Eng445 Intro Engrenagens

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Elementos de Máquinas II

Prof. Marco Túlio Santana Alves

Aula Engrenagens Engrenagens Visão Visão Geral –

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Aula

Engrenagens Uma Visão Geral Prof. Marco Túlio Santana Alves

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Aula Engrenagens Engrenagens Visão Visão Geral –

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Com a Revolução Revolução Industrial surgiu a necessidade da criação de métodos m étodos e padrões

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para a fabricação de engrenagens. Esta padronização permite o intercâmbio de engrenagens entre máquinas sem

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perda da função e permite que o mesmo tipo de engrenagem seja fabricada em

qualquer lugar. lugar. •

Apesar de todas as perdas perdas que possam existir existir em uma transmissão transmissão por

engrenagens sua é eficiência é alta: cerca de 98%. É o elemento de máquina que mais tem poder de transmissão de torque

•

Como surgiu a idéia de se criar a engrenagem?

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Aula Engrenagens Engrenagens Visão Visão Geral INTRODUÇÃO –

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Engrenagens são elementos de máquinas que tem por função transmitir torque e

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velocidade angular. Para cumprir esta função existem vários tipos de engrenagens para diversas aplicações.

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A engrenagem é um elemento de máquina antigo, utilizado até mesmo por Leonardo da

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Vinci em algumas de suas idéias. Nos primórdios as primeiras engrenagens eram feitas de madeira trabalhada

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grosseiramente, onde, normalmente, os seus dentes eram pinos encaixados em um disco ou roda. •

Uma das principais vantagens da engrenagens é o de manter o sincronismo de movimento

entre as rotações de entrada e de saída de um determinado sistema.

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Aula Engrenagens Visão Geral –

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Aula Engrenagens Visão Geral –

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Aula Engrenagens Visão Geral TIPOS DE ENGRENAGENS ENGRENAGEM CILÍNDRICA DE DENTES RETOS –

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Transmite Torque/Velocidade Angular entre eixos paralelos Engrenamento seco

• •


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Aula Engrenagens Visão Geral TIPOS DE ENGRENAGENS ENGRENAGEM CILÍNDRICA DE DENTES RETOS –

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Aula Engrenagens Visão Geral TIPOS DE ENGRENAGENS ENGRENAGEM CILÍNDRICA DE DENTES HELICOIDAIS –

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Transmite Torque/Velocidade Angular entre eixos paralelos Engrenamento suave

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Aula Engrenagens Visão Geral TIPOS DE ENGRENAGENS ENGRENAGEM CILÍNDRICA DE DENTES HELICOIDAIS –

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Aula Engrenagens Visão Geral TIPOS DE ENGRENAGENS CREMALHEIRA (DENTES RETOS) –

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Transmite Torque/Velocidade Angular entre eixos paralelos Transforma movimento de rotação em transacional ou vice-versa

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Aula Engrenagens Visão Geral TIPOS DE ENGRENAGENS ENGRENAGEM CÔNICAS DE DENTES RETOS –

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Transmite Torque/Velocidade Angular entre eixos concorrentes. Na maioria dos casos estes eixos estão a 90º. Engrenamento seco •

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Aula Engrenagens Visão Geral TIPOS DE ENGRENAGENS ENGRENAGEM CÔNICAS DE DENTES RETOS –

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Aula Engrenagens Visão Geral TIPOS DE ENGRENAGENS ENGRENAGEM CÔNICAS DE DENTES HELICOIDAIS –

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Transmite Torque/Velocidade Angular entre eixos concorrentes. Na maioria dos casos estes eixos estão a 90º. Engrenamento suave •

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Aula Engrenagens Visão Geral TIPOS DE ENGRENAGENS ENGRENAGEM DENTES INTERNOS –

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Transmite Torque/Velocidade Angular entre eixos paralelos. Engrenamento seco (normalmente são de dentes retos)

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Aula Engrenagens Visão Geral TIPOS DE ENGRENAGENS ENGRENAGEM COM EIXOS REVERSOS –

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Transmite Torque/Velocidade Angular entre eixos reversos. Na maioria dos casos estes eixos estão a 90º. Engrenamento suave mas com atrito •

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Aula Engrenagens Visão Geral TIPOS DE ENGRENAGENS ENGRENAGEM SEM-FIM/COROA –

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Transmite Torque/Velocidade Angular entre eixos reversos. Na maioria dos casos estes eixos estão a 90º. Engrenamento suave mas com atrito •

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Aula Engrenagens Visão Geral TIPOS DE ENGRENAGENS ENGRENAGEM SEM-FIM/COROA –

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Aula Engrenagens Visão Geral ENGRENAGENS E SUAS APLICAÇÕES - EXEMPLOS ENGRENAGEM CILÍNDRICA DENTES RETOS –

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Engenho de Cana

Engenho de Cana

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Aula Engrenagens Visão Geral ENGRENAGENS E SUAS APLICAÇÕES - EXEMPLOS ENGRENAGEM CILÍNDRICA DENTES RETOS –

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Aeromodelismo

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Aula Engrenagens Visão Geral ENGRENAGENS E SUAS APLICAÇÕES - EXEMPLOS ENGRENAGEM CILÍNDRICA DENTES HELICOIDAIS –

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Redutor de Velocidades

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Aula Engrenagens Visão Geral ENGRENAGENS E SUAS APLICAÇÕES - EXEMPLOS CREMALHEIRA –

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Portão Eletrônico

Retroprojetor

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Aula Engrenagens Visão Geral ENGRENAGENS E SUAS APLICAÇÕES - EXEMPLOS ENGRENAGEM CÔNICA –

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Betoneira

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Aula Engrenagens Visão Geral ENGRENAGENS E SUAS APLICAÇÕES - EXEMPLOS ENGRENAGENS INTERNAS –

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Tanque de Guerra

Canhão Anti-aéreo

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Aula Engrenagens Visão Geral ENGRENAGENS E SUAS APLICAÇÕES - EXEMPLOS SEM-FIM E COROA –

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Aula Engrenagens Visão Geral CONHECENDO AS ENGRENAGENS –

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Para estudarmos engrenagens é necessário que sejam feitas algumas convenções.

Pinhão Convenção: Engrenagem Menor = Pinhão Engrenagem Maior = Coroa ou Engrenagem • •

Coroa

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Aula Engrenagens Visão Geral CONHECENDO AS ENGRENAGENS LEI FUNDAMENTAL DO ENGRENAMENTO –

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Conceitualmente os dentes, independentemente da sua forma, devem garantir que não haja deslizamento entre as engrenagens. A Lei Fundamental do Engrenamento diz que a relação de velocidades angulares entre as engrenagens deve ser constante. Para fins de cálculo usa-se a relação de transmissão mG

 saídar saída mG 



 entradar entrada

 entrada  saída



 cte

r saída r entrada de forma que

mG

1

SEMPRE!!!

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Aula Engrenagens Visão Geral CONHECENDO AS ENGRENAGENS NOMENCLATURAS –

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Aula Engrenagens Visão Geral CONHECENDO AS ENGRENAGENS GEOMETRIA DO CONTATO E ÂNGULO DE PRESSÃO –

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Velocidade Linear do Ponto de Contato Ângulo de Pressão Círculo Base da Coroa



Raio Primitivo do Pinhão

r p Adendum da Coroa

r g

 COROA

Tangente Comum

 PINHÃO

Raio Primitivo da Coroa Adendum do Pinhão

Normal Comum (Linha de Ação)

Ponto de Contato

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Aula Engrenagens Visão Geral CONHECENDO AS ENGRENAGENS GEOMETRIA DO CONTATO –

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 Círculos de Adendum

Fim do Contato Ângulo de Saída

 COROA

Ângulo de Aproximação

 PINHÃO

Início do Contato Círculos Primitivos Linha de Ação

C

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Aula Engrenagens Visão Geral CONHECENDO AS ENGRENAGENS RAZÃO DE CONTATO Indica o número médio de pares de dentes engrenados –

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mc 

Lab p cos 

Recomenda-se mc > 1,2 Motivo: Aumentar a suavidade do engrenamento Reduzir vibrações e ruído • •

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Aula Engrenagens Visão Geral CONHECENDO AS ENGRENAGENS NOMENCLATURAS PARA DENTES RETOS –

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Largura do Vão

Passo pc

Passo Base pb

Círculo Primitivo Círculo Base

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Aula Engrenagens Visão Geral CONHECENDO AS ENGRENAGENS DESENHANDO O PERFIL DO DENTE –

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AÇÃO CONJUGADA

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Aula Engrenagens Visão Geral CONHECENDO AS ENGRENAGENS DESENHANDO O PERFIL DO DENTE (INVOLUTA OU ENVOLVENTE) –

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Aula Engrenagens Visão Geral FABRICANDO AS ENGRENAGENS –

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Aula Engrenagens Visão Geral FABRICANDO AS ENGRENAGENS –

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Aula Engrenagens Visão Geral MATERIAIS PARA ENGRENAGENS –

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FERRO FUNDIDO São comumente usados e tem como vantagem baixo custo, fácil usinabilidade. São menos ruidosas que as feitas de aço. Por outro lado são menos resistentes e necessitam dentes mais largos para ter mais resistência à flexão. A combinação de pinhão de aço e coroa de ferro fundido é bastante usada. AÇO Também é muito utilizado. São mais resistentes que o ferro fundido. Necessitam de tratamento térmico superficial para aumentar a resistência ao atrito proveniente do contato e núcleo dútil. BRONZE É o metal não-ferroso mais utilizados em engrenagens. O baixo módulo de elasticidade prevê maior deflexão dos dentes e melhora a distribuição de carregamento entre os dentes. Aço e bronze trabalham bem juntos, assim, uma boa combinação é um pinhão de aço e uma coroa de bronze. NÃO METÁLICOS O material mais utilizado é o nylon. Pode ser adicionado teflon à superfície para baixar o coeficiente de atrito. São bem silenciosos e leves mas tem limitada

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Aula Engrenagens Visão Geral INTERFERÊNCIAS EM ENGRENAGENS CONCEITO –

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



Interferência

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Aula Engrenagens Visão Geral INTERFERÊNCIAS EM ENGRENAGENS CONCEITO –

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Eng445 Intro Engrenagens

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