ELEMENTOS ORGÂNICOS DE MÁQUINAS II AT- · PDF fileÂngulo de...

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ELEMENTOS ORGÂNICOS DE MÁQUINAS II AT-102 Universidade Federal do Paraná Curso de Engenharia Industrial Madeireira Dr. Alan Sulato de Andrade [email protected]

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ELEMENTOS ORGÂNICOS DE MÁQUINAS II

AT-102

Universidade Federal do Paraná

Curso de Engenharia Industrial Madeireira

Dr. Alan Sulato de Andrade

[email protected]

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ENGRENAGENS

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ENGRENAGENS

INTRODUÇÃO:

Estes elementos estão presentes em quase todos os sistemas que transmitam potência de uma unidade motora para uma unidade consumidora. Uma característica extremamente importante é o fato que em função da configuração ou arranjo destes elementos, podemos variar (aumentar ou reduzir) variáveis da transmissão, como por exemplo a rotação, velocidade angular e principalmente o torque.

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ENGRENAGENS

INTRODUÇÃO:

A transmissão de movimento rotativo de um eixo para outro ocorre em quase todas as máquina que se possa imaginar. As engrenagens constituem um dos melhores meios dentre os vários disponíveis para essa transmissão. (Serão os mais eficientes?)

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ENGRENAGENS

INTRODUÇÃO:

Quando se constata que as engrenagens de um diferencial de automóvel, por exemplo, possa funcionar por 150.000 quilômetros ou mais antes de necessitarem substituição, e quando se conta o número real de engrenamentos ou de revoluções de um sistema de transmissão, começa-se a avaliar o fato de que o projeto e a fabricação destas engrenagens é realmente uma realização notável.

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ENGRENAGENS

HISTÓRICO:

As engrenagens possuem uma história longa. Um aparato denominado “Carroça chinesa apontando para o Sul” supostamente usada para navegar pelo deserto de Gobi nos tempos pré-Bíblicos, continha engrenagens rudimentares.

Leonardo Da Vinci mostra muitos arranjos de engrenagens em seus desenhos.

Após um grande desenvolvimento e o advento da revolução industrial, as engrenagens passaram a ser construídos com materiais metálicos muito mais resistentes.

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ENGRENAGENS

HISTÓRICO:

As primeiras engrenagens foram provavelmente feitas cruamente de madeira e outros materiais fáceis de serem trabalhados. Sendo meramente constituídos por pedaços de madeira inseridos em um disco ou roda.

http://pfdrastromar.wordpress.com/2008/07/29/fazendas-parte-1/

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ENGRENAGENS

HISTÓRICO:

Engrenagens construídas com madeira

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ENGRENAGENS

DEFINIÇÃO:

Denomina-se engrenagem o elemento dotado de

dentadura externa ou interna, cuja finalidade é

transmitir movimento sem deslizamento e potência,

multiplicando os esforços com a finalidade de gerar

trabalho.

Possuem formato cilíndrico (engrenagem cilíndrica),

cônico (engrenagem cônica), helicoidal (engrenagens

helicoidais) ou reta (cremalheira).

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ENGRENAGENS

DEFINIÇÃO:

Engrenagens

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ENGRENAGENS

DEFINIÇÃO:

Engrenagens de pequeno e médio porte

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ENGRENAGENS

DEFINIÇÃO:

Engrenagens de grande porte

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ENGRENAGENS

DEFINIÇÃO:

Engrenagens de grande porte para industria do cimento e de açúcar

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ENGRENAGENS

CLASSIFICAÇÃO:

Como relatado na definição, existem diversos tipos de

engrenagens entre as principais, destacam-se:

Engrenagens de formato cilíndrico,

Engrenagens de formato cônico,

Engrenagens de formato helicoidal,

Engrenagens de formato reto,

Engrenagem planetária,

Parafusos sem fim,

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ENGRENAGENS

CLASSIFICAÇÃO:

Engrenagens de formato cilíndrico,

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ENGRENAGENS

CLASSIFICAÇÃO:

Engrenagens de formato cônico,

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ENGRENAGENS

CLASSIFICAÇÃO:

Engrenagens de formato helicoidal,

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ENGRENAGENS

CLASSIFICAÇÃO:

Engrenagens de formato reto, conhecidas como

cremalheiras.

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ENGRENAGENS

CLASSIFICAÇÃO:

Engrenagem planetária,

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ENGRENAGENS

CLASSIFICAÇÃO:

Parafusos sem fim,

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ENGRENAGENS

CLASSIFICAÇÃO:

Outras,

Simples,

Dupla

Internas,

Externas

Hipóide

Paralelas,

Perpendiculares

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ENGRENAGENS

CLASSIFICAÇÃO:

Obviamente, cada tipo de elemento estará associado a

uma aplicação específica. De maneira geral, deve-se

conhecer as cargas e solicitações que o sistema de

transmissão estará submetido a fim de se optar pelo

melhor elemento.

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ENGRENAGENS

PADRONIZAÇÃO:

As engrenagens, hoje em dia, são altamente

padronizadas com relação à forma do dente e ao

tamanho. Diversas entidades de padronização

estabelecem normas e diretrizes, dentre estas se

destaca a AGMA – American Gear Manufacturers

Association, ABNT e a DIN.

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ENGRENAGENS

FABRICAÇÃO:

Os processos utilizados normalmente para produção

de engrenagens são:

Usinagem,

Fundição,

Conformação,

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ENGRENAGENS

FABRICAÇÃO:

Usinagem,

Pode ser divido em dois grupos:

Usinagem com ferramenta:

A usinagem com ferramenta de forma consiste na utilização

da fresa módulo, fresa de fonta, brochamento entre outros.

Usinagem por geração:

É efetuada com a utilização de fresa caracol (hob),

cremalheira de corte entre outros. Consiste no processo

mais utilizado na industria.

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ENGRENAGENS

FABRICAÇÃO:

Usinagem,

Processos de usinagem utilizados na construção de engrenagens

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ENGRENAGENS

FABRICAÇÃO:

Fundição,

Consiste na deposição de material metálico liquefeito em

formas. Entre os processos mais utilizados estão o por

gravidade, sob pressão e em camadas.

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ENGRENAGENS

FABRICAÇÃO:

Fundição,

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ENGRENAGENS

FABRICAÇÃO:

Conformação,

Os processos mais utilizados são o forjamento, extrusão,

trefilação, laminação e a estampagem.

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ENGRENAGENS

FABRICAÇÃO:

Conformação,

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ENGRENAGENS

MATERIAIS PARA AS ENGRENAGENS:

Normalmente se utiliza materiais metálicos resistentes

na produção de engrenagens tais como o aço de baixo

ou médio carbono laminados a frio ou a quente, Ferro

fundido nodular, Bronze e aço inoxidável.

Dentro os principais aços padrão SAE/AISI utilizados,

estão o 1020, 1040, 1050, 3145, 3150, 4320, 4340,

8620 e 8640.

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ENGRENAGENS

QUALIDADE DAS ENGRENAGENS:

A norma DIN especifica doze qualidades em função da

tolerância.

01 a 04- engrenagens de precisão (laboratórios e

radares).

05- engrenagens para máquinas operatrizes, turbinas

e instrumentos de medidas.

06-07- engrenagens comuns utilizadas em veículos.

08 e 09-Máquinas em geral, pois não são retificadas.

10 e 12-engrenagens rústicas, utilizadas em máquinas

agrícolas.

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ENGRENAGENS

QUALIDADE DAS ENGRENAGENS:

Para definir a qualidade de engrenagem, pode-se

basear na sua velocidade periférica e utilizando a

tabela:

Vel. Per. (m/s) Qualidade

< 2 11 a 12

2 a 3 10 a 11

3 a 4 9 a 10

4 a 5 8 a 10

5 a 10 7 a 9

10 a 15 6 a 7

> 15 6

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ENGRENAGENS

TEORIA DO DENTE DE ENGRENAGEM:

O meio mais fácil de transferir movimento rotatório de

um eixo a outro é com um par de cilindros.

x

x

x

x

Conjuntos externos e internos

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ENGRENAGENS

TEORIA DO DENTE DE ENGRENAGEM:

Este sistema porém, apresenta algumas deficiências,

dentre as mais críticas estão a baixa transmissão de

torque e a grande possibilidade de escorregamento.

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ENGRENAGENS

TEORIA DO DENTE DE ENGRENAGEM:

Se o sistema necessitar de sincronia, o

escorregamento não pode ocorre, assim existe a

necessidade da adição de alguns dentes aos cilindros

rodando, tornando-se então as engrenagens.

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ENGRENAGENS

LEI FUNDAMENTAL DO ENGRENAMENTO:

Conceitualmente, os dentes previnem o

escorregamento do sistema de transmissão.

Considerando este fato, podemos enunciar a lei:

“A velocidade angular das engrenagens de um par de

engrenagens deve manter-se constante durante o

engrenamento”.

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ENGRENAGENS

LEI FUNDAMENTAL DO ENGRENAMENTO:

A razão da velocidade angular mv é igual à razão do

raio de referência (primitivo) da engrenagem de

entrada para aquela da engrenagem de saída.

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ENGRENAGENS

LEI FUNDAMENTAL DO ENGRENAMENTO:

Pinhão

Engrenagem

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ENGRENAGENS

LEI FUNDAMENTAL DO ENGRENAMENTO:

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ENGRENAGENS

ENGRENAGENS CILÍNDRICAS DE DENTES RETOS:

São as engrenagens mais utilizadas, devido a sua

facilidade de construção.

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ENGRENAGENS

ENGRENAGENS CILÍNDRICAS DE DENTES RETOS:

Características geométricas

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ENGRENAGENS

ENGRENAGENS CILÍNDRICAS DE DENTES RETOS:

Características geométricas

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ENGRENAGENS

ENGRENAGENS CILÍNDRICAS DE DENTES RETOS:

Características geométricas

Circunferência Primitiva:

É uma circunferência teórica sobre a qual todos os cálculos são realizados. As circunferências primitivas de duas engrenagens acopladas são tangentes. O diâmetro da circunferência primitiva é o diâmetro primitivo.

Passo frontal:

É a distância entre dois pontos homólogos medida ao longo da circunferência primitiva.

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ENGRENAGENS

ENGRENAGENS CILÍNDRICAS DE DENTES RETOS:

Características geométricas

Módulo:

É a relação entre o diâmetro primitivo e o número de dentes de uma engrenagem. O módulo é a base do dimensionamento de engrenagens no sistema internacional. O módulo deve ser expresso em milímetros. Duas engrenagens acopladas possuem o mesmo módulo.

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ENGRENAGENS

ENGRENAGENS CILÍNDRICAS DE DENTES RETOS:

Características geométricas

Módulo:

Passo Diametral:

É a grandeza correspondente ao módulo no sistema inglês. É o número de dentes por polegada.

v

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ENGRENAGENS

ENGRENAGENS CILÍNDRICAS DE DENTES RETOS:

Características geométricas

Altura da Cabeça do Dente ou Saliência:

É a distância radial entre a circunferência primitiva e a circunferência da cabeça.

Altura do pé ou Profundidade:

É a distância radial entre a circunferência primitiva e a circunferência do pé.

Altura total do dente:

É a soma da altura do pé com a altura da cabeça.

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ENGRENAGENS

ENGRENAGENS CILÍNDRICAS DE DENTES RETOS:

Características geométricas

Ângulo de ação ou de pressão:

É o ângulo que define a direção da força que a engrenagem motora exerce sobre a engrenagem movida.

Circunferência de base:

É a circunferência em torno da qual são gerados os dentes.

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ENGRENAGENS

ENGRENAGENS CILÍNDRICAS DE DENTES RETOS:

Características geométricas (Formulário)

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ENGRENAGENS

ENGRENAGENS CILÍNDRICAS DE DENTES RETOS:

Características geométricas (Formulário)

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ENGRENAGENS

ENGRENAGENS CILÍNDRICAS DE DENTES RETOS:

Características geométricas (Formulário)

Diâmetros principais

Diâmetro primitivo (d0)=m.Z

Diâmetro de base (dg)=d0.cos

Diâmetro interno ou do pé do dente (df)=d0-2hf

Diâmetro externo ou da cabeça do dente (dk)=d0+2hk

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ENGRENAGENS

ENGRENAGENS CILÍNDRICAS DE DENTES RETOS:

Dimensionamento

A expressão seguinte deve ser utilizada no

dimensionamento de pinhões e engrenagens com

ângulo de pressão =20 e número de dentes de até

40.

Para Aço:

Sinal + é utilizado em engrenamentos externos

Sinal – é utilizado em engrenamentos internos (planetários)

fsPadm

Tdb ).

14,0ι

1ι).().(10.72,5(.

2

112

0

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ENGRENAGENS

ENGRENAGENS CILÍNDRICAS DE DENTES RETOS:

Dimensionamento

Onde:

5,72.1011 Pa=N/m² , Ajustar quando utilizar comprimento em mm =5,72.105 N/mm²

b-Largura do dente [m],[mm]

d0-diâmetro primitivo [m],[mm]

T-Torque ou momento torçor [N.m],[N.mm]

Padm-pressão admissível [Pa=N/m²],[N/mm²]

-relação de transmissão Z2/Z1, d02/d01, N1/N2 [adimensional]

fs ou -fator de serviço (Tabelado) [adimensional]

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ENGRENAGENS

ENGRENAGENS CILÍNDRICAS DE DENTES RETOS:

Pressão Admissível (Padm)

Onde:

HB-dureza Brinell [Pa=N/m²],[N/mm²]

W-fator de durabilidade [adimensional]

²]/[N/m²],[Pa→).487,0

(6/1

mmNW

HBPadm

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ENGRENAGENS

ENGRENAGENS CILÍNDRICAS DE DENTES RETOS:

Fator de Durabilidade (W)

Onde:

np-rotação do pinhão [rpm]

h-duração do par [horas] – (Normalmente entre 104 a 105 horas)

)10

..60(

6

hnW

p

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ENGRENAGENS

ENGRENAGENS CILÍNDRICAS DE DENTES RETOS:

Tabela de dureza Brinell

Material HBrinell N/mm² GPa Aço fundido 1500-2500 1,5-2,5

Aço SAE 1020 1400-1750 1,4-1,75

Aço SAE 1040 2200-2600 2,2-2,6

Aço SAE 4320 2000-4200 2,0-4,2

Aço SAE 4340 2600-6000 2,6-6,0

Aço SAE 8620 1700-2700 1,7-2,7

Aço SAE 8640 2000-6000 2,0-6,0

Aço fundido cinzento 1200-2400 1,2-2,4

Aço fundido nodular 1100-1400 1,1-1,4

1N/mm²=1000000N/m²

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ENGRENAGENS

ENGRENAGENS CILÍNDRICAS DE DENTES RETOS:

Relação entre a largura da engrenagem e o diâmetro primitivo (b/d0)

Biapoiada:

b/d01,2

Em Balanço:

b/d00,75

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ENGRENAGENS

ENGRENAGENS CILÍNDRICAS DE DENTES RETOS:

Módulos Normalizados (m)

Supondo que, ao estimar o módulo, ele se encontre na faixa de 1,0 a 6,0mm. Neste intervalo, os módulos normalizados são: 1,0; 1,25; 1,5; 1,75;...;3,5; 3,75; 4,0; 5,0; 6,0. Como se nota, há um incremento de 0,25 para os módulos normalizados da faixa.

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ENGRENAGENS

ENGRENAGENS CILÍNDRICAS DE DENTES RETOS:

Resistência à Flexão no Pé do Dente

Somente o dimensionamento ao critério de desgaste é insuficiente para se projetar uma engrenagem. É necessário que seja verificada à flexão no pé do dente. A engrenagem estará apta para suportar os esforços da transmissão, quando a tensão atuante no pé do dente for menor ou igual à tensão admissível do material indicado.

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ENGRENAGENS

ENGRENAGENS CILÍNDRICAS DE DENTES RETOS:

Resistência à Flexão no Pé do Dente

Forças atuantes:

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ENGRENAGENS

ENGRENAGENS CILÍNDRICAS DE DENTES RETOS:

Carga Tangencial (Ft)

A carga tangencial é responsável pelo movimento das engrenagens, sendo também a carga que origina momento fletor, tendendo a romper por flexão o pé do dente.

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ENGRENAGENS

ENGRENAGENS CILÍNDRICAS DE DENTES RETOS:

Carga Tangencial (Ft)

A força tangencial é determinada pela formula:

Onde:

Ft-Força tangencial [N]

T-Torque [N.mm]

r0-raio primitivo [mm]

d0-diâmetro primitivo [mm]

00

.2

d

T

r

TFt

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ENGRENAGENS

ENGRENAGENS CILÍNDRICAS DE DENTES RETOS:

Carga Tangencial (Ft)

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ENGRENAGENS

ENGRENAGENS CILÍNDRICAS DE DENTES RETOS:

Carga Radial (Fr)

Atua na direção radial da engrenagem. É determinada por meio da tangente do ângulo de pressão :

Onde:

Fr-Força radial [N]

Ft-Força tangencial [N]

-ângulo de pressão [graus]

tgFtFrFt

Frtg .

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ENGRENAGENS

ENGRENAGENS CILÍNDRICAS DE DENTES RETOS:

Carga Resultante (Fn)

Consiste na resultante das cargas radial e tangencial, sendo determinada por meio de Pitágoras, como segue:

sen

FrFn

Fn

Frsen

FtFn

Fn

Ft

Ou

FrFtFn

coscos

:

22

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ENGRENAGENS

ENGRENAGENS CILÍNDRICAS DE DENTES RETOS:

Tensão de Flexão no Pé do Dente (máx)

A tensão atuante no pé do dente deve ser menor ou igual à tensão admissível do material indicado. Pois se isto não ocorrer haverá falha do material devido ao sub-dimensionamento.

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ENGRENAGENS

ENGRENAGENS CILÍNDRICAS DE DENTES RETOS:

Tensão de Flexão no Pé do Dente (máx)

A formula que determina a intensidade da tensão é a que segue:

Onde:

máx-Tensão máxima atuante na base do dente [Pa=N/m²],[N/mm²]

Ft-Força tangencial [N]

m-Módulo normalizado [m],[mm]

b-Largura do dente [m],[mm]

-Fator de serviço (Tabelado) [adimensional]

q-Fator de forma (Tabelado) [adimensional]

materialmáxmb

qFt

.

..

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ENGRENAGENS

ENGRENAGENS CILÍNDRICAS DE DENTES RETOS:

Fator de Forma (q)

Este fator é obtido em função do tipo de engrenamento e do número de dentes.

Muitas vezes é necessário utilizar a interpolação para se determinar o valor de q para um valor intermediário de dentes.

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ENGRENAGENS

ENGRENAGENS CILÍNDRICAS DE DENTES RETOS:

Fator de Forma (q)

Engrenamento Externo

N. de dentes 10 18 24 40 80 100

q 5,2 3,5 3,2 2,9 2,6 2,5

Engrenamento Interno

N. de dentes 20 30 50 70 100 200

q 1,7 1,9 2,1 2,2 2,3 2,4

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ENGRENAGENS

ENGRENAGENS CILÍNDRICAS DE DENTES RETOS:

Fator de Serviço ()

Aplicação Serviço 10h/24h

Agitadores 1,0-1,25/1,25-1,5

Alimentadores 1,25-1,75/1,5-2,0

Bombas 1,0-1,15/1,25-1,5

Transmissões 1,0-1,25/1,25-1,5

Eq. Ind. Polpa e Papel 1,0-1,75/1,25-3,0

Eq. Conversão de Madeira 1,25-1,75/1,5-2,0

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ENGRENAGENS

ENGRENAGENS CILÍNDRICAS DE DENTES RETOS:

Tensão admissível (mat) - Flexão

Material MPa (N/mm²)

FoFo cinzento 40

FoFo nodular 80

Aço fundido 90

SAE 1010/1020 90

SAE 1040/1050 120

SAE 4320/4340 170

SAE 8620/8640 200

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ENGRENAGENS

EXERCÍCIO:

Dimensionar o par de engrenagens cilíndricas de

dentes retos, para que possa atuar com segurança em

um transmissão específica.

A transmissão será acionada por um motor de potencia

de 11KW que atua com uma rotação de 1140 rpm.

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ENGRENAGENS

EXERCÍCIO:

O material a ser utilizado é o SAE 4340.

(Biapoiado) Considerar b/d0=0,25

=20

Z1=12 dentes (pinhão)

Z2=38 dentes (coroa)

As engrenagens atuarão em eixos de transmissão com

carga uniforme, com tempo de serviço máximo de 10h

diárias.

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ENGRENAGENS

EXERCÍCIO:

Dimensionamento:

Motor

Acoplamento

Engrenagens

Mancais

Eixo-Árvore

Z2

Z1

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ENGRENAGENS

EXERCÍCIO:

Dimensionamento:

Na resolução deste exercício, não será consideradas

perdas de potência. Assim, procedendo desta forma,

trabalha-se a favor da segurança.

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ENGRENAGENS

EXERCÍCIO:

Dimensionamento:

Como a árvore do pinhão está acoplada ao eixo do

motor e desprezando as possíveis perdas encontradas

no acoplamento, conclui-se que o torque no pinhão é o

torque do motor.

Torque no pinhão:

T=P/

T=11000/((2.π.N)/60)

T=92,14 N.m

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ENGRENAGENS

EXERCÍCIO:

Dimensionamento:

Relação de transmissão:

i=Z2/Z1

i=38/12

i=3,16

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ENGRENAGENS

EXERCÍCIO:

Dimensionamento:

Fator de durabilidade:

W=(60.N.h)/106

W=(60.1140. 104 )/106

W=684

Pressão admissível:

Padm=(0,487.HB)/W1/6

Padm=984.106 Pa = N/m²

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ENGRENAGENS

EXERCÍCIO:

Dimensionamento:

Fator de serviço: (Tabelado)

O fator de serviço para eixo de transmissão, carga

uniforme, para funcionamento de 10h diárias é igual a

1-1,25. Adotaremos 1,2.

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ENGRENAGENS

EXERCÍCIO:

Dimensionamento:

Volume mínimo

b.d0²=5,72.1011.((T/(Padm²)).((i+1)/(i+0,14)).

b.d0²=5,72.1011.((92,14/((984.106)²))).((3,16+1)/(3,16+0,14)).1,2

b.d0²=5,72.1011.(9,51.10-17).1,26.1,2

b.d0²=8,2248.10-5m³

b.d0²=82248 mm³

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ENGRENAGENS

EXERCÍCIO:

Dimensionamento:

Módulo do engrenamento: (Pinhão)

b.d0²=8,2248.10-5m³ = 82248mm³ 1

b/d0=0,25 b=0,25. d0 2

Substituindo:

0,25. d0. d0².=8,2248.10-5

d0³= 8,2248.10-5/0,25

d0= 0,069m = 69mm

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ENGRENAGENS

EXERCÍCIO:

Dimensionamento:

Módulo do engrenamento: (Pinhão)

m= d0/Z

m= 69/12

m= 5,75mm = 0,00575m

Valor de módulo que deve ser normalizado (Tabelado)

mn= 2,00-2,25-2,50-...

Utilizaremos m= 5 mm = 0,005m

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ENGRENAGENS

EXERCÍCIO:

Dimensionamento:

Em função da normalização do módulo, existe a

necessidade do redimensionamento do diâmetro

primitivo.

d0n= mn.Z1

d0n= 5.12

d0n= 60 mm = 0,06m

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ENGRENAGENS

EXERCÍCIO:

Dimensionamento:

Em função do diâmetro primitivo recalculado,

determinamos o valor da largura.

b.d0n²= 82248 mm³

b= 82248/60²

b= 22,8 mm = 0,0228m

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ENGRENAGENS

EXERCÍCIO:

Dimensionamento:

Resistência à flexão no pé do dente

Ft=2.T/d0n

Ft=2.92140/60

Ft=3071,3N

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ENGRENAGENS

EXERCÍCIO:

Dimensionamento:

Fator de forma:

Como o pinhão possui 12 dentes, determinamos que o

fator q será igual 5,0.

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ENGRENAGENS

EXERCÍCIO:

Dimensionamento:

Tensão máxima atuante no pé do dente:

máx=((Ft.q.)/(b.mn)mat

máx=((3071,3.5.1)/(22,8.5)

máx=134,7N/mm² = 134,7MPa

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ENGRENAGENS

EXERCÍCIO:

Dimensionamento:

Análise do dimensionamento:

material: Aço

mat=130N/mm² - 130MPa

Como foi calculado:

máx=134,7N/mm² - 134,7MPa

Como a tensão máxima atuante é superior à tensão

admissível do material, conclui-se que o pinhão deverá

ser redimensionado.

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ENGRENAGENS

EXERCÍCIO:

Re-dimensionamento:

Em função do que foi calculado, poderíamos adotar as

seguintes hipóteses:

Modificação do material por um outro mais resistente.

Por exemplo utilizar aço SAE 8620, pois

mat=200N/mm² - 200MPa

Alterar as dimensões geométricas da engrenagem.

Largura, diâmetro primitivo, modulo entre outros,

Melhor opção muitas vezes.

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ENGRENAGENS

EXERCÍCIO:

Re-dimensionamento:

Manter módulo e fazer o redimensionamento da

largura, utilizando a tensão admissível do material

(SAE4340).

Como mat=130N/mm² - 130MPa

b=(Ft.q.)/(mn. 4340)

b=(3071,3.5.1)/(5.130)

b=23,6mm = 0,0236m

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ENGRENAGENS

EXERCÍCIO:

Re-dimensionamento:

Nova relação b/d0:

b/d0=23,6/60

b/d0=0,393

Segundo as orientações:

Para engrenagens biapoiadas b/d01,2

Como 0,393<1,2 a engrenagem está dentro das

especificações.

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ENGRENAGENS

EXERCÍCIO:

Características geométricas milímetros

Característica Pinhão

Módulo normalizado-mn 5mm

Passo-t0=mn. 15,7mm

Vão entre os dentes-lo=t0/2 7,8mm

Altura da cabeça-hk=mn 5mm

Altura comum do dente-h=2mn 10mm

Altura total do dente-2,2.mn 11mm

Espessura do dente-S0=t0/2 3,9mm

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ENGRENAGENS

EXERCÍCIO:

Características geométricas

Característica Pinhão

Folga da cabeça-Sk=0,2.mn 1mm

D. Primitivo-d0=mn.Z 60mm

D. Base-dg=do.cos 56,3mm

Características da Coroa

b=23,6mm

Se i=3,16=d02/d01

d02=3,16*60=189,6mm

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ENGRENAGENS

EXERCÍCIO:

Dimensionar um pinhão de dentes retos, para que

possa atuar com segurança na transmissão onde esta

será acionada por um motor de potencia de 15KW que

atua com uma rotação de 1800 rpm.

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ENGRENAGENS

EXERCÍCIO:

O material a ser utilizado é o SAE 1040.

Considerar b/d0=0,50

=20

Z1=18 dentes (pinhão)

Z2=38 dentes (coroa)

As engrenagens atuarão em equipamentos de

conversão de madeira com carga uniforme, com tempo

de serviço máximo de 24h diárias.

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ENGRENAGENS

EXERCÍCIO:

Dimensionamento:

Motor

Acoplamento

Engrenagens

Mancais

Eixo-Árvore