Engrenagens com Tinkercad

E L E M E N T O S D E M E C Â N I C A P A R A R O B Ó T I C A E L L E N P O L L I A N A S O U Z A C A R L O S B A T I S T A Engrenagens 01 Tipos de engrenagens 02 Pinhão e rosca sem fim 03 Cremalheira 04 A G E N D A Compreender o funcionamento de sistemas de transmissão mecânica Identificar características principais dos mecanismos Observar aplicações práticas O B J E T I V O S O Q U E S Ã O E N G R E N A G E N S Definição breve Dispositivos mecânicos com dentes que transmitem torque e movimento rotativo E N G R E N A G E N S A P L I C A Ç Õ E S E M R O B Ó T I C A Movimentação de braços robóticos Locomoção de robôs Precisão no posicionamento de componentes a Cilíndrica reta b Cilíndrica helicoidal T I P O S D E E N G R E N A G E N S Cilíndricas Usadas para transmissão entre eixos paralelos E N G R E N A G E N S C I L Í N D R I C A S R E T A S A L G U N S P A R Â M E T R O S I M P O R T A N T E S Diâmetro externo De Número de dentes Z Módulo M M DeZ2 Apenas engrenagens de módulos iguais são acopláveis Diâmetro primitivo Dp Dp MxZ Diâmetro interno Di Di Dp2166xM A relação de transmissão entre duas engrenagens é calculada dividindo o número de dentes da engrenagem maior coroa pela engrenagem menor pinhão Um simples vídeo mostrando um exemplo de cálculo de engrenagens T I P O S D E E N G R E N A G E N S Cônicas Retas Helicoidais Usada para transmissão de movimento entre eixos que se cruzam T I P O S D E E N G R E N A G E N S Internas Usada para transmissão de movimento entre eixos paralelos com tamanho reduzido T I P O S D E E N G R E N A G E N S Planetárias Usadas em sistemas que requerem alta redução de velocidade P L A N E T Á R I A U S O E M R O B Ó T I C A Aplicações que necessitem Movimento suave Eficiência energética Precisão Controle P I N H Ã O E R O S C A S E M F I M É um sistema redutor de alto torque e precisão Tem a vantagem de não ceder em caso de falta de alimentação do motor que o movimenta Autotravante Posicionamento preciso em eixos verticais Elevação de cargas em braços robóticos Aplicações Guinchos Elevadores Mecanismos de direção P I N H Ã O E R O S C A S E M F I M A P L I C A Ç Õ E S E M R O B Ó T I C A Garras P I N H Ã O E R O S C A S E M F I M A P L I C A Ç Õ E S E M R O B Ó T I C A Braços C R E M A L H E I R A Barra dentada que trabalha em conjunto com um pinhão para converter movimento rotativo em linear e viceversa São atuadores lineares Tipos Reta Helocoidal Aplicações Sistemas de direção automotiva Portões automáticos Máquinas CNC C R E M A L H E I R A A P L I C A Ç Õ E S E M R O B Ó T I C A Robôs cartesianos Elevadores Posicionadores horizontais Modificações para variação de torque variação de velocidade variação de precisão autotravamento A L G U M A S Q U E S T Õ E S Como o mecanismo composto de Pinhão e Coroa pode ser aplicado à robótica Cite exemplos com fotos 1 Você sentiu falta de algum elemento ser citado aqui Se sim citeo e descrevao brevemente bem como dê exemplos de sua aplicação em robótica Se não sentiu falta faça uma busca por outros mecanismos simples e exiba um que você achou interessante 2 No Tinkercad faça as construções abaixo acompanhando os respectivos vídeos Em seguida quando possível descreva os parâmetros utilizados e a importância de cada um 3 Engrenagens paralelas a Engrenagem planetária b Pinhão e rosca sem fim c d Cremalheira Questionário Elementos de Mecânica para Robótica 1 Como o mecanismo composto de Pinhão e Coroa pode ser aplicado à robótica Cite exemplos com fotos O mecanismo de Pinhão e Coroa é amplamente utilizado em robótica para converter movimento rotativo em movimento linear ou para alterar a direção do movimento Em robôs esse sistema é essencial para alcançar alta precisão em movimentos verticais pois o sistema autotravante da rosca sem fim impede o retrocesso quando o motor é desligado garantindo maior controle Exemplos de aplicação Braços robóticos O sistema de pinhão e coroa é utilizado para movimentar e posicionar componentes com alta precisão como em manipulação de peças ou processos de montagem Elevadores robóticos Em robôs industriais ou sistemas automatizados o pinhão e coroa podem ser usados para elevar e abaixar cargas com controle de torque e precisão Garras robóticas Utilizando a rosca sem fim as garras podem ser posicionadas de maneira exata garantindo que o objeto seja segurado ou liberado de maneira controlada 2 Você sentiu falta de algum elemento ser citado aqui Se sim citeo e descrevao brevemente bem como dê exemplos de sua aplicação em robótica Se não sentiu falta faça uma busca por outros mecanismos simples e exiba um que você achou interessante Após analisar o conteúdo considero que não faltaram elementos essenciais sobre transmissão mecânica e sistemas de movimentação No entanto um outro mecanismo simples que poderia ser citado é o mecanismo de cremalheira e pinhão Este sistema também é amplamente utilizado em robótica para converter movimento rotativo em movimento linear mas sua aplicação é particularmente relevante em elevadores robóticos e posicionadores de sistemas CNC O que são Posicionadores de Sistemas CNC Posicionadores de sistemas CNC Controle Numérico Computadorizado são dispositivos utilizados para movimentar e posicionar de forma precisa e controlada as partes de uma máquina ou equipamento durante um processo de fabricação Eles são essenciais em ambientes de usinagem como tornos fresadoras e centros de usinagem onde a precisão e o controle do movimento são cruciais para produzir peças com alta exatidão Como Funcionam os Posicionadores em Sistemas CNC Em um sistema CNC o posicionador controla o movimento de um eixo ou de múltiplos eixos Esses sistemas são guiados por comandos de um computador ou de um controlador que traduz as coordenadas do projeto para movimentos mecânicos na máquina O objetivo principal é mover uma peça ou ferramenta de forma muito precisa para realizar cortes furos ou outras operações de usinagem Os posicionadores permitem que o equipamento como a mesa ou o mandril mude de posição de acordo com o comando recebido pelo CNC garantindo que a peça seja trabalhada nos pontos corretos e com a precisão necessária Dependendo do tipo de máquina CNC os posicionadores podem ser compostos por motores elétricos atuadores lineares sistemas de engrenagens e outros dispositivos que coordenam o movimento Exemplos de Aplicações em Sistemas CNC Máquinas de fresamento O posicionador movimenta a peça de acordo com as coordenadas do desenho no espaço 3D permitindo que a fresadora execute cortes complexos Tornos CNC A peça gira e é posicionada com precisão para que as lâminas de corte possam trabalhar as superfícies de forma precisa Impressoras 3D CNC Os posicionadores movem o cabeçote de impressão ou a mesa de construção para criar peças camada por camada Esses sistemas são altamente precisos permitindo que sejam produzidas peças com tolerâncias muito pequenas ideais para indústrias como a automotiva aeroespacial eletrônica e até para fabricação de protótipos Tipos de Posicionadores em Sistemas CNC Posicionador de eixo único Movimenta a peça ao longo de um único eixo geralmente o eixo X ou Y Posicionador de múltiplos eixos Permite movimento em três ou mais eixos podendo ser X Y Z e até os eixos rotacionais como o eixo A e B permitindo movimentos em 3D Exemplo de aplicação Elevadores automatizados Em sistemas de transporte vertical como elevadores de carga ou plataformas o movimento linear proporcionado pela cremalheira e pinhão permite que a carga seja elevada de maneira eficiente Posicionadores CNC Máquinas CNC utilizam a cremalheira e pinhão para mover a mesa de trabalho de maneira precisa e controlada 3 No Tinkercad faça as construções abaixo acompanhando os respectivos vídeos Em seguida quando possível descreva os parâmetros utilizados e a importância de cada um Aqui estão os parâmetros utilizados em cada construção feita no Tinkercad e sua importância no funcionamento dos mecanismos a Engrenagens paralelas Módulo M O módulo deve ser o mesmo para todas as engrenagens que irão se acoplar Esse parâmetro determina o tamanho do dente da engrenagem Número de dentes Z O número de dentes influencia a relação de transmissão e a eficiência da engrenagem Diâmetro primitivo Dp Relacionado ao número de dentes define a posição dos dentes no perfil da engrenagem Importância Engrenagens paralelas são usadas para transmitir movimento entre eixos paralelos A precisão na escolha desses parâmetros é fundamental para garantir que o sistema de transmissão seja eficiente e sem falhas b Engrenagem planetária Número de planetas n O número de planetas determina o torque transmitido e a eficiência do sistema Relação de transmissão Pode ser ajustada pela combinação de diferentes tamanhos de engrenagens sol planetária e anel Importância As engrenagens planetárias são essenciais quando é necessário alta redução de velocidade e aumento de torque Elas são compactas e distribuem as forças de maneira uniforme c Pinhão e rosca sem fim Passo da rosca Relacionado ao movimento linear gerado pela rosca sem fim Número de dentes do pinhão A relação de transmissão depende diretamente do número de dentes no pinhão Importância O sistema de pinhão e rosca sem fim é muito utilizado para elevar e abaixar cargas com precisão A rosca sem fim tem a característica de ser autotravante o que é crucial para aplicações que exigem precisão e segurança d Cremalheira Número de dentes Deve ser compatível com o número de dentes do pinhão para garantir um movimento suave Módulo Como em outras engrenagens o módulo deve ser consistente para garantir que a cremalheira se acople corretamente ao pinhão Importância A cremalheira é usada para converter o movimento rotativo em movimento linear É um mecanismo vital em robôs de precisão e em sistemas que requerem movimentos controlados ao longo de uma linha reta Roteiro para Criar uma Engrenagem Paralela no Tinkercad Este roteiro tem como objetivo ensinar como criar uma engrenagem paralela no Tinkercad uma ferramenta online para modelagem 3D utilizando as funcionalidades básicas para construir e ajustar as dimensões da engrenagem de forma prática Passo a Passo 1 Acessar o Tinkercad Primeiramente abra o seu navegador e acesse o site do Tinkercad httpswwwtinkercadcom Caso não tenha uma conta faça o cadastro para iniciar o uso 2 Criar um Novo Projeto Após realizar o login clique em Create new design Criar novo design Isso abrirá um novo espaço de trabalho onde você poderá criar seus modelos 3D 3 Inserir as Formas Básicas O próximo passo é utilizar a forma básica de cilindro para modelar a engrenagem Clique em Cylinder Cilindro no painel à direita Arraste o cilindro para a área de trabalho Defina o diâmetro e a altura do cilindro Este cilindro representará a base da engrenagem 4 Criar os Dentes da Engrenagem Agora vamos adicionar os dentes à engrenagem No Tinkercad não há uma ferramenta específica para engrenagens mas podemos criar os dentes manualmente Crie um tooth dente usando um cilindro pequeno ou retângulo Reduza o tamanho do cilindro para que ele tenha a forma de um dente de engrenagem Posicione o dente na borda do cilindro maior de modo que ele fique na posição certa para se encaixar na engrenagem Duplique os dentes ao redor do cilindro principal para cobrir toda a circunferência A quantidade de dentes depende da relação de transmissão que você deseja alcançar 5 Ajustar os Dentes Para ajustar os dentes de maneira precisa Selecione todos os dentes criados Use a ferramenta de align alinhar para distribuílos uniformemente ao longo do perímetro do cilindro base Certifiquese de que cada dente esteja na posição correta para que a engrenagem possa funcionar de forma eficiente 6 Criar o Pinhão Engrenagem Menor Agora crie um pinhão a engrenagem menor que interage com a engrenagem maior Crie um cilindro menor para ser o pinhão Posicione o pinhão de forma que seus dentes se encaixem nos dentes da engrenagem maior 7 Testar a Transmissão de Movimento Para testar a transmissão de movimento entre as engrenagens simule a rotação do pinhão Use a ferramenta de grouping agrupamento para juntar as peças da engrenagem No Tinkercad você pode adicionar o movimento rotacional para testar como as engrenagens interagem 8 Salvar e Exportar Após concluir a construção da engrenagem salve o seu design Clique em Export Exportar no canto superior direito Escolha o formato adequado para exportação como stl para poder imprimir ou compartilhar seu design em 3D Engrenagem paralela Roteiro para Criar uma Engrenagem Planetária no Tinkercad Este roteiro tem como objetivo ensinar como criar uma engrenagem planetária no Tinkercad uma ferramenta online de modelagem 3D As engrenagens planetárias são sistemas de transmissão que utilizam várias engrenagens planetas para aumentar o torque ou reduzir a velocidade em um sistema mecânico Passo a Passo 1 Acessar o Tinkercad Primeiramente abra o seu navegador e acesse o site do Tinkercad httpswwwtinkercadcom Caso não tenha uma conta faça o cadastro para iniciar o uso 2 Criar um Novo Projeto Após realizar o login clique em Create new design Criar novo design Isso abrirá um novo espaço de trabalho onde você poderá criar seus modelos 3D 3 Inserir o Sol Engrenagem Central A engrenagem central ou sol é a principal engrenagem do sistema planetário Selecione a forma Cylinder Cilindro na barra lateral direita Arraste o cilindro para o espaço de trabalho Ajuste o diâmetro do cilindro para um valor adequado que será a engrenagem central do sistema Adicione os dentes utilizando cilindros menores distribuindoos ao longo da borda do cilindro central assim como foi feito na engrenagem paralela 4 Criar as Engrenagens Planetas As engrenagens planetárias giram em torno da engrenagem central Elas são fixadas em suportes e ficam posicionadas ao redor do sol Crie um cilindro menor para cada engrenagem planetária Ajuste o tamanho dos cilindros para que se encaixem no diâmetro da engrenagem central Posicione as engrenagens planetárias ao redor do cilindro central de maneira equidistante e adicione dentes a elas Use a ferramenta de align alinhar para garantir que as engrenagens planetárias estejam bem posicionadas 5 Criar a Engrenagem da Coroa A coroa é a engrenagem externa que interage com as engrenagens planetárias transferindo o movimento para fora do sistema Crie outro cilindro maior que será a engrenagem de coroa Ajuste o diâmetro para que a coroa fique ao redor das engrenagens planetárias Adicione os dentes à coroa lembrando que os dentes devem ser compatíveis com os das engrenagens planetárias 6 Posicionar as Engrenagens Planetárias no Suporte As engrenagens planetárias precisam ser fixadas em um suporte que as mantém girando em torno do sol Crie um ring anel ou outra forma adequada para segurar as engrenagens planetárias no lugar Posicione as engrenagens planetárias dentro do suporte de maneira que elas girem em torno da engrenagem central 7 Testar a Transmissão de Movimento No Tinkercad você pode adicionar movimento e testar a interação entre as engrenagens Agrupe todas as peças da engrenagem exceto os elementos móveis Adicione um motor virtual ao modelo para simular o movimento rotacional Observe como as engrenagens planetárias giram em torno do sol e como a coroa transmite o movimento para fora 8 Salvar e Exportar Após concluir a construção da engrenagem planetária salve seu projeto Clique em Export Exportar no canto superior direito Escolha o formato adequado para exportação como stl para poder imprimir ou compartilhar seu design em 3D Engrenagem planetária Roteiro para Criar Pinhão e Rosca Sem Fim no Tinkercad Este roteiro tem como objetivo ensinar como criar um modelo de Pinhão e Rosca Sem Fim no Tinkercad um sistema de transmissão mecânica utilizado em aplicações que exigem redução de velocidade e alto torque como em mecanismos de elevação e guinchos Passo a Passo 1 Acessar o Tinkercad Abra seu navegador e acesse o site do Tinkercad httpswwwtinkercadcom Caso ainda não tenha uma conta crie uma para começar a usar a plataforma 2 Criar um Novo Projeto Depois de fazer login clique em Create new design Criar novo design Isso abrirá um novo espaço de trabalho para criar o modelo 3D da engrenagem 3 Criar o Pinhão O pinhão é a engrenagem que se conecta à rosca sem fim para transmitir movimento Selecione a forma Cylinder Cilindro na barra lateral direita Arraste o cilindro para o espaço de trabalho Ajuste o diâmetro e altura do cilindro para que o pinhão tenha o tamanho adequado de acordo com o modelo de rosca sem fim que você pretende criar Para criar os dentes do pinhão use cilindros menores Distribua esses cilindros ao longo da superfície lateral do cilindro principal em um ângulo adequado para criar a forma de dente Use a ferramenta Rotate Rotacionar para ajustar a posição dos dentes garantindo que fiquem alinhados corretamente 4 Criar a Rosca Sem Fim A rosca sem fim é um tipo especial de parafuso que interage com o pinhão para criar o movimento rotacional Selecione a forma Screw Parafuso na barra de formas Arraste o parafuso para o espaço de trabalho Ajuste o comprimento e a largura do parafuso para que ele se encaixe com a engrenagem do pinhão Para criar a rosca use a ferramenta Shape Generator Gerador de Formas e escolha um modelo de rosca sem fim Selecione o parafuso com rosca sem fim e ajuste seu ângulo para que os dentes do parafuso se encaixem corretamente com os dentes do pinhão 5 Posicionar o Pinhão e a Rosca Sem Fim Agora que você tem tanto o pinhão quanto a rosca sem fim é hora de posicionálos de forma que eles se encaixem corretamente e possam transmitir movimento Posicione o pinhão ao lado da rosca sem fim Use a ferramenta de align alinhar para garantir que o pinhão esteja corretamente posicionado em relação à rosca sem fim Certifiquese de que as duas peças estejam bem ajustadas e que os dentes da rosca se alinhem corretamente com os dentes do pinhão 6 Adicionar Suporte Opcional Caso queira testar o sistema com movimento adicione um suporte ou uma base para as peças Selecione uma forma simples como um Box caixa para servir de base para o pinhão e a rosca sem fim Posicione a base de forma que ela segure as peças no lugar e permita o movimento sem interferir na rotação 7 Testar o Sistema de Movimento No Tinkercad é possível simular o movimento do sistema Agrupe todas as peças exceto as partes móveis Adicione um motor virtual ao modelo para simular a rotação da rosca sem fim Verifique se o movimento da rosca sem fim está sendo transmitido corretamente ao pinhão observando se o movimento rotacional do pinhão ocorre de acordo com a rosca 8 Salvar e Exportar Após concluir a modelagem do sistema de pinhão e rosca sem fim você pode salvar o projeto para futuras edições ou exportálo para impressão 3D Clique em Export Exportar no canto superior direito da tela Escolha o formato desejado como stl para exportar seu projeto e utilizálo em impressoras 3D Engrenagem pinhão e rosca sem fim Roteiro para Criar Cremalheira no Tinkercad Neste tutorial vamos aprender a criar uma Cremalheira no Tinkercad um mecanismo utilizado para converter movimento rotativo em movimento linear Esse tipo de mecanismo é amplamente utilizado em robôs cartesianos sistemas de direção automotiva e outros sistemas que necessitam de movimento linear controlado Passos para Criar a Cremalheira no Tinkercad 1 Acessar o Tinkercad Primeiramente acesse o site httpswwwtinkercadcom e faça login em sua conta Caso ainda não tenha uma conta crie uma para poder começar a usar a plataforma Após o login clique em Create new design Criar novo design para iniciar um novo projeto 2 Criar a Base da Cremalheira Para iniciar a modelagem da cremalheira Selecione a forma Box Caixa na barra lateral Arraste a caixa para o espaço de trabalho Ajuste o tamanho da caixa para que ela tenha o comprimento e a altura desejados para a cremalheira Altere a altura da caixa para algo baixo mas com um comprimento que represente o tamanho da cremalheira que você deseja 3 Adicionar os Dentes da Cremalheira Os dentes da cremalheira são os responsáveis por interagir com o pinhão para converter o movimento rotativo em linear Crie um cilindro usando a ferramenta Cylinder Cilindro Reduza o diâmetro do cilindro para um valor pequeno que será o tamanho dos dentes da cremalheira Posicione os cilindros ao longo da superfície da cremalheira caixa com o auxílio da ferramenta Align Alinhar para distribuílos igualmente ao longo da caixa Ajuste o número de cilindros para garantir que os dentes da cremalheira tenham uma distância adequada entre si Você pode duplicar o cilindro várias vezes para criar os dentes Utilize a ferramenta Group Agrupar para juntar todos os cilindros com a base da cremalheira 4 Criar a Posição dos Dentes Se necessário Se você precisar modificar a forma ou o ângulo dos dentes pode usar a ferramenta Rotate Rotacionar para ajustar os cilindros em um ângulo específico Certifiquese de que os dentes fiquem posicionados de maneira que possam engatar com a engrenagem pinhão 5 Posicionar a Cremalheira no Espaço de Trabalho Após criar a base e os dentes posicione a cremalheira na posição desejada levando em consideração o mecanismo de interação com o pinhão Utilize a ferramenta Align Alinhar para garantir que a cremalheira esteja alinhada corretamente com o pinhão caso você já tenha criado o pinhão em um projeto anterior Caso precise de mais de uma cremalheira você pode duplicála e posicionálas em diferentes áreas do projeto 6 Adicionar Suporte Opcional Para garantir que a cremalheira permaneça estável durante o funcionamento do mecanismo adicione uma base ou suporte para fixála Selecione a forma Box novamente para criar uma base de suporte Ajuste o tamanho da base para garantir que ela acomode a cremalheira de forma estável Posicione a base no local correto e agrupea com a cremalheira caso necessário 7 Testar o Sistema Opcional Se desejar testar o movimento você pode adicionar um motor ou outro mecanismo de rotação para verificar se a interação entre o pinhão e a cremalheira está funcionando corretamente No entanto para simulações de movimento avançado seria necessário utilizar um software de CAD que permita a simulação de movimento 8 Salvar e Exportar Uma vez que você tenha finalizado o projeto da cremalheira Clique no botão Export Exportar no canto superior direito Selecione o formato desejado como stl para exportar o modelo 3D e usálo em impressoras 3D Caso queira continuar editando basta salvar o projeto dentro do Tinkercad TINK I C A D IMPORTAR Exportar Enviar para SUPERIOR FRONTAL Ajustar Shade Configurações 10 mm Cremalheira Questionário Elementos de Mecânica para Robótica 21 de fevereiro de 2025 1 Como o mecanismo composto de Pinhão e Coroa pode ser aplicado à robótica Cite exemplos com fotos O mecanismo de Pinhão e Coroa é amplamente utilizado em robótica para converter movimento rotativo em movimento linear ou para alterar a direção do movimento Em robôs esse sistema é essencial para alcançar alta precisão em movimentos verticais pois o sistema autotravante da rosca sem fim impede o retrocesso quando o motor é desligado garantindo maior controle Exemplos de aplicação Braços robóticos O sistema de pinhão e coroa é utilizado para mo vimentar e posicionar componentes com alta precisão como em mani pulação de peças ou processos de montagem Elevadores robóticos Em robôs industriais ou sistemas automati zados o pinhão e coroa podem ser usados para elevar e abaixar cargas com controle de torque e precisão Garras robóticas Utilizando a rosca sem fim as garras podem ser posicionadas de maneira exata garantindo que o objeto seja segurado ou liberado de maneira controlada 1 2 Você sentiu falta de algum elemento ser citado aqui Se sim citeo e descrevao breve mente bem como dê exemplos de sua aplica ção em robótica Se não sentiu falta faça uma busca por outros mecanismos simples e exiba um que você achou interessante Após analisar o conteúdo considero que não faltaram elementos essenciais sobre transmissão mecânica e sistemas de movimentação No entanto um outro mecanismo simples que poderia ser citado é o mecanismo de crema lheira e pinhão Este sistema também é amplamente utilizado em robótica para converter movimento rotativo em movimento linear mas sua aplicação é particularmente relevante em elevadores robóticos e posicionadores de sistemas CNC O que são Posicionadores de Sistemas CNC Posicionadores de sistemas CNC Controle Numérico Computadorizado são dispositivos utilizados para movimentar e posicionar de forma precisa e con trolada as partes de uma máquina ou equipamento durante um processo de fabricação Eles são essenciais em ambientes de usinagem como tornos fre sadoras e centros de usinagem onde a precisão e o controle do movimento são cruciais para produzir peças com alta exatidão Como Funcionam os Posicionadores em Siste mas CNC Em um sistema CNC o posicionador controla o movimento de um eixo ou de múltiplos eixos Esses sistemas são guiados por comandos de um computador ou de um controlador que traduz as coordenadas do projeto para movimentos mecânicos na máquina O objetivo principal é mover uma peça ou ferramenta de forma muito precisa para realizar cortes furos ou outras operações de usinagem 2 Os posicionadores permitem que o equipamento como a mesa ou o mandril mude de posição de acordo com o comando recebido pelo CNC garantindo que a peça seja trabalhada nos pontos corretos e com a preci são necessária Dependendo do tipo de máquina CNC os posicionadores podem ser compostos por motores elétricos atuadores lineares sistemas de engrenagens e outros dispositivos que coordenam o movimento Exemplos de Aplicações em Sistemas CNC Máquinas de fresamento O posicionador movimenta a peça de acordo com as coordenadas do desenho no espaço 3D permitindo que a fresadora execute cortes complexos Tornos CNC A peça gira e é posicionada com precisão para que as lâminas de corte possam trabalhar as superfícies de forma precisa Impressoras 3D CNC Os posicionadores movem o cabeçote de im pressão ou a mesa de construção para criar peças camada por camada Esses sistemas são altamente precisos permitindo que sejam produzidas peças com tolerâncias muito pequenas ideais para indústrias como a auto motiva aeroespacial eletrônica e até para fabricação de protótipos Tipos de Posicionadores em Sistemas CNC Posicionador de eixo único Movimenta a peça ao longo de um único eixo geralmente o eixo X ou Y Posicionador de múltiplos eixos Permite movimento em três ou mais eixos podendo ser X Y Z e até os eixos rotacionais como o eixo A e B permitindo movimentos em 3D Exemplo de aplicação Elevadores automatizados Em sistemas de transporte vertical como elevadores de carga ou plataformas o movimento linear propor cionado pela cremalheira e pinhão permite que a carga seja elevada de maneira eficiente 3 Posicionadores CNC Máquinas CNC utilizam a cremalheira e pi nhão para mover a mesa de trabalho de maneira precisa e controlada 4 3 No Tinkercad faça as construções abaixo acompanhando os respectivos vídeos Em se guida quando possível descreva os parâme tros utilizados e a importância de cada um Aqui estão os parâmetros utilizados em cada construção feita no Tinkercad e sua importância no funcionamento dos mecanismos a Engrenagens paralelas Módulo M O módulo deve ser o mesmo para todas as engrenagens que irão se acoplar Esse parâmetro determina o tamanho do dente da engrenagem Número de dentes Z O número de dentes influencia a relação de transmissão e a eficiência da engrenagem Diâmetro primitivo Dp Relacionado ao número de dentes define a posição dos dentes no perfil da engrenagem Importância Engrenagens paralelas são usadas para transmitir movimento entre eixos paralelos A precisão na escolha desses parâmetros é fundamental para garantir que o sistema de transmissão seja eficiente e sem falhas b Engrenagem planetária Número de planetas n O número de planetas determina o torque transmitido e a eficiência do sistema Relação de transmissão Pode ser ajustada pela combinação de diferentes tamanhos de engrenagens sol planetária e anel Importância As engrenagens planetárias são essenciais quando é necessá rio alta redução de velocidade e aumento de torque Elas são compactas e distribuem as forças de maneira uniforme 5 c Pinhão e rosca sem fim Passo da rosca Relacionado ao movimento linear gerado pela rosca sem fim Número de dentes do pinhão A relação de transmissão depende diretamente do número de dentes no pinhão Importância O sistema de pinhão e rosca sem fim é muito utilizado para elevar e abaixar cargas com precisão A rosca sem fim tem a característica de ser autotravante o que é crucial para aplicações que exigem precisão e segurança d Cremalheira Número de dentes Deve ser compatível com o número de dentes do pinhão para garantir um movimento suave Módulo Como em outras engrenagens o módulo deve ser consistente para garantir que a cremalheira se acople corretamente ao pinhão Importância A cremalheira é usada para converter o movimento rotativo em movimento linear É um mecanismo vital em robôs de precisão e em sistemas que requerem movimentos controlados ao longo de uma linha reta Roteiro para Criar uma Engrenagem Paralela no Tinkercad Este roteiro tem como objetivo ensinar como criar uma engrenagem paralela no Tinkercad uma ferramenta online para modelagem 3D utilizando as fun cionalidades básicas para construir e ajustar as dimensões da engrenagem de forma prática Passo a Passo 1 Acessar o Tinkercad Primeiramente abra o seu navegador e acesse o site do Tinkercad httpswwwtinkercadcom Caso não tenha uma conta faça o cadastro para iniciar o uso 6 2 Criar um Novo Projeto Após realizar o login clique em Create new design Criar novo design Isso abrirá um novo espaço de trabalho onde você poderá criar seus modelos 3D 3 Inserir as Formas Básicas O próximo passo é utilizar a forma básica de cilindro para modelar a engre nagem Clique em Cylinder Cilindro no painel à direita Arraste o cilindro para a área de trabalho Defina o diâmetro e a altura do cilindro Este cilindro representará a base da engrenagem 4 Criar os Dentes da Engrenagem Agora vamos adicionar os dentes à engrenagem No Tinkercad não há uma ferramenta específica para engrenagens mas podemos criar os dentes manualmente Crie um tooth dente usando um cilindro pequeno ou retângulo Reduza o tamanho do cilindro para que ele tenha a forma de um dente de engrenagem Posicione o dente na borda do cilindro maior de modo que ele fique na posição certa para se encaixar na engrenagem Duplique os dentes ao redor do cilindro principal para cobrir toda a circunferência A quantidade de dentes depende da relação de trans missão que você deseja alcançar 5 Ajustar os Dentes Para ajustar os dentes de maneira precisa Selecione todos os dentes criados 7 Use a ferramenta de align alinhar para distribuílos uniformemente ao longo do perímetro do cilindro base Certifiquese de que cada dente esteja na posição correta para que a engrenagem possa funcionar de forma eficiente 6 Criar o Pinhão Engrenagem Menor Agora crie um pinhão a engrenagem menor que interage com a engrenagem maior Crie um cilindro menor para ser o pinhão Posicione o pinhão de forma que seus dentes se encaixem nos dentes da engrenagem maior 7 Testar a Transmissão de Movimento Para testar a transmissão de movimento entre as engrenagens simule a ro tação do pinhão Use a ferramenta de grouping agrupamento para juntar as peças da engrenagem No Tinkercad você pode adicionar o movimento rotacional para testar como as engrenagens interagem 8 Salvar e Exportar Após concluir a construção da engrenagem salve o seu design Clique em Export Exportar no canto superior direito Escolha o formato adequado para exportação como stl para poder imprimir ou compartilhar seu design em 3D 8 Figura 1 Engrenagem paralela Roteiro para Criar uma Engrenagem Planetá ria no Tinkercad Este roteiro tem como objetivo ensinar como criar uma engrenagem plane tária no Tinkercad uma ferramenta online de modelagem 3D As engrena gens planetárias são sistemas de transmissão que utilizam várias engrenagens planetas para aumentar o torque ou reduzir a velocidade em um sistema mecânico Passo a Passo 1 Acessar o Tinkercad Primeiramente abra o seu navegador e acesse o site do Tinkercad httpswwwtinkercadcom Caso não tenha uma conta faça o cadastro para iniciar o uso 2 Criar um Novo Projeto Após realizar o login clique em Create new design Criar novo design Isso abrirá um novo espaço de trabalho onde você poderá criar seus modelos 3D 9 3 Inserir o Sol Engrenagem Central A engrenagem central ou sol é a principal engrenagem do sistema planetário Selecione a forma Cylinder Cilindro na barra lateral direita Arraste o cilindro para o espaço de trabalho Ajuste o diâmetro do cilindro para um valor adequado que será a engrenagem central do sistema Adicione os dentes utilizando cilindros menores distribuindoos ao longo da borda do cilindro central assim como foi feito na engrena gem paralela 4 Criar as Engrenagens Planetas As engrenagens planetárias giram em torno da engrenagem central Elas são fixadas em suportes e ficam posicionadas ao redor do sol Crie um cilindro menor para cada engrenagem planetária Ajuste o tamanho dos cilindros para que se encaixem no diâmetro da engrenagem central Posicione as engrenagens planetárias ao redor do cilindro central de maneira equidistante e adicione dentes a elas Use a ferramenta de align alinhar para garantir que as engrenagens planetárias estejam bem posicionadas 5 Criar a Engrenagem da Coroa A coroa é a engrenagem externa que interage com as engrenagens planetárias transferindo o movimento para fora do sistema Crie outro cilindro maior que será a engrenagem de coroa Ajuste o diâmetro para que a coroa fique ao redor das engrenagens planetárias Adicione os dentes à coroa lembrando que os dentes devem ser com patíveis com os das engrenagens planetárias 10 6 Posicionar as Engrenagens Planetárias no Suporte As engrenagens planetárias precisam ser fixadas em um suporte que as man tém girando em torno do sol Crie um ring anel ou outra forma adequada para segurar as engrena gens planetárias no lugar Posicione as engrenagens planetárias dentro do suporte de maneira que elas girem em torno da engrenagem central 7 Testar a Transmissão de Movimento No Tinkercad você pode adicionar movimento e testar a interação entre as engrenagens Agrupe todas as peças da engrenagem exceto os elementos móveis Adicione um motor virtual ao modelo para simular o movimento rota cional Observe como as engrenagens planetárias giram em torno do sol e como a coroa transmite o movimento para fora 8 Salvar e Exportar Após concluir a construção da engrenagem planetária salve seu projeto Clique em Export Exportar no canto superior direito Escolha o formato adequado para exportação como stl para poder imprimir ou compartilhar seu design em 3D Roteiro para Criar Pinhão e Rosca Sem Fim no Tinkercad Este roteiro tem como objetivo ensinar como criar um modelo de Pinhão e Rosca Sem Fim no Tinkercad um sistema de transmissão mecânica utilizado em aplicações que exigem redução de velocidade e alto torque como em mecanismos de elevação e guinchos 11 Figura 2 Engrenagem planetária Passo a Passo 1 Acessar o Tinkercad Abra seu navegador e acesse o site do Tinkercad httpswwwtinkercadcom Caso ainda não tenha uma conta crie uma para começar a usar a plataforma 2 Criar um Novo Projeto Depois de fazer login clique em Create new design Criar novo design Isso abrirá um novo espaço de trabalho para criar o modelo 3D da engrenagem 3 Criar o Pinhão O pinhão é a engrenagem que se conecta à rosca sem fim para transmitir movimento Selecione a forma Cylinder Cilindro na barra lateral direita Arraste o cilindro para o espaço de trabalho Ajuste o diâmetro e altura do cilindro para que o pinhão tenha o ta manho adequado de acordo com o modelo de rosca sem fim que você pretende criar 12 Para criar os dentes do pinhão use cilindros menores Distribua esses cilindros ao longo da superfície lateral do cilindro principal em um ângulo adequado para criar a forma de dente Use a ferramenta Rotate Rotacionar para ajustar a posição dos den tes garantindo que fiquem alinhados corretamente 4 Criar a Rosca Sem Fim A rosca sem fim é um tipo especial de parafuso que interage com o pinhão para criar o movimento rotacional Selecione a forma Screw Parafuso na barra de formas Arraste o parafuso para o espaço de trabalho Ajuste o comprimento e a largura do parafuso para que ele se encaixe com a engrenagem do pinhão Para criar a rosca use a ferramenta Shape Generator Gerador de Formas e escolha um modelo de rosca sem fim Selecione o parafuso com rosca sem fim e ajuste seu ângulo para que os dentes do parafuso se encaixem corretamente com os dentes do pinhão 5 Posicionar o Pinhão e a Rosca Sem Fim Agora que você tem tanto o pinhão quanto a rosca sem fim é hora de posicionálos de forma que eles se encaixem corretamente e possam trans mitir movimento Posicione o pinhão ao lado da rosca sem fim Use a ferramenta de align alinhar para garantir que o pinhão esteja corretamente posicionado em relação à rosca sem fim Certifiquese de que as duas peças estejam bem ajustadas e que os dentes da rosca se alinhem corretamente com os dentes do pinhão 13 6 Adicionar Suporte Opcional Caso queira testar o sistema com movimento adicione um suporte ou uma base para as peças Selecione uma forma simples como um Box caixa para servir de base para o pinhão e a rosca sem fim Posicione a base de forma que ela segure as peças no lugar e permita o movimento sem interferir na rotação 7 Testar o Sistema de Movimento No Tinkercad é possível simular o movimento do sistema Agrupe todas as peças exceto as partes móveis Adicione um motor virtual ao modelo para simular a rotação da rosca sem fim Verifique se o movimento da rosca sem fim está sendo transmitido cor retamente ao pinhão observando se o movimento rotacional do pinhão ocorre de acordo com a rosca 8 Salvar e Exportar Após concluir a modelagem do sistema de pinhão e rosca sem fim você pode salvar o projeto para futuras edições ou exportálo para impressão 3D Clique em Export Exportar no canto superior direito da tela Escolha o formato desejado como stl para exportar seu projeto e utilizálo em impressoras 3D Roteiro para Criar Cremalheira no Tinkercad Neste tutorial vamos aprender a criar uma Cremalheira no Tinker cad um mecanismo utilizado para converter movimento rotativo em mo vimento linear Esse tipo de mecanismo é amplamente utilizado em robôs cartesianos sistemas de direção automotiva e outros sistemas que necessitam de movimento linear controlado 14 Figura 3 Engrenagem pinhão e rosca sem fim Passos para Criar a Cremalheira no Tinkercad 1 Acessar o Tinkercad Primeiramente acesse o site httpswwwtinkercadcom e faça login em sua conta Caso ainda não tenha uma conta crie uma para poder começar a usar a plataforma Após o login clique em Create new design Criar novo design para iniciar um novo projeto 2 Criar a Base da Cremalheira Para iniciar a modelagem da cremalheira Selecione a forma Box Caixa na barra lateral Arraste a caixa para o espaço de trabalho Ajuste o tamanho da caixa para que ela tenha o comprimento e a altura desejados para a cremalheira Altere a altura da caixa para algo baixo mas com um comprimento que represente o tamanho da cremalheira que você deseja 15 3 Adicionar os Dentes da Cremalheira Os dentes da cremalheira são os responsáveis por interagir com o pinhão para converter o movimento rotativo em linear Crie um cilindro usando a ferramenta Cylinder Cilindro Reduza o diâmetro do cilindro para um valor pequeno que será o ta manho dos dentes da cremalheira Posicione os cilindros ao longo da superfície da cremalheira caixa com o auxílio da ferramenta Align Alinhar para distribuílos igualmente ao longo da caixa Ajuste o número de cilindros para garantir que os dentes da cremalheira tenham uma distância adequada entre si Você pode duplicar o cilindro várias vezes para criar os dentes Utilize a ferramenta Group Agrupar para juntar todos os cilindros com a base da cremalheira 4 Criar a Posição dos Dentes Se necessário Se você precisar modificar a forma ou o ângulo dos dentes pode usar a ferra menta Rotate Rotacionar para ajustar os cilindros em um ângulo específico Certifiquese de que os dentes fiquem posicionados de maneira que possam engatar com a engrenagem pinhão 5 Posicionar a Cremalheira no Espaço de Trabalho Após criar a base e os dentes posicione a cremalheira na posição desejada levando em consideração o mecanismo de interação com o pinhão Utilize a ferramenta Align Alinhar para garantir que a cremalheira esteja alinhada corretamente com o pinhão caso você já tenha criado o pinhão em um projeto anterior Caso precise de mais de uma cremalheira você pode duplicála e posicioná las em diferentes áreas do projeto 16 6 Adicionar Suporte Opcional Para garantir que a cremalheira permaneça estável durante o funcionamento do mecanismo adicione uma base ou suporte para fixála Selecione a forma Box novamente para criar uma base de suporte Ajuste o tamanho da base para garantir que ela acomode a cremalheira de forma estável Posicione a base no local correto e agrupea com a cremalheira caso necessário 7 Testar o Sistema Opcional Se desejar testar o movimento você pode adicionar um motor ou outro meca nismo de rotação para verificar se a interação entre o pinhão e a cremalheira está funcionando corretamente No entanto para simulações de movimento avançado seria necessário utilizar um software de CAD que permita a simu lação de movimento 8 Salvar e Exportar Uma vez que você tenha finalizado o projeto da cremalheira Clique no botão Export Exportar no canto superior direito Selecione o formato desejado como stl para exportar o modelo 3D e usálo em impressoras 3D Caso queira continuar editando basta salvar o projeto dentro do Tin kercad 17 TINK I C A D IMPORTAR Exportar Enviar para SUPERIOR FRONTAL Ajustar Shade Configurações 10 mm Figura 4 Cremalheira