DEPARTAMENTO DE MECÂNICA E MATERIAIS ENGENHARIA MECÂNICA

INSTITUTO FEDERAL DO MARANHÃO - CAMPUS MONTE CASTELO

DEPARTAMENTO DE MECÂNICA E MATERIAIS

ENGENHARIA MECÂNICA

MARIA DA CONCEIÇÃO GOMES LOIOLA

VITÓRIA CAROLINA ARAÚJO PINHEIRO

WELLINGTON NASCIMENTO GARCIA

RELATÓRIO PARA AVALIAR O PROCESSO DE CONFECÇÃO DE UMA ENGRENAGEM PELO MÉTODO DA DIVISÃO DIFERENCIAL

São Luís

2019

INSTITUTO FEDERAL DO MARANHÃO - CAMPUS MONTE CASTELO

DEPARTAMENTO DE MECÂNICA E MATERIAIS

ENGENHARIA MECÂNICA

MARIA DA CONCEIÇÃO GOMES LOIOLA

VITÓRIA CAROLINA ARAÚJO PINHEIRO

WELLINGTON NASCIMENTO GARCIA

RELATÓRIO PARA AVALIAR O PROCESSO DE CONFECÇÃO DE UMA ENGRENAGEM PELO MÉTODO DA DIVISÃO DIFERENCIAL

Relatório técnico-científico apresentado como requisito parcial para obtenção de aprovação na disciplina de Oficina Mecânica, no curso de Engenharia Industrial Mecânica, no Instituto Federal do Maranhão.

Prof.: Dr. Mauro Araújo Medeiros

São Luís

2019

Introdução Neste seguinte relatório está presente o processo de fabricação de uma engrenagem de 51 dentes por meio do fresamento. Este é um processo de usinagem, que como qualquer outro, utiliza da remoção progressiva de material, chamado cavaco, para moldar a peça de acordo com a finalidade. A máquina é chamada de fresadora, enquanto sua ferramenta é a fresa, que é uma ferramenta de corte rotativa que possui arestas e dentes, e retira parcelas do material em forma de cavacos individuais.

Revisão Bibliográfica

A fresagem é um processo de usinagem, que consiste na retirada de material para obter a forma desejada, que é possível produzir praticamente qualquer peça e superfície utilizando a máquina fresadora com sua ferramenta, a fresa.

Uma das características da fresagem é que a retirada do material é feita pela combinação de dois movimentos efetuados ao mesmo tempo, um pela rotação da fresa e outro pelo movimento da mesa onde é fixada a peça que será usinada, esse movimento é chamado avanço.

Para que seja possível determinar a divisão das engrenagens, é feito uso do aparelho divisor. Além da divisão das engrenagens, este permite a realização de furos ou rasgos em outros tipos de peças, além de possibilitar a confecção de ranhuras e dentes helicoidais.

Via de regra, os aparelhos divisores são constituídos por um coroa de 40 a 60 dentes, três discos divisores e uma manivela.

Figura 1 – Aparelho divisor

Há casos em que o número de dentes da engrenagem nem sempre é correspondente a uma volta completa na manivela. Nesse tipo de situação, é necessário dar mais de uma volta ou até mesmo frações de volta na manivela para obter o resultado esperado.

Assim que a relação entre o número de dentes e o número de divisões é estabelecido, é possível realizar o cálculo do aparelho divisor. A fórmula para o aparelho divisor consiste no número de Voltas na manivela (VM) é igual ao quociente do número de dentes da coroa (C) pelo número de divisões desejadas (N).

Figura 2 – Cálculo do aparelho divisor

Há vários tipos de divisões possíveis para a confecção de uma engrenagem. Dentre estes, o modelo de divisão utilizado para a construção da engrenagem que virá a ser descrita nesse grupo foi a divisão diferencial. A divisão diferencial é utilizada principalmente quando não se pode utilizar a divisão indireta. Essa divisão consiste em compensar o disco divisor, fazendo percorrer um pequeno deslocamento enquanto a manivela percorre os seus furos, obrigando-a a andar mais ou menos, isto é, dividido em mais ou menos partes. Ele recebe esse movimento por meio de um conjunto de engrenagens.

Figura 3 – O divisor diferencial com Z1, Z2 E Z3, sendo o conjunto de engrenagens

Materiais e Métodos

Para a confecção da engrenagem cilíndrica de dentes retos por fresagem faz-se necessário o cálculo de alguns dados. Como a engrenagem desejada tem 51 dentes, utiliza-se do método diferencial já que não tem o disco divisor com mais de 49 dentes.

Foi-nos dado que o módulo fresa a ser utilizado seria o de 2,5 e que o diâmetro externo da engrenagem seria de 84mm, isso porque o tarugo disponível tinha um diâmetro externo máximo de mais ou menos 90mm. Os cálculos então ficaram:

Legenda Fórmulas Resultados

Para calcular o número de voltas no disco divisor, para mais de 49 dentes, é necessário escolher um número arbitrário próximo ao valor do número de dentes desejado e que não seja primo, no caso, foi escolhido N'=50. Calculando o número de voltas na manivela para 50, temos:

A fresadora disponível acompanhava das engrenagens auxiliares:

Engrenagens Auxiliares

24

24

28

32

40

44

48

48

56

64

72

86

100

Como esse VDM é para 50 dentes, temos que calcular as engrenagens auxiliares que compensarão o disco