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,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. Como são elementos rígidos, a transmissão deve atender a algumas características especiais, sendo que a principal é que não haja qualquer diferença de velocidades entre pontos em contato quando da transmissão do movimento. Eventuais diferenças fariam com que houvesse perda do contato ou o travamento, quando um dente da engrenagem motora tenta transmitir velocidade além da que outro dente da mesma engrenagem em contato transmite.

A figura abaixo mostra o tipo mais comum de engrenagem, chamada de engrenagem cilíndrica de dentes retos, em inglês “spur gear”. O termo engrenagem, embora possa ser empregado para designar apenas um dos elementos, normalmente é empregado para designara transmissão. Uma transmissão por engrenagens é composta de dois elementos ou mais. Quando duas engrenagens estão em contato, chamamos de pinhão a menor delas e de coroa a maior. A denominação não tem relação com o fato de que um elemento é o motor e outro é o movido, mas somente com as dimensões.

A expressão “transmitir potência” é uma generalização para a lei de conservação de energia. Significa que um dos elementos executa trabalho sobre o outro, em uma determinada taxa. Aparentemente, toda a potência é transmitida, mas a realidade mostra que parte dela é perdida pelo deslizamento entre os dentes. Transmitir potência pode não descrever o objetivo de uma transmissão por engrenagens na maioria das aplicações de engenharia. O que se deseja é transmitir um determinado torque, ou seja, a capacidade de realizar um esforço na saída da transmissão.

Com a possibilidade de controlar a velocidade nos motores em geral, a função de redução de velocidades deixou de ser tão importante. Um redutor, desprezadas as perdas no engrenamento, é capaz de prover à carga um torque tantas vezes maior que o do motor quanto for a relação de redução e isso é extremamente vantajoso. Motores menores podem ser utilizados, permitindo a partida dos dispositivos mecânicos graças à disponibilidade de torque adicional.

As engrenagens são classificadas por seu tamanho, formato e tipo de transmissão de movimento.

Dessa forma, os principais tipos são:

• Cônicas – Empregadas quando as árvores se cruzam, são usadas para mudar a rotação e a direção de força, em baixas velocidades.

• Retas – Os dentes são dispostos paralelamente entre si em relação ao eixo, é mais utilizada em baixa rotação devido à geração de ruído.

• Hipóide – Ao contrário das cônicas, seus eixos não se cruzam, utilizadas para transmitir cargas elevadas.

• Helicoidais – Os dentes são dispostos em formato de hélice em relação ao eixo, utilizadas para transmissão fixa de rotações elevadas por serem silenciosas

• Cremalheira – É uma barra de dentes destinada a transformar um movimento de rotação em retilíneo, ou vice-versa.

• Parafuso sem fim – Usadas em grandes reduções de transmissão, chegando até razões de 300:1.

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Engrenagens cônicas são aquelas que têm forma de tronco de cone e podem ter dentes retos ou helicoidais. Esta aplicação transmite rotação entre eixos concorrentes.

Dimensionamento

Após a definição do número de dentes das engrenagens 1 e 2 e seu módulos, iniciamos o dimensionamento do par, como exemplo iremos adotar os valores

• Cálculo do diâmetro primitivo