Mecanica Aplicada

SUMÁRIO

1. ETAPA1

1.1. Passo1 – Tipos de engrenagens

1.2. Passo 2 - Relação entre Período e Frequência

1.3. Passo 3 - Sistema Transmissivo Automotivo

1.4. Passo 4 - Sistema transmissivo automotivo completo

2. ETAPA 2

2.1. Passo 1 - Mecanismo de troca de marchas

2.2. Passo 2 - Esquematizar a sequência transmissiva dos movimentos

2.3. Passo 3 – A necessidade das trocas das marchas

2.4. Passo 4 – Conclusão

3. ETAPA 3 – Visualização dos artigos indicados

4. ETAPA 4 -

4.1. Passo 1 - Tipos de trem de engrenagem

5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS

Etapa 1

Aula-tema: Cinemática dos corpos rígidos.

Esta atividade é importante para que o grupo possa compreender sobre os aspectos da cinemática circular aplicada, principalmente das engrenagens de veículos automotores. Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos.

Passo 1

Pesquisar sobre os diversos tipos de engrenagens utilizadas. Reunir fotos, imagens e

esquemas que expliquem a funcionalidade de cada espécie de engrenagem.

Engrenagens

As engrenagens são usadas em milhares de dispositivos mecânicos. Elas realizam várias tarefas importantes, mas a mais importante é que elas fornecem uma redução na transmissão em equipamentos motorizados. E isso é essencial porque, frequentemente ,um pequeno motor girando muito rapidamente consegue fornecer energia suficiente para um dispositivo, mas não consegue dar o torque necessário. Por exemplo, uma chave de fenda elétrica tem uma redução de transmissão muito grande, porque precisa de muito torque para girar os parafusos, mas o motor só produz quantidade de torque pequena e velocidade alta. Com a redução de transmissão, a velocidade de saída pode ser diminuída e o torque, aumentado. Mais uma coisa que as engrenagens fazem é ajustar a direção de rotação. Por exemplo, no diferencial existente entre as rodas traseiras do seu carro, a energia é transmitida por um eixo que passa pelo centro do carro, o que faz com que o diferencial tenha de "deslocar" essa energia em 90º, para aplicá-la sobre as rodas. As engrenagens, também chamadas rodas dentadas, são elementos básicos na transmissão de potência entre árvores. Elas permitem a redução ou aumento do momento torso, com mínimas perdas de energia, e aumento ou redução de velocidades, sem perda nenhuma de energia, por não deslizarem. A mudança de velocidade e torção é feita na razão dos diâmetros primitivos. Aumentando a rotação, o momento torso diminui e vice-versa. Assim, num par de engrenagens, a maior delas terá sempre rotação menor e transmitirá momento torso maior. A engrenagem menor tem sempre rotação mais alta e momento torso menor. O movimento dos dentes entre si processa-se de tal modo que no diâmetro primitivo não há deslizamento, havendo apenas aproximação e afastamento. Nas demais partes do flanco existe ação de deslizamento e rolamento. Daí conclui-se que as velocidades periféricas (tangenciais) dos círculos primitivos de ambas as rodas são iguais (lei fundamental do dentado).

Engrenagens para veículos automotivos

Automóveis geralmente usam engrenagens cilíndricas de dentes helicoidais, de dentes retos e engrenagens cônicas em transmissões e diferenciais. O uso de transmissões automáticas não descarta engrenagens, pelo contrário, a maioria das transmissões automáticas tem mais engrenagens que as transmissões normais.

Engrenagens de veículos sofrem a ação de cargas elevadas em relação ao espaço ocupado, mas as cargas de maior intensidade são de curta duração. Isso torna possível projetar as engrenagens para vida limitada em máximo torque e ainda obter engrenagens que duram muitos anos trabalhando no torque médio de funcionamento.

Tipos de Engrenagens utilizadas.

Engrenagem Cilíndrica de dentes retos

Os dentes são dispostos paralelamente entre si e em relação ao eixo. É o tipo mais comum de engrenagem e o de mais baixo custo. É usada em transmissão que requer mudança de posição das engrenagens em serviço, pois é fácil de engatar. É mais empregada na transmissão de baixa rotação do que na de alta rotação, por causa do ruído que produz. Elas são muito utilizadas em equipamentos como máquinas de lavar roupas e relógio de corda, porém este tipo de engrenagem não é utilizada em carros tendo em vista que a cada vez que os dentes se encaixam há uma colisão entre eles. Isto faz com que elas sejam muito barulhentas.

Caixa redutora ou redutor de velocidade.

Exemplo de aplicação para engrenagem de dentes retos.

Pinhão e cremalheira

Pinhão e cremalheira são usados para converter rotação em movimento linear. Um exemplo perfeito disso é o sistema de direção de muitos carros. O volante gira uma engrenagem que se une à cremalheira. Conforme a engrenagem gira, ela desliza a cremalheira para a direita ou para a esquerda, dependendo do lado para o qual está virando o volante.

Exemplo de aplicação de pinhão e cremalheira.

Engrenagem Hipóide

A engrenagem hipóide, por outro lado, consegue juntar eixos em planos diferentes. Essa característica é usada em muitos diferenciais de carros. Tanto a cremalheira do diferencial como o pinhão de entrada são hipóides. Isso permite que o pinhão de entrada seja montado em um plano inferior ao do eixo da cremalheira. A Figura mostra o pinhão de entrada juntando-se à cremalheira