como segue: 
onde: 
Kc = fator de correção em função dos choques previstos na transmissão; 
TIPO DE CARGA FATOR KC 
10 H/dia 24 H/dia 
Carga uniforme 1,0 1,2 
Choques moderados 1,2 1,4 
Choques severos 1,4 1,7 
Carga reversa 1,5 1,9 
Kd = fator de correção em função do número de dentes da roda dentada menor: 
 
N° de dentes Fator Kd N° de dentes Fator Kd 
11 
12 
13 
14 
15 
16 
17 
18 
19 
20 
21 
0,53 
0,62 
0,70 
0,78 
0,85 
0,92 
1,00 
1,05 
1,11 
1,18 
1,26 
22 
23 
24 
25 
30 
35 
40 
45 
50 
55 
60 
1,29 
1,35 
1,41 
1,46 
1,73 
1,95 
2,15 
2,37 
2,51 
2,66 
2,80 
 
3ª. Etapa: Escolha do passo da corrente: 
O gráfico seguinte indica tamanhos alternativos de corrente que podem ser utilizadas 
para transmitir potência a uma velocidade definida. Recomenda-se dimensionar a 
transmissão com base nos dados para corrente simples, pois esta normalmente 
possibilita uma transmissão mais econômica. Caso a corrente simples não satisfaça às 
exigências impostas por limitações de espaço, alta velocidade, suavidade de 
funcionamento e silêncio da transmissão, deve-se utilizar a corrente dupla ou tripla de 
menor passo possível. 
Quando a necessidade de potência a uma velocidade definida é maior que a 
capacidade possibilitada por uma corrente simples, pode-se usar uma corrente dupla 
ou tripla. 
 
 
4ª. Etapa: Velocidade da Corrente 
 
Verifique se a velocidade da corrente não excede ao recomendado no item 4.3 
 
5ª. Etapa: Número de elos (E): 
Conhecendo-se 
-distância entre centros C 
-n°s de dentes N1 e N2 
-passo P 
Podemos calcular o número de elos: 
 
 
Adote o valor E para a unidade par mais próxima. Quando, por imposições específicas 
de projeto, o valor de E for ímpar, devemos usar um elo de compensação. 
 
5. RODAS DENTADAS 
5.1- Cálculo do contorno do dente: 
5.1.1- Dados necessários: 
-passo (P) 
-número de dentes (N) 
-diâmetro nominal do rolo (D) 
5.1.2- Dados para o traçado do contorno: 
-diâmetro da curva do assento do rolo (Da) 
Da = 1,005D + 0,003 
-raio da curva do assento do rolo 
 
-folga na linha do passo (Fg) 
Fg = 0,07 (P-D) + 0,002 
-ângulo 
-ângulo 
-distância ac’= 0,8 x D 
-coordenada 
-coordenada 
-raio 
-corda 
-distância 
-comprimento da linha ab, paralela a ee’(G) 
G=1,24D 
-ângulo da linha ab com a horizontal © 
 
-coordenada 
coordenada 
-raio 
-altura da linha ee’até a ponta do dente (H) 
 
-cota 
-No caso de dentes em ponta, o diâmetro externo é dado por: 
 
-quando as pontas são aparadas temos: 
*cota 
* 
-Diâmetro primitivo 
-Diâmetro interno 
-ângulo de pressão para corrente nova (< x ab) 
 
-ângulo de pressão médio 
 
5.1.3- Traçado do contorno do dente: 
Com os dados obtidos no item 5.1.2, podemos traçar o contorno do dente, conforme 
mostrado na figura abaixo, da seguinte maneira: 
- Traçar a linha horizontal LH e a linha de centro LC 
- Tendo a intersecção (e) como centro, traçar as linhas de folga Fg 
- Como centro nas intersecções das linhas de folga LH, que são (a) e (a’) Traçar, usando o 
raio R, o arco composto (x) – (x’) 
- Localizar (c) e (c’) pelas dimensões M e T obtidas no cálculo 
- Traçar c’x e cx’, através respectivamente dos pontos (a) (a’) 
- Com o centro em (c) e (c’), traçar os arcos (x’y’) e (xy) 
- Determinar o comprimento exato dos arcos (xy) e (x’y’), usando a corda (xy) fornecida no 
cálculo. 
- Traçar as linhas cy’ e c’y, aferindo o ângulo formado com cx’ e c’x com o ângulo B dado 
pelo cálculo. 
- Localizar (b) e (b’) pelas dimensões W e V, fornecidas pelos cálculo. 
- Com centro (b) e (b’) e raio F, traçar os arcos (zu) e (z’u’) 
 
 
 
 
 
 
5.2- Perfil do dente: 
O perfil do dente para rodas dentadas das correntes de rolo tem suas proporções 
mostradas abaixo: 
 
As dimensões estão padronizadas nas tabelas a seguir: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Corrente Simples 
 
C D F L H Carga de Ruptura Peso
ANSI ISO E ABNT Pol. mm mm mm mm mm mm kgf kg/m
25-1. 04C-1 1/4. 6,35 3,18 3,3 - 9,7 5,7 450 0,12
35-1 06C-1 3/8. 9,53 4,77 5,08 - 11,8 7,3 950 0,33
40-1 08A-1 1/2. 12,7 7,95 7,92 - 16,4 10,2 1700 0,6
50-1 10A-1 5/8. 15,88 9,53 10,16 - 20,3 13 2800 1,01
60-1 12A-1 3/4. 19,05 12,7 11,91 - 25,5 18 3800 1,43
80-1 16A-1 1 25,4 15,88 15,88 - 33,5 24 6600 2,53
100-1 20A-1 1.1/4 31,75 19,05 19,05 - 40,4 29,6 10800 4,02
120-1 24A-1 1.1/2 38,1 25,4 22,23 - 50,5 36 15400 5,96
140-1 28A-1 1.3/4 44,45 25,4 25,4 - 54,4 42 20800 7,75
160-1 32A-1 2 50,8 31,75 28,58 - 64,5 48 26200 10,1
200-1 40A-1 2.1/2 63,5 38,1 39,67 - 78,5 57,2 43000 16,1
240-1 48A-1 3 76,2 47,63 47,62 - 94,5 71,8 59000 25,1
Passo (P)Referencia Norma
 
Corrente Dupla 
C D F L H Carga de Ruptura Peso
ANSI ISO E ABNT Pol. mm mm mm mm mm mm kgf kg/m
35-2 06C-2 3/8. 9,53 4,77 5,08 10,13 22,2 7,3 1900 0,66
40-2 08A-2 1/2. 12,7 7,95 7,92 14,38 30,8 10,2 3400 1,2
50-2 10A-2 5/8. 15,88 9,53 10,16 18,1138,4 13 5600 2
60-2 12A-2 3/4. 19,05 12,7 11,91 22,78 48,5 18 7600 2,77
80-2 16A-2 1 25,4 15,88 15,88 29,29 63 24 13200 4,92
100-2 20A-2 1.1/4 31,75 19,05 19,05 35,76 76,5 29,6 21600 7,75
120-2 24A-2 1.1/2 38,1 25,4 22,23 45,44 96 36 30800 11,77
140-2 28A-2 1.3/4 44,45 25,4 25,4 48,87 103,5 42 41600 15,05
160-2 32A-2 2 50,8 31,75 28,58 58,55 124 48 52400 19,52
200-2 40A-2 2.1/2 63,5 38,1 39,67 71,55 150,3 57,2 86000 31,44
240-2 48A-2 3 76,2 47,63 47,62 87,83 182 71,8 118000 49,6
Passo (P)Referencia Norma
 
 
Corrente Tripla 
 
C D F L H Carga de Ruptura Peso
ANSI ISO E ABNT Pol. mm mm mm mm mm mm kgf kg/m
35-3 06C-3 3/8. 9,53 4,77 5,08 10,13 32,3 7,3 2850 0,99
40-3 08A-3 1/2. 12,7 7,95 7,92 14,38 45,2 10,2 5100 1,8
50-3 10A-3 5/8. 15,88 9,53 10,16 18,11 56,5 13 8400 3
60-3 12A-3 3/4. 19,05 12,7 11,91 22,78 71,5 18 11400 4,2
80-3 16A-3 1 25,4 15,88 15,88 29,29 92,5 24 19800 7,3
100-3 20A-3 1.1/4 31,75 19,05 19,05 35,76 113 29,6 32400 11,62
120-3 24A-3 1.1/2 38,1 25,4 22,23 45,44 142 36 46200 17,58
140-3 28A-3 1.3/4 44,45 25,4 25,4 48,87 153 42 62400 22,35
160-3 32A-3 2 50,8 31,75 28,58 58,55 183 48 78600 29,2
200-3 40A-3 2.1/2 63,5 38,1 39,67 71,55 222,3 57,2 129000 46,94
240-3 48A-3 3 76,2 47,63 47,62 87,83 269,3 71,8 177000 74,25
Passo (P)Referencia Norma
 
 
 
 
 
6. ESFORÇOS NA TRANSMISSÃO POR CORRENTE 
 
As figuras abaixo mostram montagens típicas de rodas dentadas sendo (A) em balanço 
e (B) entre mancais. 
Nas figuras estão identificados os esforços externos que solicitam o eixo da roda 
dentada motora em função da instalação (distâncias a e b) e da resultante (R) aplicada 
no eixo pela força de transmissão Ft. 
Conhecendo-se a potência transmitida (N) e a rotação do eixo (n), calculamos o 
momento torsor atuando no eixo: 
 
E a força de transmissão: 
 
Onde Dp = diâmetro primitivo da roda dentada 
-unidades: 
 
 
 
 
A resultante é dada por: 
 
 
Onde f = fator de correção em função dos choques previstos na transmissão, dado na 
tabela seguinte: 
TIPO DE CARGA FATOR F 
Carga uniforme 1,0 
Choques moderados 1,2 
Choques severos 1,4 
Carga reversa 1,5 
 
7. BIBLIOGRAFIA 
 
-Elementos de máquinas 
Gustav Niemann – Edgard Blucher – vol. III 
 
-Elementos de máquinas 
V. Dobrovolski – MIR – 3ª. Edição 
 
-Mechanical Engineering Design 
Joseph Shigley – Mc Graw Hill – 3ª. Edição 
 
-Mark’s Standard Handbook 
T. Baumeister – Mc Graw Hill – 8ª. Edição 
 
-Manual Universal de la técnica mecânica 
Erick Oberg – Labor - 14ª. Edição 
 
-Disegno di Macchine 
Mário Speluzzi – Hoelpi – 3ª. Edição 
 
-Catálogo CERELLO n° C-03/77 
 
-Catálogo IBAF n° 2008