ELEMENTOS DE TRANSMISSÃO III

ENGRENAGENS

AS ENGRENAGENS, TAMBÉM CHAMADAS

DE RODAS DENTADAS, SÃO ELEMENTOS

BÁSICOS DE TRANSMISSÃO DE POTÊNCIA ENTRE

ÁRVORES.

ENGRENAGENS

ELAS PERMITEM A REDUÇÃO OU O AUMENTO DO

TORQUE, COM MÍNIMAS PERDAS DE ENERGIA, E

AUMENTO OU REDUÇÃO DE VELOCIDADES, SEM PERDA

NENHUMA DE ENERGIA, POR NÃO DESLIZAREM.

ENGRENAGENS - FINALIDADES

PARTES DE UMA ENGRENAGEM

TIPOS DE CORPOS DE ENGRENAGENS

ELEMENTOS BÁSICOS DAS RODAS DENTADAS

ELEMENTOS BÁSICOS DAS RODAS DENTADAS

Módulo (M): número que caracteriza a roda dentada e se constitui em sua unidade de medida. O módulo é obtido, dividindo-se o diâmetro primitivo (Dp) pelo número de dentes (z) ou dividindo-se o passo (p) por ¶.

GEOMETRIA DOS DENTES

PARA QUE A ENGRENAGEM TRABALHE PERFEITAMENTE, É NECESSÁRIO QUE SEUS DENTES TENHAM O MESMO MÓDULO, PASSO E ÂNGULO DE PRESSÃO..

α = ÂNGULO DE PRESSÃO

OS PONTOS DE CONTATO ENTRE OS DENTES DAS ENGRENAGENS MOTORA E MOVIDA ESTÃO AO LONGO DO FLANCO DO DENTE E, COM O MOVIMENTO DAS ENGRENAGENS, DESLOCANDO-SE EM UMA LINHA RETA, A QUAL FORMA, COM A TANGENTE COMUM ÀS DUAS ENGRENAGENS, UM ÂNGULO. ESSE ÂNGULO É CHAMADO ÂNGULO DE PRESSÃO (α), E NO SISTEMA MODULAR É UTILIZADO NORMALMENTE COM 15° OU 20°.

ESCOLHA DO NÚMERO DA FRESAQUANDO DUAS ENGRENAGENS DE MESMO MÓDULO TÊM

NÚMERO DE DENTES DIFERENTES, SEUS DIÂMETROS PRIMITIVOS SÃO DIFERENTES, CONSEQUENTEMENTE O PERFIL DOS DENTES DEVERÁ SER TAMBÉM UM POUCO DIFERENTE, PARA QUE HAJA

UM PERFEITO ENGRENAMENTO. DAÍ A NECESSIDADE DE TERMOS UMA SÉRIE DE FRESAS DE PERFIS DIFERENTES PARA UM MESMO

MÓDULO.

TABELA PARA SELEÇÃO DO NÚMERO DA FRESA

NÚMERO DA FRESA

Nº 1

Nº 6Nº 7Nº 8

Nº 2Nº 3

Nº 4Nº 5

135 dentes para cima e cremalheiras

JOGO DE FRESAS ATÉ MÓDULO M = 10 mm

NÚMERO DE DENTES ( Z )

12 e 13 dentes14 e 16 dentes17 e 20 dentes

21 e 25 dentes26 e 34 dentes35 e 54 dentes55 e 134 dentes

TABELA PARA SELEÇÃO DO NÚMERO DA FRESA PARA EXECUÇÃO DAS ENGRENAGENS ACIMA DO

MÓDULO 10

NÚMERO DA FRESA

NÚMERO DE DENTES ( Z )

1

12

1 1/2 2 2 1/2 3 3 1/2 4 4 1/2 5 5 1/2

13 1415 e 16

17 e 18

19 e 20

21 e 22

23 e 25

26 e 29

30 e 34

6

35 e 41

6 1/2

42 e 54

8

acima de 135

7 7 1/2

55 e 79

80 e

134

MÓDULO - COMPARAÇÕES

DADOS NECESSÁRIOS PARA REALIZAR A USINAGEM

QUANDO FOR USINAR UMA ENGRENAGEM HELICOIDAL, DEVEMOS MENSIONAR TAMBÉM, O ÂNGULO DE INCLINAÇÃO DA HÉLICE β

QUANDO UM PAR DE ENGRENAGENS TEM TAMANHO DIFERENTE COM SÃO CHAMADOS?

TIPOS DE ENGRENAGENS

ENGRENAGEM CILÍNDRICA DE DENTES RETOS.

É USADA EM TRANSMISSÕES QUE REQUER MUDANÇA DE

POSIÇÃO DAS ENGRENAGENS EM SERVIÇO, POIS É FÁCIL DE

ENGATAR. É MAIS EMPREGADA NA TRANSMISSÃO DE BAIXA ROTAÇÃO, POR CAUSA DO

RUÍDO QUE PRODUZ.

ENGRENAGEM CILÍNDRICA DE DENTES HELICOIDAIS.É USADA EM TRANSMISSÕES

FIXAS DE ROTAÇÕES ELEVADAS POR SER SILENCIOSA DEVIDO A

SEUS DENTES ESTAREM EM CONTATO CONSTANTE. SERVE PARA TRANSMISSÃO DE EIXOS

PARALELOS ENTRE SI E TAMBÉM PARA EIXOS QUE FORMAM UM ÂNGULO QUALQUER ENTRE SI;

NORMALMENTE 60 OU 90°.

É EMPREGADA QUANDO AS ÁRVORES SE CRUZAM; O ÂNGULO DE INTERSECÇÃO É GERALMENTE

90° , PODENDO SER MENOR OU MAIOR. A ENGRENAGEM CÔNICA É

USADA PARA MUDAR A ROTAÇÃO E DIREÇÃO DA FORÇA EM BAIXAS

VELOCIDADES.

ENGRENAGEM CÔNICA DE DENTES RETOS.

É EMPREGADA EM TRANSMISSÕES PLANETÁRIAS

E COMANDOS FINAIS DE MÁQUINAS PESADAS,

PERMITINDO UMA ECONOMIA DE ESPAÇO E DISTRIBUIÇÃO

UNIFORME DA FORÇA. AS DUAS RODAS DO MESMO CONJUNTO

GIRAM NO MESMO SENTIDO.

ENGRENAGEM CILÍNDRICA COM DENTES INTERNOS.

A CREMALHEIRA PODE SER CONSIDERADA COMO UMA COROA

DENTADA COM DIÂMETRO PRIMITIVO

INFINITAMENTE GRANDE. É USADA

PARA TRANSFORMAR MOVIMENTO GIRATÓRIO

EM LONGITUDINAL

ENGRENAGEM CILÍNDRICA COM CREMALHEIRA.

SEUS DENTES FORMAM UM ÂNGULO DE 8 A 20° COM O EIXO DA ÁRVORE. OS DENTES POSSUEM O PERFIL DA

ENVOLVENTE E PODEM ESTAR INCLINADOS À DIREITA OU À

ESQUERDA. SEMPRE ENGRENAM VÁRIOS DENTES

SIMULTANEAMENTE, O QUE DÁ UM FUNCIONAMENTO SUAVE E

SILENCIOSO. PODE SER BASTANTE SOLICITADA E PODE OPERAR COM VELOCIDADES PERIFÉRICAS ATÉ

160m/s.

ENGRENAGEM CILÍNDRICA COM DENTES OBLÍQUOS.

CONHECIDA TAMBÉM COMO ENGRENAGEM ESPINHA DE PEIXE, POSSUI DENTADO HELICOIDAL DUPLO COM HÉLICE À DIREITA E OUTRA À ESQUERDA. ISSO PERMITE A COMPENSAÇÃO DA FORÇA AXIAL NA

PRÓPRIA ENGRENAGEM, ELIMINANDO A NECESSIDADE DE COMPENSAR NOS MANCAIS. USAM-SE GRANDES INCLINAÇÕES NAS HÉLICES,

GERALMENTE DE 30 A 45°.

ENGRENAGEM CILÍNDRICA COM DENTES EM “V”

O PARAFUSO SEM-FIM É UMA ENGRENAGEM HELICOIDAL COM

PEQUENO NÚMERO DE DENTES ( ATÉ 6 DENTES OU FILETES ). O

SEM-FIM E A COROA SERVEM PARA TRANSMISSÃO ENTRE DOIS EIXOS PERPENDICULARES ENTRE

SI. SÃO USADOS QUANDO SE PRECISA OBTER GRANDE

REDUÇÃO DE VELOCIDADE E CONSEQUENTEMENTE AUMENTO

DO TORQUE.

PARAFUSO SEM-FIM E ENGRENAGEM CÔNCAVA ( COROA )

PARAFUSO SEM-FIM E ENGRENAGEM CÔNCAVA ( COROA )

PARAFUSO SEM-FIM E ENGRENAGEM CÔNCAVA ( COROA )

PARAFUSO SEM-FIM E ENGRENAGEM CÔNCAVA ( COROA )

PARA UM PAR DE ENGRENAGENS TRABALHAR ADEQUADAMENTE, DEVEM

COINCIDIR A ESPESSURA DOS DENTES, A ALTURA DOS

DENTES, O PASSO E O PERFIL DOS DENTES. O ALINHAMENTO E A CONCENTRICIDADE ENTRE OS DIÂMETROS DA ENGRENAGEM E DA ÁRVORE DEVEM SER O MAIS

EXATOS POSSÍVEIS, ASSIM COMO O PARALELISMO ENTRE

OS EIXOS.

MONTAGEM DE ENGRENAGENS

DEFEITOS MAIS FREQÜENTES EM ENGRENAGENSDefeito de paralelismo.Os defeitos de paralelismo dos dentes em relação ao eixo da engrenagem podem ser verificados percorrendo os flancos dos dentes com um apalpador ou marcando os mesmos com tinta.

NESTA MONTAGEM, É IMPORTANTE QUE OS EIXOS DO

SEM-FIM E DA COROA FIQUEM NOS PLANOS PARALELOS E1 E E2. A

DISTÂNCIA ENTRE OS PLANOS É IGUAL A DISTÂNCIA ENTRE EIXOS.

OS EIXOS TÊM DE CRUZAR-SE A 90° E O PLANO VERTICAL E3, QUE PASSA PELO EIXO DO SEM-FIM,

DEVE PASSAR PELO CENTRO DOS DENTES DA COROA.

MONTAGEM DE ENGRENAGENS

DEFEITOS MAIS FREQÜENTES EM ENGRENAGENS

Alinhamento

Quando bem alinhada, durante seu funcionamento sem carga, a impressão de contato dos dentes deve ser pequena e próxima da extremidade do dente da coroa. A plena carga, a impressão de contato deve cobrir pelo menos 70% do comprimento do dente.

DEFEITOS MAIS FREQÜENTES EM ENGRENAGENS

Desgaste por interferênciaÉ provocado por um contato inadequado entre engrenagens, em que a carga total está concentrada sobre o flanco impulsor, e a ponta do dente da engrenagem impulsionada.

DEFEITOS MAIS FREQÜENTES EM ENGRENAGENS

Desgaste abrasivoÉ provocado pela presença de impurezas ou corpos estranhos que se interpõem entre as faces de contato. As impurezas ou corpos estranhos podem estar localizados no óleo usado nas engrenagens.

DEFEITOS MAIS FREQÜENTES EM ENGRENAGENS

DEFEITOS MAIS FREQÜENTES EM ENGRENAGENS

Quebra por fadigaComeça geralmente com uma trinca do lado da carga, num ponto de concentração de tensões próximo da base do dente, e termina com quebra total no sentido longitudinal ou diagonal, para cima.

DEFEITOS MAIS FREQÜENTES EM ENGRENAGENSQuebra por sobrecargaResulta de sobrecarga estática, choques ou problemas de tratamentos térmicos. É interessante salientar que a trinca em um dente sobrecarregado não mostra sinais de progresso. A sobrecarga pode, também, ser causada pela penetração de um corpo estranho entre os dentes, ou pelo desalinhamento devido ao desgaste ou folga excessiva nos mancais.

DEFEITOS MAIS FREQÜENTES EM ENGRENAGENSTrincas superficiaisOcorrem nas engrenagens cementadas e caracterizam-se por cisalhamento do material. São causadas pelo emperramento momentâneo e deslizamento conseqüente. Emperramento e deslizamento são provocados por vibrações, excesso de carga ou lubrificação deficiente. As trincas superficiais, se não sofrerem progressão, não causam maiores problemas.

DEFEITOS MAIS FREQÜENTES EM ENGRENAGENS

DEFEITOS MAIS FREQÜENTES EM ENGRENAGENS

Desgaste por sobrecarga

É caracterizado pela perda de material sem a presença de abrasivos no óleo. Ocorre geralmente em velocidades baixas com cargas muito altas.

DEFEITOS MAIS FREQÜENTES EM ENGRENAGENSLascamento

Os dentes temperados soltam lascas, devido a falhas abaixo da superfície originadas durante o tratamento térmico. Essas lascas podem cobrir uma área considerável do dente, como se fosse uma só peça.

DEFEITOS MAIS FREQÜENTES EM ENGRENAGENS

Laminação ou cilindramento

É caracterizado pela deformação do perfil do dente. Essa deformação pode se apresentar como arredondamento ou saliências nas arestas dos dentes. Essas saliências são mais altas de um lado que do outro. É causada pelo impacto, devido a ação de rolar e deslizar sob carga pesada.

SINTOMAS MAIS COMUNS DE DEFEITOS NAS ENGRENAGENSUivoNormalmente aparece nas rotações mais elevadas e quando não existe folga suficiente entre as engrenagens ou quando elas estão desalinhadas, com excentricidade ou ovalização.TinidoPode ser provocado por alguma saliência nos dentes, por alguma batida ou pela passagem de um corpo duro e estranho entre os dentes.MatraqueamentoÉ causado pela folga excessiva entre os dentes ( distância entre centros ) ou, às vezes, pelo desalinhamento entre duas engrenagens.

SINTOMAS MAIS COMUNS DE DEFEITOS NAS ENGRENAGENSChiado

Normalmente ocorre em caixa de engrenagens quando a expansão térmica dos eixos e componentes elimina a folga nos mancais ou no encosto.

Limalha no óleo

Se aparecer em pequena quantidade durante as primeiras 50 horas de serviço, trata-se, provavelmente, de amaciamento. Caso a limalha continue aparecendo após a amaciamento, significa a ocorrência de algum dano que pode ser provocado por uma engrenagem nova no meio das velhas ou, então, emprego de material inadequado na construção das engrenagens.

SINTOMAS MAIS COMUNS DE DEFEITOS NAS ENGRENAGENSSuperaquecimentoPode ser causado por sobrecarga, excesso de velocidade, defeito de refrigeração ou de lubrificação. Se a circulação do óleo estiver excessiva, pode, ainda, ocorrer o fenômeno da freagem hidráulica com perda de potência do sistema. Os desalinhamento e folga insuficiente entre os dentes também geram superaquecimento.

VibraçãoPode ser causada por empenamento dos eixos ou por falta de balanceamento dinâmico nas engrenagens de alta rotação ou, ainda, por desgaste desigual nas engrenagens. A vibração pode ser causada, também, pelos seguintes fatores: erro de fabricação, mau nivelamento da máquina no piso, fundação defeituosa, sobrecarga com torção dos eixos e perda de ajuste dos mancais.