Elementos de máquinas e transmissões: equipamento

UNIVERSIDADE LUTERANA DO BRASIL

Elementos de Máquinas e Transmissões – Prof. Rafael Antônio Comparsi Laranja

ENGRENAGENS

TRANSMISSÃO POR ENGRENAGENS

As engrenagens, também chamadas rodas dentadas, são elementos básicos na

transmissão de potência entre árvores. Elas permitem a redução ou aumento do momento torsor,

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 torsor diminui e vice-versa.

Assim, num par de engrenagens, a maior delas terá sempre rotação menor e transmitirá

momento torsor maior. A engrenagem menor tem sempre rotação mais alta e momento torsor

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).

A figura a seguir mostra o tipo mais comum de engrenagem, chamada de

engrenagem cilíndrica de dentes retos, em inglês “spur gear”. O termo engrenagem, embora

possa ser empregado para designar apenas um dos elementos, normalmente é empregado para

designar a transmissão. Uma transmissão por engrenagens é composta de dois elementos ou

mais. Quando duas engrenagens estão em contato, chamamos de pinhão a menor delas e de coroa

a maior. A denominação não tem relação com o fato de que um elemento é o motor e outro é o

movido, mas somente com as dimensões.

Engrenagem Cilíndrica de Dentes Retos

UNIVERSIDADE LUTERANA DO BRASIL

Elementos de Máquinas e Transmissões – Prof. Rafael Antônio Comparsi Laranja

A figura mostra uma transmissão por engrenagens cilíndricas de dentes retos. Trata-se

apenas de um arranjo demonstrativo, mas serve para mostrar a forma como os dentes entram em

contato. Quando as manivelas ao fundo giram, o elemento da direita transmite potência para o da

esquerda.

Transmissão por Engrenagens Cilíndricas de Dentes Retos

A expressão “transmite potência” é uma generalização para a lei de conservação de

energia. Significa que um dos elementos executa trabalho sobre o outro, em uma determinada taxa.

Aparentemente, toda a potência é transmitida, mas a realidade mostra que parte dela é perdida

pelo deslizamento entre os dentes. Transmitir potência pode não descrever o objetivo de uma

transmissão por engrenagens na maioria das aplicações de engenharia. O que se deseja é transmitir

um determinado torque, ou seja, a capacidade de realizar um esforço na saída da transmissão.

UNIVERSIDADE LUTERANA DO BRASIL

Elementos de Máquinas e Transmissões – Prof. Rafael Antônio Comparsi Laranja

Classificação das Engrenagens

As engrenagens podem ser classificadas de acordo com a posição relativa dos eixos de

revolução. Esses eixos podem estar:

• Paralelos;

• Intersecionados;

• Nem paralelo nem intersecionados.

a- Engrenagens para conexão de eixos paralelos:

1. Engrenagens de dentes retos

Contato Interno Contato Externo Engrenagem de dentes retos

UNIVERSIDADE LUTERANA DO BRASIL

Elementos de Máquinas e Transmissões – Prof. Rafael Antônio Comparsi Laranja

Contato Interno (Fonte: Mabie e Ocvirk, 1980).

2. Engrenagem helicoidal paralela

3. Engrenagem helicoidal dupla

UNIVERSIDADE LUTERANA DO BRASIL

Elementos de Máquinas e Transmissões – Prof. Rafael Antônio Comparsi Laranja

4. Pinhão e cremalheira de entes retos evolventes

5. Engrenagem cilíndrica com dentes em V

b- Engrenagens para conexão de eixos intersecionados:

1. Engrenagem cônica de dente reto

UNIVERSIDADE LUTERANA DO BRASIL

Elementos de Máquinas e Transmissões – Prof. Rafael Antônio Comparsi Laranja

2. Engrenagem cônica espiral

c- Eixos nem paralelos ou intersecionados:

1. Engrenagens helicoidais cruzadas

2. Par coroa e sem-fim

UNIVERSIDADE LUTERANA DO BRASIL

Elementos de Máquinas e Transmissões – Prof. Rafael Antônio Comparsi Laranja

Terminologia de Engrenagens de Dentes Retos

A figura a seguir mostra alguns dos termos utilizados em engrenagens de dentes retos.

a. Superfície primitiva: a superfície de um cilindro (cone, etc.) imaginário, girante que o

dente