Engrenagens Cilíndricas de Dentes Retos: Dimensões e Nomenclatura

344 Definições Ver a Fig 301 O círculo primitivo é a base do dimensionamento das engrenagens e seu diâmetro caracteriza a engrenagem As rodas conjugadas geralmente têm seus círculos primitivos tangentes se bem que esta condição não seja necessária no caso de engrenagens de perfil evolvental FIG 301 Repetida um aumento de temperatura Engrenagens de dentes usados devem ser montadas com uma folga no vão média de 004 módulo 004Diametral Pitch Para se assegurar tal folga o cortador geralmente é ajustado um pouco mais profundamente do que o normal na maior das duas engrenagens A face do dente é a parte de superfície do dente limitada pelo cilindro primitivo e pelo cilindro do topo A espessura da engrenagem é a largura da engrenagem medida axialmente é a distância entre as faces laterais dos dentes medida paralelamente ao eixo da engrenagem Capítulo 16 Engrenagens cilíndricas de dentes retos 343 Introdução Engrenagens cilíndricas de dentes retos são rodas dentadas cujos dentes são retos e paralelos ao eixo São usadas para transmitir potência entre eixos paralelos quando estas árvores não estão muito afastadas e quando se deseja uma vazão de velocidade constante Admitiremos que o leitor esteja a par da terminologia e até certo ponto da cinemática das engrenagens FIG 301 Dimensões e nomenclatura dentes de engrenagens Raizes com fortes acoamentos são algumas vezes usadas para serviços pesados por causa das reduzidas concentrações de tensão como aparece na linha pontilhada em B Não obstante como as considerações sobre cinemáticas são importantes para o projeto e a operação das engrenagens e o conheci 345 Círculo de Base e Ângulo de Pressão O círculo de base é o círculo onde a evolvente é originária Em engrenagens a ex pressão grau da evolvente é usada para definir o círculo de base para um círculo primitivo determinado A linha AA Fig 302 é tangente ao círculo primitivo Se através do ponto de tangência for traçada a linha BB o círculo de base correspondente será tangente à BB concêntrico ao círculo primitivo A evolvente obtida deste círculo de base é usada para o perfil do dente da engrenagem e uma evolvente de 6 graus A evolvente originase do círculo de base tangente à linha inclinada de φ1 graus em relação a AA dará um perfil de dente com evolvente de φ4 graus O ângulo φ é chamado do ângulo de pressão porque a direção da força que atua perpendicularmente aos perfis é segundo a linha BB para φ1 quando dois dentes estão em contato com os círculos primitivos das engrenagens conjugadas tangentes um ao outro O ângulo φ é também chamado ângulo de obliquidade A linha BB é a linha de ação ou linha de pressão isto é é o lugar geométrico dos pontos de contato dos dentes durante o engrenamento Essa linha é também a geratriz Nas engrenagens evolventes a linha de ação é sempre perpendicular aos perfis dos dentes no ponto de contato Dois dentes de engrenagens engrados têm perfis com a mesma geratriz O ângulo de pressão é determinado pela distância dos centros porque uma vez estabelecidos os perfis as engrenagens evolventes podem ser afastadas uma da outra aumentando assim a folga no vão e ainda operarem corretamente sem mudança da relação de transmissão Como a geratriz permanece tangente aos círculos de base o aumento da distância entre centros acarretará aumento do ângulo de pressão e moverá os círculos primitivos das engrenagens afastandoos Os ângulos de pressão usados são 14 12 e 20 Quando dizemos que uma engrenagem é evolvente de 20 queremos dizer que o ângulo de pressão é 20 desde que as engrenagens conjugadas sejam montadas com seus círculos primitivos tangentes um ao outro e que φ 20 defina o círculo de base onde é obtido o perfil evolvente de acordo com a Fig 302 346 Passo O passo de uma engrenagem é uma medida do espaçamento e normalmente do tamanho do dente No sistema inglês existem dois passos em uso o circular e o diametral isto é o Circular Pitch CP e o Diametral Pitch DP O passo circular ou simplesmente passo é a distância medida ao longo da circunferência primitiva de um certo ponto num dente ao ponto correspondente no dente adjacente Fig 301 Seja D o diâmetro do círculo primitivo e Z o número de dentes na engrenagem Assim a circunferência do círculo primitivo πD dividida pelo número de dentes Z dá o passo circular Pc Pc fracpi DZ N do R Passo circular ou simplesmente passo de uma engrenagem cilíndrica reta é a distância tomada em arco sobre o círculo primitivo entre dois pontos correspondentes de dentes consecutivos NB171948 O passo diametral Pd é a relação entre o número de dentes e o diâmetro do círculo primitivo este medido em polegadas O ângulo da passo é o ângulo subtendido no círculo primitivo por um arco igual em comprimento no passo circular O contato de um par de dentes começa entre o flanco do dente de comando e a face do comando onde a circunferência do topo da engrenagem comandada intercepta a linha de ação desde que esta interseção caiba entre os pontos de tangência A e C Fig 304 da linha O contato de um par de dentes termina no ponto em que o círculo externo da engrenagem de comando intercepta a linha de ação ponto B Fig 304 desde esta interseção cai entre os pontos de tangência A e C da linha de ação e dos círculos de base Desde que o ponto B satisfaça a esta condição ele caracterizará o último ponto de contato de um par de dentes de engrenagens É uma desvantagem séria das engrenagens evolventais sendo máxima quando um pinhão de pequeno número de dentes se engrena com uma cremalheira A magnitude da interferência diminui à proporção que a engrenagem diminui de tamanho para um pinhão determinado ou à proporção que o pinhão aumenta para uma engrenagem determinada Sistema de Engrenagens Evolventais Intermutáveis Um sistema de engrenagens intermutáveis é aquele em que qualquer engrenagem com um determinado passo trabalhará corretamente com todas as outras engrenagens de mesmo passo As condições para essa intermutabilidade são 1 todas as engrenagens têm o mesmo passo 2 todas as engrenagens têm o mesmo addendum que é igual ao dedendum menos a folga 3 todas as engrenagens serem cortadas com o mesmo ângulo de pressão A padronização indica as seguintes proporções de dentes a Sistema Evolvental Dentes Normais de 14º 30 Todos os dentes têm uma profundidade de trabalho igual a 2Pd A folga no fundo e a altura do dente podem variar porém os valores nominais usuais são ASA Standard B6 11932 Addendum 1Pd Folga no fundo 0157Pd Altura do dente 2157Pd Diâmetro externo diâmetro primitivo 2 addendum