Elementos De Maquinas

Rodas dentadas

Rodas dentadas formam a ligação entre eixos e correntes. Elas precisam não apenas assegurar a conexão confiável eixo/cubo com eixos de diferentes geometrias, mas o perfil dos seus dentes deve estar perfeitamente adaptado à corrente usada. Esta é a única maneira de garantir a operação confiável com baixo desgaste e baixo ruído. Correntes de designs diferentes (p.ex. corrente de rolos, buchas ou dentes) e diversos passos (p.ex. 6,35mm, 8mm, 9,525mm), assim como correntes simples e duplas estão disponíveis.

Na seleção de material e no processo produtivo das rodas dentadas deve ser levada em consideração a carga suportada, a geometria a ser obtida e a custo-efetividade. Em princípio, é feita uma distinção entre os seguintes tipos:

Rodas dentadas feitas por estampagem de precisão;

Rodas dentadas produzidas em metal sintetizado;

Rodas dentadas fabricadas por métodos de corte;

Rodas dentadas forjadas / entrudadas.

Fonte: http://www.schaeffler.com.br/content.schaeffler.com.br/pt/branches/automotive/enginesystems/product_range/mot3500/mot3510/mot3514/mot3514.jsp

Engrenagens

Engrenagens são geralmente usadas por uma dessas quatro diferentes razões:

Inverter a direção de rotação;

Aumentar ou diminuir a velocidade de uma rotação;

Transferir o movimento rotatório para um eixo diferente;

Manter sincronizada a rotação de dois eixos.

O fato de uma engrenagem estar girando duas vezes mais rápido que a outra se deve à relação entre as engrenagens, à relação de transmissão. O diâmetro da engrenagem da esquerda é duas vezes o da engrenagem da direita. Cada vez que a engrenagem maior dá uma volta, a engrenagem menor dá duas. Se ambas tivessem o mesmo tamanho, elas girariam à mesma velocidade, mas em direções opostas.

Entender o conceito de relação de marchas é fácil se você compreender o conceito de circunferência de um círculo. Tenha em mente que a circunferência de um círculo é igual ao diâmetro do círculo multiplicado pelo número Pi (Pi é igual a 3,14159...). Portanto, se um círculo ou engrenagem tem um diâmetro de 1 cm, a circunferência daquele círculo mede 3,14159 cm.

A seguinte figura mostra como a circunferência de um círculo com diâmetro de 32 mm é igual à distância linear de 11,6 mm:

Digamos que você tenha outro círculo cujo diâmetro é de 16 mm ou 32 mm / 2, e que você o gire da mesma forma como nesta figura. Você descobrirá que, devido ao seu diâmetro ser a metade do diâmetro do círculo desta figura, ele tem que fazer duas rotações completas para cobrir a mesma linha de 11,6 mm. Isto explica porque duas engrenagens, uma sendo o dobro da outra, têm uma relação de 2:1. A engrenagem menor tem que girar duas vezes para cobrir a mesma distância que a outra faz quando gira apenas uma vez.

A maioria das engrenagens que você vê em situações reais têm dentes. Os dentes têm três vantagens:

Evitam o deslizamento entre as engrenagens, fazendo com que os eixos ligados a elas e sejam sempre sincronizados um com o outro;

Tornam possível determinar relações de marchas exatas. Você só precisa contar o número de dentes nas duas engrenagens e dividi-los. Assim, se uma tem 60 dentes e a outra tem 20, a relação de marcha quando elas estão engrenadas é de 3:1;

São feitos de tal maneira que possam trabalhar mesmo que haja imperfeições no diâmetro e circunferência reais das duas engrenagens. A relação de marcha é controlada pelo número de dentes, ainda que os diâmetros estejam um pouco incorretos.

Trens de Engrenagens

Para criar grandes relações de marcha, as engrenagens são interligadas em trens de engrenagens, conforme mostrado aqui:

A engrenagem da direita (roxa) é na verdade feita de duas partes, conforme mostrado acima. Uma engrenagem pequena e uma grande estão interligadas, uma sobre a outra. Trens de engrenagens consistem geralmente de múltiplas engrenagens no trem, como mostrado nas próximas duas figuras.

No caso acima, a engrenagem roxa gira a uma razão duas vezes maior que a azul. A verde gira a uma razão duas vezes maior que a roxa. A vermelha, por sua vez, gira a uma razão duas vezes maior que a verde. O trem de engrenagens mostrado abaixo tem uma relação de marcha mais alta:

Neste trem, o tamanho das engrenagens menores é um quinto do tamanho das engrenagens maiores. Isto significa que se você ligar a engrenagem roxa a um motor que gira a 100 rotações por minuto (rpm), a verde irá girar a uma taxa de 500 rpm e a vermelha girará a uma taxa de 2.500 rpm. Da mesma forma, você poderia conectar um motor de 2.500 rpm à engrenagem vermelha para obter 100 rpm na engrenagem roxa. Se você tiver um medidor de eletricidade antigo, com cinco mostradores mecânicos, verá que eles estão conectados uns aos outros através de um trem de engrenagens como este, em que há uma relação de 10:1. Em função dos mostradores estarem diretamente conectados um ao outro, elas giram em direções opostas, você poderá notar que os números estão invertidos nos mostradores que estão lado-a-lado.

Se você quiser criar uma relação de marchas alta, nada se compara com uma engrenagem sem-fim. Em uma engrenagem sem-fim, uma árvore com rosca está engatada à engrenagem. Cada vez que a árvore dá uma volta, a engrenagem move um dente adiante. Se a engrenagem tiver 40 dentes, você terá uma relação de marcha de 40:1, em um volume bem pequeno. Aqui vai o exemplo de um limpador de para-brisa.

Um hodômetro mecânico é outro aparelho que usa muitas engrenagens sem-fim:

Engrenagens planetárias

Existem muitas maneiras de empregar engrenagens. Um tipo específico de engrenagens é chamado de trem de engrenagens planetárias.