Os Elementos de Maquina - Correias

Engrenagens cilíndricas de dentes retos

Elvis E. C. Moro,

Jorge. Raphael Benicio da Silva

Leonardo Meira

Lucas Fabianowicz Bueno

Faculdade de Tecnologia Tupy de Curitiba – UNISOCIESC

Rod. Régis Bittencourt, 18805 – 81690-300 – Curitiba – PR – Brasil
e-mail: [e-mail] 

Resumo.  Este artigo dissertará sobre engrenagens cilíndricas de dentes retos. Será abordado desde seu surgimento, como suas transformações, aplicações, propriedades e suas aplicações. Através de análises e simulações gráficas, será demonstrado como a engrenagem sofre e em que região, as tensões de trabalho afetam.

Palavras chave: engrenagem cilíndrica de dentes retos, aplicações, propriedades, simulações;.

Introdução

A engrenagem pode ser um elemento de máquina mais antigo criado pela humanidade. As primeiras engrenagens eram fabricadas de forma totalmente rudimentar, utilizando principalmente madeira. Seus primeiros registros históricos datam por volta de 1000 a.c., ao momento que as engrenagens surgem como elemento inovador na engenharia. Os primeiros registros foram feitos por Aristóteles, no século 4 a.c. Ele se referiu à elementos como parafuso sem-fim e coroa em seus escritos [1].

As engrenagens eram usadas como moinhos de vento, de água, pré-tensão de catapultas, para içamento de âncoras de navio e entre diversas outras coisas. Foi durante essa época que as engrenagens passaram a serem utilizadas como redutores de velocidade [1].

Leonardo da Vinci, no século XV criou esboços de diversos inventos e ideias utilizando engrenagens, sugerindo uma utilização mais ampla. Esses esboços continham esquemas dos mecanismos de engrenagens cilíndricas de dentes retos, cônicas, parafusos sem-fim e coroa, elementos que são utilizados até hoje. Apenas na revolução industrial, com a criação da primeira máquina ferramenta para fabricação de engrenagens, que foi possível obter dentes com maior precisão e o uso das engrenagens aumentaram expressivamente [1].

Procedimento Experimental

Engrenagens são elementos rígidos que tem como finalidade transmitir rotação, ou seja, fazer a transmissão de velocidade de um eixo para o outro. São constituídas por peças cilíndricas, dentadas nas bordas, e a transmissão é feita pelo choque de um dente de uma engrenagem com outra. Este processo exige bastante estudo e planejamento, visto que para esse sistema funcionar, cada engrenagem deve ter suas dimensões precisas, bem como o

posicionamento de cada elemento, que devem estar de forma que não haja colisão, ou travamento deste conjunto de peças.

Uma transmissão por engrenagens é composta por dois elementos ou mais, sendo que, uma delas, é chamada de motora, e as outras são as movidas. A motora recebe a rotação geralmente do eixo de um motor, polia, redutor, ou algum elemento que gere o movimento. A figura 1 mostra um exemplo desse conjunto.

http://www.fem.unicamp.br/~lafer/em718/arquivos/engrenagens_cilindricas_dentes_retos.pdf 

[pic 1]

Figura 1 – Sistema de engrenagens.

 (https://industriahoje.com.br/redutor-velocidade)

De acordo com Schmid (2014), engrenagens são elementos de transmissão de

potência muito utilizados atualmente, combinando alta eficiência, alto tempo de serviço com pouca necessidade de manutenção, custo de produção razoável e capacidade de torque relativamente alta em um tamanho compacto.

- Engrenagem cilíndrica de dentes retos

É o modelo mais simples e comum, constituídas por dentes retos, ortogonais ao eixo transversal ao diâmetro da engrenagem. Conforme Figura 2.

[pic 2]

Figura 2 – Engrenagem cilíndrica de dentes retos http://www.fem.unicamp.br/~lafer/em718/arquivos/engrenagens_cilindricas_dentes_retos.pdf 

Engrenagens cilíndricas de dentes retos, de acordo com Shigley (2005), possuem dentes paralelos ao eixo de rotação e são utilizadas para transmitir potência entre eixos paralelos. São as mais comuns, tendo a fabricação mais barata pela simplicidade. São elementos ruidosos no emprego normal, sendo muitas vezes substituídas por engrenagens de dentes helicoidais, quando se faz necessária a redução de ruídos.

Um conjunto de duas ou mais engrenagens cilíndricas de dentes retos, compartilham do mesmo eixo geométrico, por exemplo, um motor que está alinhado ao eixo horizontal, acoplado á uma engrenagem, transmite rotação para outra peça engrenada, também alinhada ao eixo horizontal. Caso contrário, se os elementos estiverem inclinados, é necessário utilizar outro sistema de engrenagens. A figura 3 ilustra um sistema de engrenagens cilíndricas de dentes retos.