Projeto de redutor de velocidades

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Projeto: Redutor ECDR - 2 estágios

Tecnologia de Projetos Mecânicos
Disciplina de Construção de Máquinas II

Professores:
M.Sc. Luis Alberto Bálsamo
M.Sc. Fausto Correa de Lacerda
M.Sc. José Antonio Esquerdo Lopes

Aluno:
Alex Garcia de Souza

MEMORIAL DE CÁLCULO

1º Semestre de 2012

Sumário
1.
2.

Introdução
Dados de entrada

Introdução

Dados de entrada
Abaixoestá um esquema geral da máquina onde será instalado o redutor de
velocidade, com os vetores das forças atuantes sobre o sistema.

P ≔ 7000

(kgf)
(
)

Carga a ser transportada pelo carro

V ≔ 0.5

⎛m⎞
⎜―

⎝s⎠

Velocidade do carro

Dtambor ≔ 1000

(mm)
(
)

Diâmetro do tambor do cabo de aço
Número de polos do motor elétrico

Npolos ≔ 6
α ≔ 14

(deg)

Inclinação doplano

droda ≔ 500

(mm)
(
)

Diâmetro da roda do carro

deixo ≔ 80

(mm)
(
)

Diâmetro do eixo do carro

Redução máxima do redutor = 1:45
Redução da transmissão por corrente = 1:3
Vida de útil das engrenagens = 90000 horas
Regime de trabalho = Contínuo
Carregamento = máximo

Rendimentos
Os rendimentos listados abaixo foram informados pelos professores da disciplina.ηrol ≔ 0.99

Rendimento de cada rolamento

ηeng ≔ 0.96

Rendimento de cada par de engrenagens

ηcor ≔ 0.97

Rendimento da transmissão por corrente

ηcab ≔ 0.95

Rendimento do cabo de aço com o tambor

ηaco ≔ 0.97

Rendimento do acoplamento

Está definido que o redutor será de dois estágios, portanto, o esquema abaixo pode ser
considerado para a definição da quantidade derolamentos e engrenagens.

Considerando 6 rolamentos para o redutor e 2 rolamentos para o tambor, temos 8
rolamentos no total. Então, podemos definir o rendimento do sistema da seguinte forma:
ηtotal ≔ ηrol 8 ⋅ ηeng 2 ⋅ ηcor ⋅ ηcab ⋅ ηaco
ηtotal = 0.8

Rendimento total do sistema

Determinação das Forças
Antes do cálculo da força de tração no cabo, é necessário calcular o coeficiente de
atrito,conforme abaixo
Dados:
μ ≔ 0.002

Coeficiente de atrito da roda com o trilho

f ≔ 0.05

Fator de combinação de atritos de
rolamento e de escorregamento das
laterais da roda com o trilho

Então:
deixo
μ ⋅ ―― f
+
20
Wt ≔ ―――― 0.005
+
droda
――
20
Coeficiente de atrito do carro com o trilho

Wt = 0.00732

Agora, usando o coeficiente de atrito acima, podemos calcular asforças envolvidas no
sistema.
PN ≔ P ⋅ cos (α ⋅ deg)
(
)
PN = 6792.1

(kgf)
(
)

Carga normal ao plano

(kgf)
(
)

Carga paralela ao plano

(kgf)
(
)

Força de atrito

(kgf)
(
)

Força de tração no cabo

PT ≔ P ⋅ sin (α ⋅ deg)
(
)
PT = 1693.5
Fatrito ≔ Wt ⋅ PN
Fatrito = 49.7
F ≔ PT + Fatrito
F = 1743.2

Potências efetiva e do motor
A fórmula abaixo nos fornecenos fornece a potência efetiva (cv) em função da
velocidade (m/s) e força (kgf)
F⋅V
Ne ≔ ――
75
(cv)
(

Potência efetiva

Nm = 15.3

(cv)
()

Potência necessária do motor

N ≔ 15

(cv)

Potência nominal do motor (considerando
fator de serviço 1,15).

Ne = 11.6
Ne
Nm ≔ ――
ηtotal

Dados técnicos do motor

Dimensões do motor

Fonte: Catálogo do fabricante Weg Rotações e Relações de Transmissão
nmotor ≔ 1170

(rpm)
(
)

Rotação do motor

A rotação do tambor pode ser calculada a partir da velocidade do carro:
60000 ⋅ V
ntambor ≔ ――――
π ⋅ Dtambor
ntambor = 9.5

(rpm)
(
)

Rotação do tambor

A redução total, da entrada do redutor até o tambor, pode ser calculada abaixo:
nmotor
itotal ≔ ―――
ntambor
itotal = 122.5

Redução total dosistema

A redução máxima da transmissão por corrente foi definida em sala.
icorrente ≔ 3

Redução da transmissão por corrente

A redução do redutor a ser calculado pode ser obtida dividindo-se a redução total pela
redução da transmissão por corrente:
itotal
iredutor ≔ ―――
icorrente
iredutor = 40.8

Redução do redutor

Transmissão por corrente
Para evitar o efeito da variação da...
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