Atps Mecanica Aplicada

Etapa 1

Passo 1

Engrenagens, que na maioria dos casos, são rodas dentadas de forma padronizada que tem o objetivo de transferir rotação e torque entre eixos, formam conjuntos e para cumprir seu papel, elas precisam estar engrenadas, ou seja, seus dentes devem estar encaixados entre os vãos dos dentes da engrenagem par, são utilizadas nos mais variados dispositivos, desde brinquedos movidos à corda até imensos redutores industriais, passando por caixas de direção, diferenciais e transmissões automáticas.

As engrenagens podem ter os mais variados desenhos, cilíndricas, cônicas (coroa e pinhão) e planas (cremalheiras), mas iremos falar principalmente dos tipos mais utilizados nos câmbios veiculares: as engrenagens cônicas e cilíndricas, de dentes retos e helicoidais.

As engrenagens cônicas, além de apresentarem dentes retos e helicoidais que obrigam os eixos a estarem no mesmo plano, independente do ângulo em que trabalhem, podem apresentar dentes hipóides que são uma variação dos dentes helicoidais com desenho em espiral. Estas são muito utilizadas em diferenciais, pois não necessitam que os eixos estejam no mesmo plano.

As mais utilizadas

As engrenagens mais utilizadas nas transmissões mecânicas são as cilíndricas helicoidais, pois devido a seu desenho, elas geram pouco ruído, trabalham mais suavemente, diminuem a tensão em cima de cada dente durante seu trabalho, porém, geram um esforço maior entre os eixos, por isso os rolamentos destes equipamentos são projetados para suportar tais esforços e costumam diminuir a eficiência de um motor, consumindo potência.

Engrenagens cilíndricas retas são muito utilizadas nas relações de marcha ré, sua característica pode ser notada pelo ruído característico que essa marcha apresenta, seus maiores problemas são justamente o barulho e a tensão causada em seus dentes ao se encontrarem. Uma grande qualidade destas engrenagens é a transferência quase direta de torque, por isso são as escolhidas para equipar câmbios de veículos de competição e motocicletas.

As engrenagens cônicas de dentes retos são utilizadas em diferencias nas engrenagens satélites e planetárias, as quais trabalham dentro do diferencial e se movimentam quando há diferença de rotação entre as rodas motrizes.

Por último, as engrenagens cônicas hipóides, que são amplamente utilizadas em coroas e pinhões de diferenciais possibilitando que a caixa do diferencial tenha um tamanho mais reduzido e possa ser locada da maneira mais conveniente.

A transmissão por engrenagens cônicas descentradas (hipóides), possuem grande capacidade de carga e permitem grande variação e são empregadas extensivamente em carros, caminhões e tratores, pois exigem maior precisão na montagem e tem a vantagem de ocupar pouco espaço .

1.1 Tipos de Engrenagens

Cilíndricas Retas:

As engrenagens cilíndricas são aquelas nas quais os dentes são dispostos paralelamente entre si em relação ao seu eixo de rotação. Normalmente é usada para transmissão rotacional de engrenagens que requer mudança de sentido, uma vez que se encaixam facilmente e são as mais baratas encontradas no mercado. O ruído específico que produz faz com seja mais usada em transmissões de baixa rotação.

Cilíndricas Helicoidais:

Também são produzidas de maneira cilíndrica, porém os seus dentes são dispostos de maneira transversal e em maneira de hélice em relação ao eixo de transmissão. A utilização dela é mais ampla do que a cilíndrica reta, pois além de poder ser usada paralelamente à outra engrenagem, pode também ser usada em quaisquer outras angulações. Normalmente dispõem-se em 60 ou 90º, mas isso varia. Seus dentes são dispostos em componente axial de força que é compensada pelo rolamento dos dentes, o que torna sua utilização mais ampla na proporção que os ruídos são mais fracos e elas podem ser usadas para transmitir maiores velocidades de rotação do eixo fixo.

Cônicas:

Seu nome é explicado pela sua forma: um tronco de cone. Com uma estrutura inclinada pode fazer a transmissão entre eixos que estejam a 90º de inclinação. Normalmente usado quando eles estão na mesma direção, e se cruzam (concorrentes). Seus dentes são de formato também cônico, o que torna a sua fabricação um tanto quando complicada e dificulta sua montagem, que deve ser mais precisa para que a haja a precisão de funcionamento. Sua posição é relativa à necessidade, para velocidades mais altas da transmissão, inclina-os, para velocidades menores, inclusive pelo preço de aquisição deles, usa-se dentes paralelos uns aos outros. No caso dos inclinados também são classificados como helicoidais, embora nem todos os helicoidais sejam cônicos.

Parafuso sem fim:

As Engrenagens do tipo sem fim são usadas quando uma grande redução da transmissão rotacional é necessária, exemplo uma redução de 300:1 pode ser alcançada, embora o normal seja de 20:1. As sem fim tem uma propriedade muito peculiar e que torna seu uso tão freqüente e interessante, que é a possibilidade de ser girada pelo eixo de transmissão, mas não poder girá-lo. Mas isso ocorre por quê? A resposta é simples: o angulo do eixo com o parafuso é tão pequeno que quando a engrenagem tenta fazer o movimento contrário e girá-lo, o atrito gerado não deixa que ele saia do lugar. Para algumas máquinas específicas e que necessitam de um cuidado maior para manuseio e que podem causar danos, como algumas transportadoras, esse travamento age como um frio para a esteira quando o motor não tiver funcionando, deixando o que está sendo transportado em maior segurança e sem a possibilidade de aumentar a velocidade ou voltar uma caixa pela esteira, por exemplo.

Pinhão-Cremalheira:

O funcionamento da engrenagem cremalheira é o mais simples. Com uma coroa de diâmetro infinito, ou seja, que não se fecha, ele transforma um movimento rotacional em um movimento retilíneo, de translação. O movimento contrário também pode acontecer. Muito usado para esteiras. Seus dentes também podem ser retos ou helicoidais, depende da necessidade.

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