Sistema Mecânicos

Engrenagens

Sistema Mecânicos

Elementos de máquina

1 – Introdução

Segundo MELCONIAN (2008), as 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. Se existir atrito suficiente entre os dois cilindros o mecanismo vai funcionar bem. Mas a partir do momento que o torque transferido for maior que o atrito ocorrerá deslizamento.

Com o objetivo de se aumentar o atrito entre os cilindros, fez-se necessária a utilização de dentes que possibilitam uma transmissão mais eficiente e com maior torque. Nasce assim a engrenagem.

Todo estudo da engrenagem estará concentrado no estudo de seus dentes, iguais em uma mesma engrenagem, relativo à sua geometria e resistência.

1.1 - Tipos de engrenagens

As engrenagens como elementos de transmissão de potência se apresentam nos seguintes tipos básicos:

• Engrenagens Cilíndricas de Dentes Retos;

• Engrenagens Cilíndricas de Dentes Helicoidais;

• Engrenagens Cônicas com Dentes Retos

2.0 - Engrenagens Cilíndricas de Dentes Retos

Engrenagens de dentes retos, como mostrada na figura1, tem dentes paralelos ao eixo de rotação e é usada para transmitir movimento de um eixo a outro. É a engrenagem mais simples.

Figura 01 – Engrenagens-Cilíndricas de Dentes Retos

2.1 – Características Geométricas das Engrenagens Cilíndricas de Dentes Retos.

Figura 02 – Características Geométricas das Engrenagens Cilíndricas de Dentes Retos. Fonte: Melconian (2008)

Figura 03 – Características Geométricas das Engrenagens Cilíndricas de Dentes Retos. Fonte: Melconian (2008)

Onde:

do = diâmetro primitivo;

dG = diâmetro da base;

df = diâmetro interno ou diâmetro do pe do dente;

dK = diâmetro externo ou diâmetro de cabeça do dente;

to = Passo;

hk = altura da cabeça do dente;

hf = altura do pé do dente;

hz = altura total do dente;

h = altura comum do dente;

So = espessura do dente no primitivo;

Sk = folga da cabeça;

Io = vão entre os dentes no promitivo;

b = largura do dente;

Α = ângulo de pressão.

2.2 – Ângulo de Pressão

O ângulo de pressão (α), num engrenamento é definido como o ângulo entre a linha de ação e a direção da velocidade angular, de modo que a linha de ação está rotacionada a α graus da direção de rotação da engrenagem movida. As engrenagens são fabricadas atualmente com ângulos de pressão padronizados para diminuir o custo no processo de fabricação. Os ângulos de pressão são 14.5, 20 e 25, sendo o mais usado 20.

Figura 04 – Ângulo de Pressão. Fonte: Melconian (2008)

2.3 – Curvas Envolvente

Segundo MELCONIAN (2008), a maioria das engrenagens utilizadas nas construções mecânicas e constituída de dentadura com perfil envolvente.

Figura 05 –Curvas Envolventes. Fonte: Melconian (2008

2.4-Formulário Para dimensionamento das engrenagens Cilíndricas de Dentes Retos

Tabela 01 – Características Geométricas. Fonte: Melconian (2008)

Numero de dentes(Z)

Z=

Módulo (m)

M =

Passo (to)

to = m.π Espessura do dente no primitivo (So)

So =

Altura comum do dente (h)

h = 2.m Altura da cabeça do dente (hk)

hk = m

Altura total do dente (hz)

hz = 2,2.m Altura dope do dente (hf)

Hf = 1,2.m

Vão entre os dentes no primitivo (io)

Io =

Ângulo de pressão (α)

Α = 20º

Folga da cabeça (Sk)

Sk = 0,2.m Relação de transmissão (i)

i =

Largura do dente (b)

A ser dimensionado ou adotado

Distância entre centros (C)

C =

OBS: Módulo - em toda engrenagem existe uma relação constante relacionando o número de dentes (Z) e o diâmetro primitivo (do). No sistema métrico esta relação é chamada de módulo m (em milímetro) e no sistema inglês de passo diametral (número de