Tipos de engrenagens de esquadria

Os diferentes tipos de engrenagens de esquadria incluem hipoide, coroa e espiral. Para saber mais, continue lendo. Além disso, você aprenderá sobre suas diferenças e semelhanças. Este artigo fornecerá uma visão geral dos diferentes tipos de engrenagens de esquadria. Você também pode escolher o tipo que melhor se adapta às suas necessidades usando o guia abaixo. Depois de lê-lo, você saberá como usá-las em seu projeto. Você também aprenderá como combiná-las manualmente, o que é particularmente útil se você estiver trabalhando em um componente mecânico.

Engrenagens cônicas

Engrenagens cônicas e engrenagens de esquadria são usadas para conectar dois eixos com direções opostas. Na maioria dos casos, essas engrenagens são usadas em ângulos retos. O cone primitivo de uma engrenagem cônica tem o mesmo formato que o de uma engrenagem cilíndrica, exceto pelo perfil do dente, que é ligeiramente cônico e tem profundidade variável. Os pinhões de uma engrenagem cônica são normalmente retos, mas podem ser curvos ou oblíquos. Eles também podem ter uma coroa dentada com dentes retos em relação ao eixo.
Além de suas aplicações industriais, as engrenagens cônicas são encontradas na agricultura, engarrafamento, impressão e diversos setores industriais. São utilizadas na mineração de carvão, exploração de petróleo e processos químicos. São componentes importantes de transportadores, elevadores, fornos e muito mais. De fato, as engrenagens cônicas são frequentemente usadas em máquinas-ferramenta, como empilhadeiras e serras tico-tico.
Ao considerar qual engrenagem é a mais adequada para uma determinada aplicação, você precisará pensar na aplicação em si e nos objetivos do projeto. Por exemplo, você precisará saber a carga máxima que a engrenagem pode suportar. Você pode usar programas de simulação computacional para determinar o torque exato necessário para uma aplicação específica. Engrenagens de esquadria são engrenagens cônicas que giram em um único eixo, e não em dois.
Para calcular o torque necessário para uma aplicação específica, você precisa saber o MA (ângulo de inércia) de cada engrenagem cônica. Felizmente, agora você pode fazer isso com o CZPT. Com a ajuda deste software, você pode gerar modelos 3D de engrenagens cônicas helicoidais. Depois de criar o modelo, você pode usiná-lo. Isso pode facilitar muito o seu trabalho! E é divertido!
Em termos de fabricação, as engrenagens cônicas retas são as mais fáceis de produzir. O método mais antigo para esse tipo de engrenagem era uma plaina com cabeçote indexador. No entanto, desde o desenvolvimento da usinagem CNC, métodos de fabricação mais eficazes foram desenvolvidos. Entre eles, destacam-se os sistemas CZPT, Revacycle e Coniflex. O sistema CZPT utiliza o sistema Revacycle. Também é possível utilizar uma fresadora CNC para fabricar engrenagens cônicas helicoidais.

Engrenagens cônicas hipoides

Ao projetar engrenagens cônicas hipoides para engrenagens de esquadria e outros tipos de engrenagens, há vários parâmetros importantes a serem considerados. Para produzir engrenagens de alta qualidade, a distância de montagem entre os dentes da engrenagem e o pinhão deve estar dentro de uma faixa de tolerância predefinida. Em outras palavras, a distância de montagem entre os dentes da engrenagem e o pinhão deve ser de 0,05 mm ou menos.
Para tornar isso possível, o conjunto de engrenagens cônicas hipoides é projetado para envolver um movimento deslizante. O resultado é uma transmissão silenciosa. Isso também significa que velocidades mais altas são possíveis sem aumentar os níveis de ruído. Em comparação, as engrenagens cônicas tendem a ser ruidosas em altas velocidades. Por esses motivos, o conjunto de engrenagens hipoides é a maneira mais eficiente de construir engrenagens de esquadria. No entanto, é importante ter em mente que as engrenagens hipoides não são adequadas para todas as aplicações.
As engrenagens cônicas hipoides são análogas às engrenagens cônicas espirais, mas não possuem eixos que se cruzam. Por isso, podem produzir pinhões maiores com engate suave. As engrenagens cônicas de coroa, por outro lado, têm um passo de 90 graus e dentes paralelos. Sua geometria e passo são únicos e possuem propriedades geométricas particulares. Existem diferentes maneiras de expressar o passo. O passo diametral é o número de dentes, enquanto a medida circunferencial é chamada de circunferência.
O fresamento frontal é outra técnica utilizada na fabricação de engrenagens cônicas hipoides e espirais. O fresamento frontal permite retificar as engrenagens com alta precisão e acabamento superficial. Também permite a eliminação do tratamento térmico e facilita a criação de topografias de alívio pré-definidas. O fresamento frontal aumenta a resistência mecânica em até 20%. Além disso, reduz os níveis de ruído.
As normas ANSI/AGMA/ISO para dimensionamento geométrico diferem das melhores práticas para a fabricação de engrenagens hipoides e cônicas. A violação de superfícies de referência comuns acarreta diversos problemas de dimensionamento geométrico. Além disso, as engrenagens hipoides precisam ser projetadas para incorporar os passos básicos do pinhão de acoplamento e da engrenagem cônica hipoide. Isso não é possível sem o conhecimento do passo básico da engrenagem e do pinhão de acoplamento.

Engrenagens cônicas de coroa

Ao escolher engrenagens cônicas de coroa para uma engrenagem de esquadria, você precisará considerar diversos fatores. Especificamente, precisará saber a relação entre a carga no dente e o raio primitivo da engrenagem cônica. Isso ajudará você a escolher uma engrenagem cônica que possua a quantidade adequada de excitação e capacidade de carga. As engrenagens cônicas de coroa também são conhecidas como engrenagens helicoidais, que são uma combinação de dois tipos de engrenagens cônicas.
Essas engrenagens cônicas diferem das engrenagens cônicas helicoidais porque os dentes não se cruzam. Isso proporciona a flexibilidade de usar um pinhão maior e um engate mais suave. As engrenagens cônicas de coroa também recebem esse nome devido às diferentes porções de seus dentes: a ponta, ou a parte da engrenagem mais próxima do furo, e o calcanhar, ou o diâmetro mais externo. A altura do dente é menor na ponta do que no calcanhar, mas a altura da engrenagem é a mesma em ambos os pontos.
As engrenagens cônicas de coroa são cilíndricas, com dentes angulados. Possuem uma relação de transmissão de 1:1 e são utilizadas em engrenagens de esquadria e engrenagens cilíndricas de dentes retos. As engrenagens cônicas de coroa têm um perfil de dente semelhante ao das engrenagens cilíndricas de dentes retos, porém ligeiramente mais estreito na ponta, o que lhes confere maior silêncio. Engrenagens cônicas de coroa para engrenagens de esquadria podem ser fabricadas com um pinhão deslocado.
Existem muitas outras opções disponíveis ao escolher uma engrenagem cônica Crown para engrenagens de esquadria. O material usado para as engrenagens pode variar de plásticos a ligas pré-endurecidas. Se a resistência do material for uma preocupação, você pode escolher uma liga pré-endurecida com dureza de 32-35 Rc. Essa liga também tem a vantagem de ser mais durável do que o plástico. Além de serem mais resistentes, as engrenagens cônicas Crown também são mais fáceis de lubrificar.
As engrenagens cônicas de coroa para engrenagens de esquadria são semelhantes às engrenagens cônicas espirais. No entanto, elas possuem uma superfície primitiva hiperbólica, e não cônica. O pinhão geralmente é deslocado acima ou abaixo do centro da engrenagem, o que permite um diâmetro maior. As engrenagens cônicas de coroa para engrenagens de esquadria são tipicamente maiores do que as engrenagens hipoides. A engrenagem hipoide é comumente usada em eixos traseiros de automóveis. Elas são úteis quando o ângulo de rotação é de 90 graus e podem ser usadas para relações de 1:1.

Engrenagens de esquadria helicoidais

As engrenagens cônicas helicoidais são produzidas usinando-se a superfície de contato dos dentes. O processo segue a teoria de Hertz do contato elástico, onde as deformações são equivalentes a pequenas dimensões significativas da área de contato e aos raios de curvatura relativos. Este método pressupõe que as superfícies sejam paralelas e que as deformações sejam pequenas. Além disso, pode reduzir o ruído. Isso torna as engrenagens cônicas helicoidais uma escolha ideal para aplicações de alta velocidade.
A usinagem de precisão das engrenagens cônicas espirais de CZPT reduz a folga. Elas possuem porcas de travamento ajustáveis ​​que permitem regular com precisão o espaçamento entre os dentes da engrenagem. O resultado é uma folga reduzida e uma vida útil máxima da transmissão. Além disso, essas engrenagens são suficientemente flexíveis para acomodar alterações de projeto em fases avançadas do processo de produção, reduzindo riscos para os fabricantes de equipamentos originais (OEMs) e aumentando a eficiência e a produtividade. As vantagens das engrenagens cônicas espirais são descritas a seguir.
As engrenagens cônicas helicoidais também apresentam muitas vantagens. A mais óbvia delas é o uso de eixos de grande diâmetro. O eixo maior permite o uso de engrenagens de maior diâmetro, o que implica em uma carcaça de engrenagens maior. Por sua vez, isso reduz a altura livre do solo, o espaço interno e o peso. Além disso, a engrenagem do eixo de transmissão também fica maior, o que reduz a altura livre do solo e o espaço interno. As engrenagens cônicas helicoidais são mais eficientes do que as engrenagens cônicas convencionais, mas pode ser mais difícil encontrar o tamanho certo para sua aplicação.
Outra vantagem das engrenagens cônicas helicoidais é o seu tamanho reduzido. Para a mesma potência, uma engrenagem cônica helicoidal é menor do que uma engrenagem cônica de dentes retos. Além disso, as engrenagens cônicas helicoidais são menos propensas a empenar ou sofrer corrosão. Elas também possuem maior precisão. São adequadas para operações secundárias. As engrenagens cônicas helicoidais são mais duráveis ​​do que as de dentes retos e podem operar em velocidades mais altas.
Uma característica fundamental das engrenagens cônicas helicoidais é sua capacidade de resistir ao desgaste. Como são constantemente deformadas, tendem a rachar de forma a aumentar seu desgaste. O resultado é uma engrenagem mais rígida com um fluxo de grãos mais irregular. Mas é possível restaurar a qualidade da sua engrenagem por meio de manutenção adequada. Se você possui uma máquina, é do seu interesse substituir as peças desgastadas caso não estejam funcionando corretamente.

Editor por CX 2023-04-20