O DEPARTAMENTO DO CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA PROJETO DE REDUTOR

UNIVERSIDADE DA REGIÃO DE JOINVILLE – UNIVILLE

DEPARTAMENTO DO CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA

PROJETO DE REDUTOR

             ALUNO: Welinton Grunfeld

              PROFESSOR: Paulo Roberto Queiroz

              DISCIPLINA: Projeto de Máquina II

 

Joinville – SC

2020

SUMÁRIO

OBJETIVOS        3

DIMENSIONAMENTO DOS PARES ENGRENAGENS        3

Engrenagens cônicas de dentes retos        3

Engrenagens cilíndricas de dentes helicoidais        6

Engrenagens cilíndricas de dentes helicoidais        9

DIMENSIONAMENTO DE EIXOS        13

Eixo de Entrada        13

2º eixo        14

3º eixo        16

Eixo de Saída        18

DIMENSIONAMENTO DO COMPRIMENTO DAS CHAVETAS        19

1ª Chaveta        19

2ª Chaveta        20

3ª Chaveta        20

SELEÇÃO DE ROLAMENTOS        21

Eixo de entrada        21

2º Eixo        21

3º Eixo        22

Eixo de saída        22

SELEÇÃO DE RETENTORES        23

Eixo de entrada        23

Eixo de saída        23

SELEÇÃO DE ANÉIS ELÁSTICOS        24

Eixo de entrada        24

2º Eixo        24

3º Eixo        24

Eixo de saída        24

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OBJETIVOS

Desenvolver o conhecimento em dimensionamento de eixos, engrenagens e seleção de componentes mecânicos padronizados.

DIMENSIONAMENTO DOS PARES ENGRENAGENS

Momento máximo de saída: 950 N.m.

Rotação máxima de entrada: 1200 rpm.

Redução total: 7,5.

Considerar vida de 100.000 h para as engrenagens

Fator de serviço: 1.2.

Engrenagens cônicas de dentes retos

1. Definir o momento de entrada

Md =  = = 126,667 N/m[pic 1][pic 2]

1. Calcular a potência necessária

Md =  → N =  =  = 15917,44 W[pic 3][pic 4][pic 5]

1. Procurar por um motor que atenda a necessidade

Selecionar motor com 16 kW ou 22 HP

Pelo site da WEG temos: Motor industrial com 25HP e 4 polos no catálogo

1. Definir as reduções para os estágios

Sendo it = 7,5 = i1 x i2 x i3

Podemos fazer i1 = 1,5; i2 = 2 e i3 = 2,5

1. Conicidade da engrenagem relativa ao primitivo, relação de transmissão e número de dentes.

i1 =  ⇒ adotando 𝑍1 = 20 dentes, temos 𝑍2 = 30 dentes[pic 6]

Como: tan 𝛿2 = 𝑖 = 1,5 ⇒ 𝛿2 = 56,3°

𝛿1 = 90 − 𝛿2, 𝛿1 = 33,7°

1. Estabelecer a relação entre pinhão e coroa e o ângulo de hélice

Adotar: b = 0,5 × dm1 e β = 15°

tan α𝑠 =  =  = 0,3768 ⟹ 𝛼𝑠 = 20,647°[pic 7][pic 8]

1. Selecionar os materiais para o pinhão e para a coroa

Pinhão: 𝑆𝐴𝐸 8640 − 𝜎𝑎𝑑𝑚 = 200 𝑀𝑝𝑎 𝑒 𝑑𝑢𝑟𝑒𝑧𝑎 𝑑𝑒 2000 𝑎 6000 𝐻B

Coroa: 𝑆𝐴𝐸 4340 − 𝜎𝑎𝑑𝑚 = 170 𝑀𝑝𝑎 𝑒 𝑑𝑢𝑟𝑒𝑧𝑎 𝑑𝑒 2600 𝑎 6000 𝐻B

1. Determinar a quantidade de ciclos para a vida solicitada

Rotação do pinhão de 1200 rpm e ℎ = 100.000 ℎ

W =  =  = 7200 milhões de ciclos[pic 9][pic 10]

1. Determinar a pressão admissível para o pinhão

Padm =  =  = 664,95 Mpa[pic 11][pic 12]

1. Determinar a largura e diâmetro teórico para o pinhão

Usando: 𝑏 = 0,5𝑑m1                         fs = 1,2                 𝑓 = 14,97

𝑏 = 2 x  x s[pic 13][pic 14][pic 15][pic 16]

𝑏 = 2 x x  x 1,2 = 184.182,1879 mm³[pic 17][pic 18][pic 19]

𝑏 = 0,5𝑑m1 x  = 0,5[pic 20][pic 21][pic 22]

0,5 = 184.182,1879 mm³[pic 23]

dm1 = 71,68 mm

b = 35,84 mm

1. Determinar o módulo

Como: z1 = 20 dentes, temos:

mm =  =  = 3,58 mm[pic 24][pic 25]

mm = 0,8 x m → m =  = [pic 26][pic 27]

m = 4,46 mm~4,5 mm

1. Recalcular o diâmetro e nova largura do pinhão

mm = 0,8 x m = 0,8 x 4,5 = 3,6 mm

dm1 = mm x z1 = 3,6 x 20 = 72 mm

bdm1² = 184.182,1879 mm³ = b × 72² ⟹ b = 35,5 mm

𝑑1 = 𝑑𝑚1 + 𝑏 sin 𝛿1 = 72 + 35,5 × sin 33,7° = 91,7 mm~92 mm

1. Calcular das forças

Força tangencial: Pu =  =   = 2.753,63 N[pic 28][pic 29]