Como vimos anteriormente, as rodas de fricção não conseguem transmitir torques mais elevados, devido ao deslizamento que ocorre o tempo todo quando da sua transmissão, este problema é sanado definitivamente com o conceito de engrenagem, onde agora se acrescentam dentes e vazios, entre estes, para que as duas rodas se entrelaçando, não apresente
deslizamento, como mostrado na figura 2.1, nesta as circunferências primitivas se assemelham às rodas de fricção e rolam uma sobre a outra sem haver deslizamento.
A cinemática de movimento, com o entrelaçamento dos dentes pode ser vista na animação 2.1 abaixo, onde é perceptível a impossibilidade de deslizamento bem como o perfeito encaixe de um dente no seu vazio correspondente. No caso das
engrenagens, uma nomenclatura particular se faz necessária e iremos ver mais a frente como entender as diversas partes de uma engrenagem, porém de momento é importante saber que para um par engrenando, nós nomeamos a engrenagem que tem a menor quantidade de dentes de “PINHÃO” ao passo que a que tem maior quantidade de dentes iremos chamar de “COROA”, independentemente de qual seja a condutora ou a conduzida. Desta forma, na figura 1 a engrenagem azul será denominada “pinhão” e a engrenagem
amarela será chamada “coroa”. Para os sistemas externo-interno, figura 2.2, sempre designamos a engrenagem interna de “coroa”. Como esta semelhança vai abranger todos os tipos de montagens das rodas de fricção, teremos também, entre outras, a montagem interna que podemos ver na figura (2). Figura 2.2 – Engrenamento externo-interno.Desta forma a relação de transmissão se preserva, substituído agora o raio da roda de fricção pelo raio da circunferência primitiva, ou mais especificamente pelo seu diâmetro, ficamos com: \[\varphi_{12}=-\frac{d_1}{d_2}\] Para o caso da figura 2.1, e: \[\varphi_{12}=\frac{d_1}{d_2}\] Para o caso da figura 2.2. 2.2. Classificação das EngrenagensSistemas compostos por engrenagens podem apresentar as mais variadas geometrias, tanto no que diz respeito à sua montagem, quanto à sua fabricação. Sendo assim, de forma simplificada, podemos recorrer à classificação abaixo.
2.2.1 Perfil do denteDiz respeito à forma geométrica do dente, como veremos no estudo da “Lei Fundamental do Engrenamento”, a forma do dente é de suma importância para que o par peão coroa tenha relação de transmissão constante. A AGMA padroniza dois perfis que são extremamente explorados comercialmente, o perfil com base nas curvas evolventes e os perfis com base em curvas cicloidais, sendo este primeiro o mais utilizado em larga escala devido ao fato de sua construção bastante facilitada. 2.2.2 Tipo de denteCom relação à forma de recorte do perfil, temos o dente reto, figura 2.3a, em que o corte do dente é paralelo ao eixo da engrenagem e o dente helicoidal, figura 2.3b, em que o corte do dente segue uma hélice que envolve o eixo da engrenagem. Figura 2.3 – Dente reto em (a) e helicoidal em (b)Haverão vantagens e desvantagens de um em relação ao outro, mas o que podemos destacar de mais importante é que as engrenagens retas são mais apropriadas para altos torques e que as engrenagens helicoidais demandam uma transmissão mais silenciosa, no entanto estas geram, além da reação radial no eixo, que é comum a todas, uma reação axial que impacta nos custos de projeto devido à necessidade de mancais axiais, no entanto isto pode ser evitado com a utilização das helicoidais do tipo espinha de peixe, figura 2.4, que com as novas tecnologias de fabricação e usinagem têm hoje o seu custo de fabricação bastante reduzido.
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