As engrenagens são componentes mecânicos essenciais em sistemas de transmissão de potência, convertendo torque e velocidade entre eixos. Elas garantem a sincronização e o controle de movimentos, além de serem amplamente utilizadas em diversas máquinas e veículos.

Engrenagens de Dentes Retos

As engrenagens de dentes retos são as mais comuns e fáceis de projetar. Seus dentes são paralelos ao eixo de rotação, permitindo a transmissão de potência e movimento entre dois eixos paralelos. As características principais a serem consideradas no projeto dessas engrenagens incluem o passo diametral, o módulo, o adendo, o dedendo, o círculo de base e o circurlo primitivo.

O que deve ser calculado para o projeto de uma engrenagem

• Passo Diametral: O passo diametral é a relação entre o número de dentes da engrenagem e o seu diâmetro primitivo. O Passo diametral é igual ao número de dentes dividido pelo diâmetro primitivo.
• Módulo: O módulo é uma medida inversa ao passo diametral, usada principalmente no sistema métrico. O Módulo é igual ao diâmetro primitivo dividido pelo número de dentes.
• Adendo: O adendo é a distância entre o círculo primitivo e o topo dos dentes da engrenagem. O Adendo é igual ao módulo.
• Dedendo: O dedendo é a distância entre o círculo primitivo e a base do dente (no pé do dente). O Dedendo é igual a 1,25 vezes o módulo.
• Círculo de Base: O círculo de base é a base para o desenvolvimento da envoluta, a curva usada para o perfil dos dentes da engrenagem. Ele pode ser calculado a partir do círculo primitivo, levando em conta o ângulo de pressão.
• Círculo Primitivo: O círculo primitivo é o diâmetro teórico da engrenagem, onde a transmissão efetiva de torque ocorre. Ele é determinado pelo número de dentes e o módulo ou passo diametral.
• Envoluta: A envoluta é a curva geométrica que define a forma dos dentes das engrenagens para garantir o contato suave e contínuo entre elas durante a rotação.

Relação de Transmissão em Sistemas de Transmissão

Em sistemas de transmissão, a relação de transmissão é representada por números que indicam a relação entre as rotações de duas engrenagens.

• Redução 5:1: Isso significa que para cada 5 rotações da engrenagem motora (ou engrenagem de entrada), a engrenagem movida (ou engrenagem de saída) faz 1 rotação. Nesse caso, há uma redução na velocidade, mas um aumento no torque.
• Redução 1:5: Isso significa que para cada 1 rotação da engrenagem motora, a engrenagem movida faz 5 rotações. Aqui, a velocidade aumentaria, mas o torque diminuiria.

Trem de engrenagem

O trem de engrenagem é uma cadeia cinemática destinada a transmitir potência e rotação, podendo se apresentar como: trem simples, trem composto e trem planetário.

Sistema de Trens Simples

Em um sistema de trens simples com uma engrenagem intermediária, a relação entre a engrenagem motora e a engrenagem movida pode ser expressa pela razão entre os números de dentes.

Relação de transmissão simples é igual ao número de dentes da engrenagem movida dividido pelo número de dentes da engrenagem motora.

Engrenagens Intermediárias (Idle Gears)

Engrenagens intermediárias são usadas para alterar a direção de rotação sem afetar a relação de transmissão. Quando se adiciona uma engrenagem intermediária entre duas outras, a relação de transmissão permanece a mesma, mas o sentido de rotação do eixo de saída é invertido.

Sistema de Trens Composto

No sistema composto, várias engrenagens são montadas em eixos diferentes, e os eixos são conectados em pares. Nesse caso, a relação total de transmissão é o produto das relações de transmissão de cada par de engrenagens consecutivas.

Relação total de um trem composto é igual ao produto das relações individuais de cada estágio do sistema.

Sistema Planetário

Um sistema de engrenagens planetárias consiste em engrenagens dispostas de maneira que uma engrenagem central (o sol) está conectada a engrenagens externas (os planetas), que giram em torno dela enquanto estão ligadas a um anel externo. Esse sistema permite diferentes relações de transmissão dependendo de qual componente está fixo ou rotativo.

Relação de transmissão planetária é igual ao número de dentes do anel dividido pelo número de dentes do sol, ajustado para o movimento dos planetas.

Dimensionamento de uma Engrenagem

1. Definir o número de dentes e o módulo.
2. Calcular o passo diametral e o diâmetro primitivo.
3. Calcular o adendo e o dedendo com base no módulo.
4. Calcular o diâmetro externo e o diÂmetro interno da engrenagem
5. Definir o círculo de base para o perfil da envoluta.

Dimensionamento de Trens Simples

1. Identificar o número de dentes das engrenagens motora e movida.
2. Calcular a relação de transmissão dividindo o número de dentes da engrenagem movida pelo número de dentes da engrenagem motora.
3. Adicionar engrenagens intermediárias (se necessário) para ajustar o sentido de rotação.

Dimensionamento de Trens Composto

1. Definir o número de dentes de cada engrenagem em cada estágio.
2. Calcular as relações de transmissão individuais para cada par de engrenagens.
3. Multiplicar as relações de transmissão de cada estágio para obter a relação total.

Dimensionamento de Sistemas Planetários

1. Definir os números de dentes do anel, do sol e dos planetas.
2. Escolher qual elemento estará fixo e qual será o movido.
3. Calcular a relação de transmissão com base na configuração escolhida (fixa, motora e movida).