Sistemas de transmissão

Transmissão de movimento é a passagem de movimento de um elemento damáquina motriz para outro da máquina acionada, podendo ou não haver alteração na velocidade ou no sentido de rotação.

O movimento derotação da poliado motor dafuradeira étransmitido para apolia do eixoonde está a brocapor meio decorreias.

TransmissãoMáquinaMotriz

MáquinaAcionada

Transmissão ideal Potência de entrada Pe = Potência de saída Ps Ce.e = Cs.s onde é a velocidade angular.

C = conjugado; índices: e = entrada, s = saída

i= e / s é a relação de redução (cte 1)Transmissão real Ps = Pe . , onde é o rendimento da transmissão.

Torque no sistema técnico

A potência no eixo, significa um trabalho realizado na unidade de tempo.

ttempotrabalhoN

O trabalho é definido através do produto, força e distância.

sF .

Portanto, substituindo-se a expressão do trabalho na potência tem-se que:

tsFN .

Como a relação espaço sobre tempo define velocidade, conclui-se que:

VFN .

No sistema técnico, a força entra em Kgf (quilograma – força) e a velocidade em m/s.

Tem-se, então:

smKgfemN .

Como na prática, a unidade usual de potência é CV(cavalo-vapor), utiliza-se a relação entre as duas unidades de potência para encontrar a potência em CV.

smKgfCV .75

Para obter-se a potência em CV, divide-se a fórmula anterior por 75.

175.VFN

Onde: N – potência (CV) F – força tangencial (Kgf) V – velocidade periférica (m/s)

Torque no eixo: MT = FT . r portanto, 2rMF T

T

Velocidade periférica: 360

...2 nrVP

Substituindo-se as equações (2) e (3) em (1), tem-se que:601.

752. nr

rMN T

nNMT .

260.75

).(2,716 mKgfnNMT

Onde: MT – torque (Kgf.m) N – potência (CV) n – rotação (rpm)

M CVrpmT 71620 . M HP

rpmT 72620 .

Tipos de transmissões

Transmissões por rodas de atrito; Transmissões por correias; Transmissões por correntes; Transmissões por engrenagens

Transmissões por roda de atrito

projeto não compacto; montagem entre eixos paralelos ou oblíquos (cônica ou curva); relação de transmissão até 6; distância entre centros precisa; potência de transmissão até 200 HP; velocidade tangencial de operação até 20 m/s; elementos não padronizados (uma solução para cada problema);

Transmissão por correiasFunção:Transmitir movimento / torque de um eixo para outro (transmissão por atrito).

A polia ligada ao motor chama-se polia motora ou motriz. A outra chama-se polia movida.

A relação de transmissão é igual a relação entre os diâmetros primitivos das polias maior (D2) e menor (D1) ou seja:

i= D / d

CORREIASCORREIASGeralmente a Geralmente a correia correia é de borracha e pode apresentar em uma de suas faces dentes é de borracha e pode apresentar em uma de suas faces dentes para que evite deslizamento no momento da transmissão. São dpara que evite deslizamento no momento da transmissão. São definidas pela geometria da secção transversal :

Seção hexagonal ou W

Poli V

Duplo V

Sincronizadora

Borracha revestida com lona Material altamente

resistente à tração

cordonéis

Transmissão por correias

Correias em V (trapezoidal)Partes

Transmissão por correiasAplicações

Transmissão por correiasCorreia Dentada (transmissão por forma)

-Ausência de deslizamento (sincronismo) - Baixo ruído.

CORRENTE DE DENTESCORRENTE DE ROLETES

CORRENTE DE ELOS CORRENTE COMUM OU CADEIA DE ELOS

CORRENTESCORRENTESAs As correntescorrentes estão presentes em muitas aplicações mecânicas e possuem o mesmo estão presentes em muitas aplicações mecânicas e possuem o mesmo objetivo da correia. A diferença é a forma e material com que são constituídas. objetivo da correia. A diferença é a forma e material com que são constituídas. Esta corrente que é utilizada em muitos projetos mecânicos, muito se assemelha a Esta corrente que é utilizada em muitos projetos mecânicos, muito se assemelha a aquela encontrada em bicicletas comuns, porem a corrente utilizada na mecânica possui aquela encontrada em bicicletas comuns, porem a corrente utilizada na mecânica possui uma maior resistência, pois esta sempre sujeita a esforços mecânicos elevados.uma maior resistência, pois esta sempre sujeita a esforços mecânicos elevados.

Como há contato entre os dentes da roda e os elos da corrente, há necessidade de lubrificação, a fim de evitar o desgaste.

A transmissão por corrente apresenta como modo de falha básico a fadiga das talas (porção lateral) dos elos da corrente, fadiga superficial dos rolos e buchas, além do desgaste entre pinos e buchas.

As correntes são elementos padronizados: geometria e dimensões dos elos são definidas por normas técnicas.

As correntes são especificadas em função do seu passo, ou seja, a distância entre os pontos de articulação de um elo.

A engrenagem é um dos elementos mais empregados no mundo da mecânica para a A engrenagem é um dos elementos mais empregados no mundo da mecânica para a transmissão. As engrenagens operam em pares, São rodas dentadas, que transmitem transmissão. As engrenagens operam em pares, São rodas dentadas, que transmitem movimento e força entre eixos giratórios onde um eixo giratório para outro deslizante.movimento e força entre eixos giratórios onde um eixo giratório para outro deslizante.

Os dentes de uma engrenagem Os dentes de uma engrenagem se encaixam se encaixam nos vãos da engrenagem acoplada. nos vãos da engrenagem acoplada.

Para manter o mesmo sentido de rotação, necessito de uma engrenagem intermediária.

Transmissões por engrenagens

PINHÃO COROAQuando o pinhão atua como acionador o par recebe o nome de redutor e quando ocorre o inverso, de multiplicador. O primeiro caso é o mais comum.

Tipos mais comuns de engrenagem:

Cilíndrica (dentes retos ou helicoidais)

Cônica (dentes retos ou helicoidais)

Cremalheira

Rosca sem fim

Transmissão por Engrenagens

Propriedades:

Movimento uniforme; Sincronismo; Ausência de escorregamento; Alta capacidade de carga; Durabilidade; Redução de ruído; Necessidade de lubrificação/ Refrigeração; Inversão de movimento; Alta velocidade.

Fabricação das Engrenagens

Fabricação das Engrenagens

Geometria do Dente de uma ECDR

Figura 11.8 – pág.605 Norton

ENGRENAGENS CILÍNDRICAS DE DENTES RETOS

CÁLCULOS

Lei Fundamental do Engrenamento Para que o engrenamento seja perfeito é necessário que não haja choque entre

os dentes e razão da velocidade angular das engrenagens (relação de transmissão) deve manter-se constante durante o engrenamento.

O ponto primitivo deve permanecer fixo sobre a linha de centros.

2

1

1

2

1

2

2

1

22

11

21

:2

.2

.

nn

zz

ddformadesta

ddVVcomo

o

o

oo

Lei Fundamental do Engrenamento

Conclui-se portanto que:

A relação de multiplicação i pode ser expressa por :

1

2

1

2

1

2

2

1

1

2

T

T

p

p

MM

rr

dd

nn

zzi

d8u8rui > 1 Redução (n1 > n2)

i < 1 Ampliação (n1 < n2)

CHAVETASFunção:

Transmitir torque de um eixo para um elemento de transmissão (ex. engrenagens, polias, etc.)

CHAVETASCaracterísticas Geométricas – elemento de máquina padronizado.

CHAVETASRepresentação Gráfica

CHAVETAS

Aplicações: fixação polia correia em V

Dimensionamento de Chavetas Paralelas – DIN 6885

Função

Transmitir torque de um eixo para um elemento de transmissão (ex. engrenagens, polias, etc.)

É a mais utilizada, sendo indicada para torques em um único sentido;

A chaveta paralela trabalha por compressão lateral;

A ruptura da chaveta pode ocorrer por esmagamento ou por cisalhamento;

O comprimento útil L da chaveta deve ser determinado.

A norma fornece valores da largura b e da altura h da chaveta em função do diâmetro do eixo;

Dimensionamento de Chavetas Paralelas – DIN 6885

Dimensionamento de Chavetas Paralelas – DIN 6885

Dimensionamento de Chavetas Paralelas – DIN 6885

• Dimensionamento quanto ao Esmagamento

Quanto menor for a tensão admissível c maior será o comprimento necessário da chaveta.

Assim sendo, deve-se calcular L para o material menos resistente, o eixo, a chaveta ou o cubo.

cthdMtL

.).(.2

11

Dimensionamento de Chavetas Paralelas – DIN 6885• Dimensionamento quanto ao Cisalhamento

L Mtb d22

.. .

Das relações de L1 e L2 determinam-se o comprimento L necessários para transmitir MT, o maior deles será utilizado.

Redutor de velocidade

Redutor de velocidade são máquinas empregadas para se obterem grandes reduções de transmissões, sem necessidade de recorrer a engrenagens de grandes diâmetros ou motoras de poucos dentes.

Exercício1) O redutor da Figura abaixo é acionado por um motor elétrico com potência de 15 CV e rotação de 1770 rpm. As

quantidades de dentes são respectivamente: z1 = 15; z2 = 45; z3 = 20; z4 = 80; z5 = 20; z6 = 100. Pede-se:a) Calcule as rotações dos eixos e1, e2, e3, e4.b) considerando os rendimentos mecânicos, ηm = 0,98, ηe = 0,97, calcular o torque e potência útil em cada eixo.c) Calcular o módulo da ferramenta para a fabricação das engrenagens.d) Fazer o desenho de fabricação da coroa z4.