cap6_correntes

UNESP EPM

UNESP

ELEMENTOS DE PROJETO MECÂNICO – EPM

ELEMENTOS MECÂNICOS FLEXÍVEIS

CORRENTE .

Setembro 2009

UNESP EPM ELEMENTOS FLEXÍVEIS

Tipos de Sistemas Flexíveis de Transmissão

1. Polia e Correia

2. Corrente e Roda dentada

3. Cabos de Aço (4º Bimestre)


1. Polia e Correia


2. Corrente e Roda dentada


3. Cabos de Aço (4º Bimestre)


Razão de transmissão


Sistema de transmissão-redutor


Sistema de transmissão-redutorÁrvore Polia Correia


Sistema de transmissão-redutor


Comparação entre:

CorreiasCorrentes

Engrenagens

UNESP EPM ELEMENTOS FLEXÍVEISFator de Escolha Correias Correntes Engrenagens

Velocidade periférica Correias Trapezoidais 5 < V < 25 [m/s]

Correias planas5 < V < 90 [m/s]

Correias DentadasV < 60 [m/s]

<17 [m/s] Eng Cilíndricas < 200 [m/s]

Sem-fim < 70 [m/s]

Velocidade Angular Correias Trapezoidais< 9000 [rpm]

Correias planas<18000 [rpm]

Correias Dentadas<30000 [rpm]

<6000 [rmp]

Eng Cilíndricas 100000 [rpm]

Sem-fim< 30000 [rpm]

Potência Correias Trapezoidais< 1100 [kW]

Correias planas<1600 [kW]

Correias Dentadas<300 [kW]

<4000 [kW]Eng Cilíndricas 18000 [kW]

Sem-fim< 750 [kW]

UNESP EPM ELEMENTOS FLEXÍVEISCusto Economicamente mais

barataIntermediária Mais Cara

Distância entre centros

Grandes Médias Pequenas

Razão de Transmissão Correias Trapezoidais< 8 (excep. < 15)

Correias planas< 5 (excep. < 10 )

Correias Dentadas< 11

< 7 (excep. < 10)

Eng Cilíndricas < 8 (excepcionalm/e < 20)

Sem-fim< 60 (excep. < 100)

Constância da Razão de transmissão

Não asseguram constância devido ao escorregamento

Não asseguram constância devido ao efeito poligonal

Rigorosamente constante

Manutenção Não exigem lubrificação, mas revisão na tensão das correias

Lubrificação fácil e verificação da tensão

Cuidados


Duração Correias Trapezoidais< 10000 horas

Correias planas< 40000 horas

Correias DentadasMenor vida

< 15000 horas Longa duração

Ruído Tem funcionamento silencioso

Ruidoso Ruído menor que as correntes

UNESP EPM ELEMENTOS FLEXÍVEISRendimento Correias Trapezoidais

94 – 97%

Correias planas96 – 98%

Correias Dentadas98%

97 – 98%

Eng Cilíndricas 96%

Sem-fim45%

Aplicações -Indústria: têxtil, automobilística -Máquinas-ferramenta

-Bombas

-Compressores

-Ventiladores

- Equipamentos domésticos

-Máquinas agrícolas

-Compressores

-Máquinas têxteis

-Indústria automobilística -Máquinas-ferramentas

-Redutores em geral

-Máquinas têxteis

UNESP EPM ELEMENTOS FLEXÍVEIS Maiores distâncias entre centros – Quem?

UNESP EPM ELEMENTOS FLEXÍVEIS Maiores distâncias entre centros – Quem? Maior custo de fabricação – Quem?

UNESP EPM ELEMENTOS FLEXÍVEIS Maiores distâncias entre centros – Quem? Maior custo de fabricação – Quem? Menor custo de fabricação – Quem?

UNESP EPM ELEMENTOS FLEXÍVEIS Maiores distâncias entre centros – Quem? Maior custo de fabricação – Quem? Menor custo de fabricação – Quem? Menor peso – Quem?

UNESP EPM ELEMENTOS FLEXÍVEIS Maiores distâncias entre centros – Quem? Maior custo de fabricação – Quem? Menor custo de fabricação – Quem? Menor peso – Quem? Menor ruído – Quem?


Maiores distâncias entre centros – Quem? Maior custo de fabricação – Quem? Menor custo de fabricação – Quem? Menor peso – Quem? Menor ruído – Quem? Maior rigidez – Quem?


Maiores distâncias entre centros – Quem? Maior custo de fabricação – Quem? Menor custo de fabricação – Quem? Menor peso – Quem? Menor ruído – Quem? Maior rigidez – Quem? Mais flexível – Quem?


Maiores distâncias entre centros – Quem? Maior custo de fabricação – Quem? Menor custo de fabricação – Quem? Menor peso – Quem? Menor ruído – Quem? Maior rigidez – Quem? Mais flexível – Quem? Compensa desalinhamento entre eixo – Quem?

UNESP EPM ELEMENTOS FLEXÍVEIS Maiores distâncias entre centros – Quem? Maior custo de fabricação – Quem? Menor custo de fabricação – Quem? Menor peso – Quem? Menor ruído – Quem? Maior rigidez – Quem? Mais flexível – Quem? Compensa desalinhamento entre eixo – Quem? Durabilidade – Quem?

UNESP EPM ELEMENTOS FLEXÍVEIS Maiores distâncias entre centros – Quem? Maior custo de fabricação – Quem? Menor custo de fabricação – Quem? Menor peso – Quem? Menor ruído – Quem? Maior rigidez – Quem? Mais flexível – Quem? Compensa desalinhamento entre eixo – Quem? Durabilidade – Quem? Razão de transmissão constante – Quem?

UNESP EPM ELEMENTOS FLEXÍVEIS Maiores distâncias entre centros – Quem? Maior custo de fabricação – Quem? Menor custo de fabricação – Quem? Menor peso – Quem? Menor ruído – Quem? Maior rigidez – Quem? Mais flexível – Quem? Compensa desalinhamento entre eixo – Quem? Durabilidade – Quem? Razão de transmissão constante – Quem? Maior carga – Quem?

UNESP EPM ELEMENTOS FLEXÍVEIS Maiores distâncias entre centros – Quem? Maior custo de fabricação – Quem? Menor custo de fabricação – Quem? Menor peso – Quem? Menor ruído – Quem? Maior rigidez – Quem? Mais flexível – Quem? Compensa desalinhamento entre eixo – Quem? Durabilidade – Quem? Razão de transmissão constante – Quem? Maior carga – Quem? Lubrificação – Quem?

UNESP EPM CORRENTE

IntroduçãoFunção:- Transmitir potência entre eixos paralelos sem inversão no sentido de rotação.

Aplicação:- Médias distâncias entre eixos;- Transmissão de potência para mais de um eixo

simultaneamente;- Razão quase constante de rotação (sem deslizamento, sem

deformação mas com efeito poligonal).

Características:- Padronização pela ANSI;- Longa duração.

UNESP EPM CORRENTE

Características:– Vida longa;– Necessita de lubrificação;– Funcionamento algo ruidoso;– Possibilidade de transmitir movimento a vários veios

simultaneamente;– Transmite potência a uma razão de velocidade

constante.

UNESP EPM CORRENTE

PROBLEMAS- Efeito poligonal;- Ruídos;- Lubrificação.

UNESP EPM CORRENTE

NÚMERO DE DENTES

(variação de inclinação do segmento AB)

2/

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Seleção de uma Corrente

As características de carga são considerações importantes na seleção de uma corrente. Em geral, uma capacidade extra da corrente é necessária para qualquer das seguintes condições:

1. A roda dentada possui menos de 9 dentes para velocidades baixas de acionamento ou menos de 16 dentes para velocidades altas de acionamento;

2. As rodas dentadas são exageradamente grandes;3. Ocorrem cargas de choque, ou há reversões de carga;4. A lubrificação é deficiente;5. A corrente deve trabalhar em presença de sujeira ou poeira.

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Comprimento da Corrente, L

onde:

p ≡ passo;

N1, N2 ≡ № de dentes

C ≡ distância entre centros

.(C/p)4π

)N(N

2

)N(N

p

2.C

p

L2

21221

UNESP EPM CORRENTE

UNESP EPM CORRENTE

CASO GERALOBS.: para superfície de contacto linear,

quando o centro de curvatura está internamente na peça, é positivo;

P ≡ a força de compressão.

A) Calcular:ref.: Resistência dos Materiais -

Timoshenko, Vol. 2, cap. 8

1) Calcular n

2) Coeficiente de curvatura

3) Cálculo do ângulo θ

)1(3

E.4n

2

P

R1R'2

P

R'1R2

Peça 1

2'R1

2R1

1'R1

1R1

4m

cos2'R1

2R1

1'R1

1R122'R

12R

11'R

11R

12

1B22

esferaD1

esferaD2

Onde φ ≡ ângulo compreendido entre os planos normais aos que contém as curvaturas máximas

m2A A/Bcos 1

Onde E ≡ Módulo de Young

μ ≡ coeficiente de Poisson

UNESP EPM CORRENTEB) TABELAcom θ, determinam-se as constantes para cálculo dos semi-eixos da elipse de contacto

θ graus 90 85 80 75 70 65 60 55

α 1,000 1,061 1,128 1,202 1,284 1,378 1,486 1,611

β 1,000 0,944 0,893 0,846 0,802 0,759 0,717 0,678

θ graus 50 45 40 35 30 20 10 0

α 1,754 1,926 2,136 2,337 2,731 3,778 6,612 1E+39

β 0,641 0,604 0,567 0,530 0,493 0,408 0,319 0

UNESP EPM CORRENTEC) CALCULAR

1) Semi-eixos da elipse de contacto

2) Superfície de contacto

3) Pressões máximas no centro da superfície de contacto ou Pressão de Hertz

com α e β da Tabela anterior

3n

m.P.a 3

n

m.P.b

S = π . a . b

ba

P5,1

S

P5,1Pmáx

UNESP EPM CORRENTE

CASOS PARTICULARES

LP'P

L

P

P'

Caso II.1

D1

plano D2

D1

Caso II.2

D1

D2

Caso II.3

C) CALCULAR

Calcular P’

Caso II.1 Largura de contacto

Pressão de Hertz

Es1D'.P.15,2b

1DEs'.P.59,0Pmáx

LP'P

UNESP EPM CORRENTECasos II.2 e II.3

Largura de contacto

Pressão de Hertz

2D1D.Es2D.1D'.P.15,2b

2D.1D

2D1D.Es'.P.59,0Pmáx

UNESP EPM Aula Prática

EXEMPLO 1

UNESP EPM Aula PráticaExercício de aplicação

Um sistema redutor transmite 5 [HP] (3,73 [kW]) a n1 = 300 [rpm] a um misturador de tintas que roda a n2 = 200 [rpm].

Selecionar o sistema para transmissão por corrente.

UNESP EPM Aula Prática1º Passo: Calcular razão de transmissão e selecionar o número de

dentes:n1/n2 = 300/200 = 1,5 razão de transmissão = 1,5 então N2/N1 = 1,5

Para N1 = 14, tem-se N2 = 21 (primeira opção)

2º Passo: Para as diferentes correntes, pode-se calcular o número de correntes usando a expressão:

N = (HPmotor x Ks)/(HPtab x K1)

onde: HPmotor = 3,73 [kW] (dado do problema)K1 = 0,78 (para N1=14 dentes) (tabela 15.8 slide 35) eKs = 1,2 (tabela 15.9 slide 36)

UNESP EPM Aula Prática

Corrente 25 35 40 50 60

HPtab (300 [rpm]) 0,15 0,526 1,18 2,23 3,72

№ de correntes 38,25 10,9 4,83 2,57 1,54

№ correntes (adotar) 38 11 5 3 2

Pode-se utilizar: corrente 50 tripla, p = 5/8”

Utilizando a tabela 15.8 (slide 34) para calcular o número mínimo de correntes, obtemos:

UNESP EPM Aula Prática3º Passo: Cálculo do comprimento, ou número de

passos.

Como os valores próximos do ideal estão entre:

C = 30.p = 18,75” e C = 50.p = 31,25”

usaremos C = 25 [in]

Como:

C = 25 [in] e p=5/8”

Então C/p = 40

.(C/p)4π

)N(N

2

)N(N

p

2.C

p

L2

21221

UNESP EPM Aula Prática L/p = 2 x 40 + (14+21)/2 + (21-14)^2/[4.^2(40)]

L/p = 80 + 17,5 + 0,031

L/p = 97,53 [№ de passos]

Usando L/p = 98 passos (№ inteiro e par) calcula-se a nova distância entre centros:

L/p = 98 98 = 2(C/p) + 17,5 + 0,031

C/p = 40,23 como p = 5/8”

C = 25,15 [in] (nova distância entre centros)

UNESP EPM Aula Prática4º Passo: Resumo da seleção:

Corrente 50 tripla p = 5/8”

N1 = 14 dentes

N2 = 21 dentes

e

C = 25,15”

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