Dimensionamento de engrenagens

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Indice

Introdução 4

1 – Dados do projeto 5

2 – Cálculo da potência do motor 5

2.1 – Dados do motor escolhido 7

3 – Cálculo da relação de transmissão 7

4 – Dimensionamento das engrenagens 9

4.1 – Método de dimensionamento 9

4.2 – Dimensionamento do 1° par de engrenagem 11

4.3 – Dimensionamento do 2° par de engrenagem 15

5 – Dimensionamento da transmissão porcorrente 18

5.1 – Dados técnicos da corrente 21

6 – Comparação entre as engrenagens e as rodas dentadas 21

7 – Análise da disposição interna do redutor 23

8 – Escolha do acoplamento 24

9 – Dimensionamento dos eixos 24

9.1 – Dimensionamento do primeiro eixo do redutor 27

9.2 – Dimensionamento do segundo eixo do redutor 30

9.3 – Dimensionamento do terceiro eixo doredutor 32

10 – Cálculo das chavetas 35

11 – Cálculo dos rolamentos 40

12 – Bibliografia 43

Introdução

Engrenagens são usadas para transmitir torque e velocidade angular em diversas aplicações. Existem várias opções de engrenagens de acordo com o uso a qual ela se destina.
A maneira mais fácil de transmitir rotação motora de um eixo a outro é através de dois cilindros, no entanto,quando o torque transferido for maior que o atrito existente entre os dois cilindros ocorre o deslizamento entre eles.
Com o deslizamento ocorrido entre os cilindros surgiu a necessidade de se aumentar o atrito entre eles, utilizando dentes que possibilitam uma transmissão mais eficiente e com maior torque, nascendo assim a engrenagem.
Todo estudo de engrenagem estará concentrado no estudo de seusdentes, iguais em uma mesma engrenagem, relativo à sua geometria e resistência, a engrenagem mais simples é a dente reto, a qual será utilizada neste projeto.

1 – Dados do projeto

• Carga: P = 8 000 kgf
• Velocidade de deslocamento: V = 0,9 m/s
• Diâmetro do tambor: D = 1 200 mm
• Motor elétrico: IV pólos
• Ângulo de inclinação do plano: α = 18°
• Regime detrabalho: continuo

2 – Cálculo da potência do motor

A potência efetiva para deslocar a carreta a uma velocidade “V” é dada pela seguinte equação:

Onde: F = força exercida pelo sistema
V = velocidade de deslocamento (0,9 m/s)

A força exercida pelo sistema é a somatória da carga exercida pela carreta no plano inclinado e da força de atrito, sendo então calculado da seguinte maneira:Sabemos que a força de atrito é o produto entre o coeficiente de atrito estático e a carga normal total (carreta com carga), expressa pela seguinte equação:

▪ Coeficiente de atrito estático:

Onde: µ = coeficiente de atrito (0,002)
d = diâmetro do eixo da roda da carreta (8 cm)
D = diâmetro da roda (50 cm)
f = 0,05 resistência ao rolamento entre roda e trilho (aço para aço)
temosentão:

• Peso Normal:

Onde: P = carga (8 000 kgf)
cos α = co-seno do ângulo de inclinação do sistema (ângulo 18°)

temos então:

Substituindo os valores obtidos nas equações 4 e 5 na equação 3 temos:

Substituindo o valor encontrado na equação 3 na equação 2 temos:

Encontrado o valor da equação 3 podemos substituir na equação 1 para obter o valor da potência efetiva do motor:A potência do motor é encontrada dividindo-se a potência efetiva pelo rendimento total do sistema, portanto:

|Item |Rendimento - η |
|Rolamento |0,99 (unidade) |
|Acoplamento |0,97 (unidade) |
|Engrenagem|0,96 (par) |
|Corrente |0,97 (transmissão) |
|Enrolamento do cabo no tambor |0,95 |

Portanto:

O motor deverá ter uma potência igual ou superior ao valor calculado.

2.1 – Dados do motor escolhido

– Potência necessária do motor: 39,91 cv
– Fabricante:...
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