como funciona engrenagens

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HowStuffWorks - Como funcionam as engrenagens

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Como funcionam as engrenagens
por Karim Nice - traduzido porHowStuffWorks Brasil

Introdução
As engrenagens são usadas em milhares de dispositivos mecânicos.
Elas realizam várias tarefas importantes, mas a mais importante é que
elas fornecem uma redução na transmissão em equipamentos
motorizados. E isso é essencial porque, freqüentemente, um pequeno
motor girando muito rapidamente consegue fornecer energia suficiente
para um dispositivo, mas nãoconsegue dar o torque necessário. Por
exemplo, uma chave de fenda elétrica tem uma redução de
transmissão muito grande, porque precisa de muito torque para girar os
parafusos, mas o motor só produz quantidade de torque pequena e
velocidade alta. Com a redução de transmissão, a velocidade de saída
pode ser diminuída e o torque, aumentado.
Mais uma coisa que as engrenagens fazem é ajustar a direçãode
rotação. Por exemplo, no diferencial existente entre as rodas traseiras
do seu carro, a energia é transmitida por um eixo que passa pelo
centro do carro, o que faz com que o diferencial tenha de "deslocar"
essa energia em 90º, para aplicá-la sobre as rodas.

Foto cedida
Emerson Power Transmission Corp.

Há muitas complicações nos diferentes tipos de engrenagens. Neste artigo, vamosaprender a maneira
exata como funcionam os dentes das engrenagens, e vamos falar sobre os diferentes tipos de
engrenagens encontradas nos equipamentos mecânicos.
Princípios básicos
Em qualquer engrenagem, a relação é determinada pelas distâncias que vão do centro das peças até o
ponto de contato. Por exemplo, em um dispositivo com duas engrenagens, se uma delas tiver o dobro
do diâmetro daoutra, a relação será de 2:1.
Um dos tipos de engrenagem mais primitivos que podemos ver seria uma roda com estacas de madeira
em suas extremidades.

Figura 1. Animação de uma engrenagem de roda com estacas perpendiculares

O problema desse tipo de engrenagem é que a distância do centro de cada engrenagem até o ponto de
contato muda de acordo com a rotação delas. O que significa que a relaçãode engrenagens se altera
com o seu giro, fazendo com que a velocidade também mude. Se você usasse engrenagens assim no
seu carro, seria impossível manter uma velocidade constante: haveria uma incessante aceleração e
desaceleração.

08/01/2010 15:40

HowStuffWorks - Como funcionam as engrenagens

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Muitas engrenagensmodernas utilizam um perfil de dentes especial chamado de involuta. Esse perfil
tem a propriedade extremamente importante de manter uma relação de velocidade constante entre as
duas engrenagens. Assim como a roda com estacas acima, o ponto de contato se movimenta, mas a
forma dos dentes da engrenagem involuta compensam esse movimento. Veja essa seção para mais
detalhes.
Agora vamos dar uma olhadaem alguns dos diferentes tipos de engrenagens.
Engrenagens de dentes retos
As engrenagens de dentes retos são o tipo mais comum de engrenagens. Elas têm dentes retos e
são montadas em eixos paralelos. Há situações em que muitas dessas engrenagens são usadas juntas
para criar grandes reduções na transmissão.

Foto cedida Emerson Power Transmission Corp.

Figura 2. Engrenagens de dentes retosEngrenagens de dentes retos são utilizadas em muitos dispositivos que serão mostrados no
HowStuffWorks, como a chave de fenda elétrica, as figuras que dançam, o aspersor oscilante, o
relógio de corda, a máquina de lavar roupas e a secadora de roupas. Mas você não vai encontrar esse
tipo de engrenagem no seu carro.
E isso porque a engrenagem de dentes retos pode ser muito barulhenta. Cada...
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