Engrenagens helicoidais

Engrenagens Helicoidais
As engrenagens helicoidais tem como função transmitir movimento entre eixos interceptantes. Os dentes são dispostos transversalmente em forma de hélice em relação ao eixo. É usada em transmissão fixa de rotações elevadas. É silenciosa devido a seus dentes estarem em componente axial de força que deve ser compensada por mancal ou rolamento. Serve para transmissão de eixos paralelos entre si e também para eixos que formam um ângulo qualquer entre si.
As engrenagens de dentes inclinados geram esforços axiais, já que o contato ocorre em um plano inclinado em relação ao eixo dos elementos e para suportar esses esforços deve-se utilizar de mancais de escora ou mancais radiais, como os rolamentos de contato angular.
Para alcançar um mínimo esforço axial, pode-se projetar a montagem de uma redução com dois pares de engrenagens semelhantes, cada conjunto gerando esforços axiais em uma direção.
O esquema dos dentes e das variáveis envolvidas no estudo das engrenagens helicoidais é mostrado na figura abaixo. Sendo:

- ângulo de hélice; p - passo; pn - passo normal ou ortogonal; pa - passo axial; b - largura da engrenagem; fn - ângulo de pressão normal ou ortogonal; f - ângulo de pressão.

Algumas relações são dadas pelas seguintes equações:

Como o contato entre os dentes ocorre no plano inclinado NN, a força de contato F, normal à superfície de ambos os dentes, também esta contida nesse plano. Devido a essa inclinação, três componentes de força são geradas. As componentes radial (Fr) e axial (Fa) não causam torque nos eixos de transmissão. A primeira causa flexão e a segunda apenas tensão axial.
De fato, uma vez que os ângulos de hélice e pressão para um conjunto de redução são fixos e definem a relação entre as forças, o efeito de cada uma pode ser incluído na força tangencial (Ft), que é a que define o torque que está sendo transmitido. A figura abaixo permite determinar as relações entre as forças.