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Engrenagens são componentes mecânicos utilizados para transmitir torque, alterar a velocidade de rotação e mudar a direção da força em máquinas. Os tipos de engrenagens incluem diferentes formas, como a engrenagem helicoidal, a engrenagem cônica, a engrenagem de dentes retos, etc., que atendem a diferentes propósitos.
Engrenagens de dentes retos
A engrenagem de dentes retos é paralela aos eixos. Quando duas engrenagens de dentes retos engrenam, elas mantêm um movimento angular uniforme. As engrenagens de dentes retos são simples e amplamente utilizadas em vários dispositivos mecânicos, como relógios e carros.
Engrenagens cônicas
O eixo da engrenagem cônica cruza o eixo de outra engrenagem. As engrenagens cônicas mudam a direção da força e são frequentemente usadas para conectar eixos verticais e horizontais. Trens de transmissão e tornos normalmente usam tipos de engrenagens cônicas. Elas são precisas e podem transmitir um alto nível de força.
Engrenagens helicoidais
Os tipos de engrenagens helicoidais têm dentes que são inclinados. Quando duas engrenagens helicoidais engrenam, os dentes se engajam gradualmente. Esta engrenagem muda a direção da força como a engrenagem de dentes retos, mas transmite forças de forma mais suave e silenciosa. Velocidades mais altas alcançam melhor eficiência com engrenagens helicoidais, por isso são preferíveis em indústrias onde a velocidade é crucial, como aviação ou automotiva.
Engrenagens de parafuso sem-fim
Uma engrenagem de parafuso sem-fim consiste em um parafuso sem-fim e uma coroa. Ela pode reduzir a velocidade e aumentar o torque. Isso significa que sua direção de força muda. Seu design compacto a torna fácil de instalar em máquinas menores, mas ela não pode transmitir muita força. Elas são adequadas para elevadores, brinquedos e mudanças de marcha de bicicletas.
Algumas especificações-chave são as seguintes:
Materiais
Tipicamente, aço de alta resistência e ferro fundido de liga são usados para que a engrenagem seja durável e execute facilmente cargas pesadas. Outros materiais como plástico resistente podem ser uma opção para cargas mais baixas.
Tamanhos
O diâmetro e a largura da roda variam de acordo com as tarefas. Engrenagens maiores fornecem maior transferência de potência. Os diâmetros comuns variam de 20 a 100 mm.
Contagem de Dentes
Normalmente, as rodas têm 16 a 80 dentes. Mais dentes permitem um movimento mais suave. Engrenagens maiores têm mais dentes.
Forma do Dente
Os dentes das engrenagens podem ter perfis diferentes, como um arco arredondado, quadrado ou outras formas. Os dentes normalmente têm uma forma involuta para que engrenem facilmente com outras engrenagens.
Carga de Trabalho
Cada engrenagem tem uma carga máxima que ela pode suportar. Isso é medido em Newtons. Cargas mais altas são para rodas maiores e materiais mais resistentes.
Temperatura de Operação
As engrenagens operam bem em temperaturas de -20°C a 70°C. Algumas de alto desempenho funcionam de -40°C a 100°C.
A manutenção dos tipos de engrenagens é muito importante para que funcionem bem por muito tempo. É crucial inspecionar as rodas frequentemente. Verifique se há sinais de desgaste, como rachaduras, quebras ou dentes danificados. Observe também como as engrenagens engrenam bem com outras. Ajuste suas posições se houver desgaste irregular ou se estiverem muito apertadas ou muito soltas.
A lubrificação é crítica para o funcionamento suave. Limpe a graxa velha e aplique lubrificante novo nas superfícies de contato entre os dentes. Certifique-se de adicionar graxa também em outras partes móveis, como rolamentos. As engrenagens precisam ser mantidas adequadamente. Elas devem ser armazenadas em locais secos, longe da luz solar direta. Evite sempre que água ou poeira entrem nas lacunas entre os dentes. Dessa forma, as engrenagens durarão mais e funcionarão de forma confiável.
As engrenagens são usadas principalmente para transferir energia entre o eixo da máquina e seu próprio eixo para executar outras funções. Isso é feito conectando dois eixos rotativos juntos. As engrenagens são encontradas principalmente nos seguintes campos:
A indústria automotiva
As engrenagens são usadas principalmente na indústria automotiva para melhorar o torque e controlar a velocidade dos veículos. Usando diferentes tipos de engrenagens, os fabricantes podem projetar veículos para atingir velocidades mais altas ou suportar terrenos acidentados. Por exemplo, engrenagens helicoidais são usadas em carros para transferir energia suavemente entre diferentes eixos e permitir que o veículo se mova com facilidade.
A indústria de máquinas
As engrenagens fornecem vantagem mecânica nas máquinas para alterar a velocidade dos eixos rotativos e o torque para realizar diferentes funções. Elas são usadas em combinação com outros tipos de engrenagens dependendo da função da máquina. Uma combinação comum é usar uma engrenagem de dentes retos e uma cremalheira para converter o movimento rotativo em movimento linear.
A indústria de robótica e drones
As engrenagens são comumente usadas em robótica e drones para amplificar o torque do motor em um sistema. Isso permite que a engrenagem controle a velocidade e altere a direção do sistema.
A indústria de energia renovável
As engrenagens desempenham um papel essencial na indústria de energia renovável ajustando a velocidade com que a energia é produzida. Por exemplo, engrenagens de turbinas aumentam a velocidade de rotação das pás da turbina para converter a energia do vento em eletricidade.
Ao decidir quais engrenagens comprar para revenda, é essencial levar em consideração algumas coisas.
P1 Existem padrões da indústria para engrenagens?
A1 Sim, vários padrões da indústria regem o projeto de engrenagens. O American National Standards Institute (ANSI) possui diretrizes para o tamanho, perfis dos dentes e passo, entre outros aspectos. Outros padrões utilizados são ISO 6352 e ISO 21771, entre outros.
P2 Quais materiais compõem as engrenagens?
A2 As engrenagens são geralmente feitas de aço devido à sua resistência e capacidade de suportar altos níveis de estresse. No entanto, algumas rodas são feitas com plásticos como nylon para operações mais silenciosas e características leves. Outros materiais utilizados incluem ferro fundido, latão e fibra de carbono.
P3 Engrenagens personalizadas estão disponíveis?
A3 Alguns fabricantes oferecem rodas personalizadas para clientes que desejam alterar o tamanho, o material ou a cor da engrenagem.
P4 As relações de transmissão se aplicam a todos os tipos de engrenagens?
A4 Uma relação de transmissão é a razão entre o número de dentes em duas engrenagens intertravadas. Ela calcula como o torque e a velocidade são transferidos de uma engrenagem para outra. As relações de transmissão se aplicam a engrenagens que se interconectam. Exemplos são a engrenagem de dentes retos e a engrenagem helicoidal que se engrenam.
P5 Como um usuário melhora a eficiência da engrenagem?
A5 A eficiência da engrenagem se refere à eficácia de um sistema de engrenagens para transmitir energia. A lubrificação adequada aumenta a eficiência da engrenagem, reduzindo o atrito entre os dentes das engrenagens. Usar atrito reduz a perda de energia. Escolha componentes de engrenagens de alta qualidade que se adequem à aplicação para evitar perdas de energia desnecessárias.
