MEMORIAL DESCRITIVO DO PROJETO DE UM REDUTOR DE VELOCIDADE COM TRÊS EIXOS

1. INTRODUÇÃO

Durante os processos de fabricação de um conjunto de peças, é impossível a obtenção de diversas peças com as dimensões exatas da nominal. Isso se deve a diversos fatores como: má fixação e vibração do equipamento de fabricação; má fixação da peça; erro de leitura do operador; falta de calibração dos instrumentos de medição; dentre outros.

Desta forma, admitimos então certa discrepância entre as dimensões reais de uma peça e suas dimensões nominais. A essa discrepância chamamos Tolerâncias Dimensionais, através das quais estabelece-se um valor mínimo e máximo para cada dimensão nominal.

Além disso, outros parâmetros nominais como planicidade e paralelismo são impossíveis de se obter em uma linha de produção e, igualmente, são admitidos pequenos desvios em relação aos parâmetros nominais. No entanto, pode-se recomendar para os casos mais críticos do projeto, ou seja, casos que podem afetar diretamente o funcionamento adequado do sistema, o que chamamos de Tolerâncias Geométricas.

Uma das partes do projeto de um conjunto de peças é exatamente a determinação das tolerâncias dimensionais e geométricas de todos os ajustes e demais parâmetros do conjunto. Esse trabalho apresenta as tolerâncias dimensionais e geométricas para o projeto de um redutor de velocidades, bem como as justificativas para cada escolha de tolerância.

2. REDUTORES DE VELOCIDADES

Um redutor de velocidade é um equipamento mecânico que tem como função principal a redução da rotação de um acionador.

Os componentes básicos de um redutor de velocidade são rolamentos, eixos de entrada e saída, carcaça e engrenagens. O redutor de velocidade é ativado quando se torna necessário adequar a rotação do acionador (no caso de carros, o motor).

De maneira simples, quanto menor for a rotação do motor, comparada à rotação dos eixos, a velocidade será maior. Por outro lado, a operação inversa – com a rotação do motor maior do que a do eixo – causa um aumento na força. Considerando as leis da física, quando a rotação diminui, o torque aumenta.

Existem vários tipos de redutores de velocidade. O mais comum é encontrá-los com um sistema de redução por engrenagens, que podem ser cônicas ou cilíndricas. Este é o tipo de redutor utilizado na indústria automobilística. Contudo, também existem outros modelos, como rosca sem fim e coroa.

A Fig. (1) mostra um redutor com engrenagens e a Fig. (2) mostra um redutor com rosca sem fim e coroa.

Figura 1 – Redutor de velocidades com engrenagens.

Figura 2 - Redutor de velocidades com rosca sem fim e coroa.

Muitas vezes, para se obter redução de ruídos e vibrações, as engrenagens dos redutores de velocidade têm dentes helicoidais, que permitem uma transmissão de potência mais homogênea. Os redutores de dentes helicoidais são mais eficientes, mas têm um custo consideravelmente mais elevado, devido à maior dificuldade de fabricação das engrenagens. Por isso, em sistemas feitos com custos reduzidos, é mais comum encontrarmos engrenagens com dentes retos, que têm uma fabricação muito mais simples.

3. ESPECIFICAÇÕES DO PROJETO

O redutor de velocidades objeto de análise deste trabalho é aplicado na indústria metalúrgica. Mais especificamente, é utilizado em um cortador de chapas de facas e viradeiras, trabalhando com partidas intermitentes durante aproximadamente 10h/dia. Ele é acionado por um motor elétrico, possui três eixos e três rodas dentadas para a transmissão da potência. As especificações de entrada e de saída do sistema estão apresentadas abaixo, de acordo com o catálogo da empresa JDA Redutores. O índice 1 se refere aos parâmetros de entrada e o índice 2 se refere aos parâmetros de saída.

• n1 = 1750 rpm

• P1 = 50 CV

• T2 = 198 kgf.m

• P2 = 45 CV

• i = 10,75

Onde,

n = velocidade

P = potência

T = torque

i = relação de redução

4. TOLERÂNCIAS DIMENSIONAIS

4.1. ROLAMENTO DE ROLOS CÔNICOS 1

4.1.1. Anel Interno / Eixo 1

• Tipo de ajuste: Ajuste indeterminado

• Sistema de ajuste: Furo-base

• Ajuste: Ø80H7m6

4.1.2. Anel Externo / Carcaça

• Tipo de ajuste: Ajuste com folga

• Sistema de ajuste: Eixo-base

• Ajuste: Ø140G7h6

4.2. ROLAMENTO DE ROLOS CÔNICOS 2

4.2.1. Anel Interno / Eixo 1

• Tipo de ajuste: Ajuste indeterminado

• Sistema de ajuste: Furo-base

• Ajuste: Ø90H7m6

4.2.2. Anel Externo / Carcaça

• Tipo de ajuste: Ajuste com folga

• Sistema de ajuste: Eixo-base

• Ajuste: Ø160G7h6

4.3. ROLAMENTOS DE ROLOS CÔNICOS 3 E 4

4.3.1. Anel Interno / Eixo 2

• Tipo de ajuste: Ajuste indeterminado

• Sistema de ajuste: Furo-base

• Ajuste: Ø50H7m6

4.3.2. Anel Externo / Carcaça

• Tipo de ajuste: Ajuste com folga

• Sistema de ajuste: Eixo-base

• Ajuste: Ø110G7h6

4.4. ROLAMENTOS DE ROLOS CILÍNDRICOS 5 E 6

4.4.1. Anel