Engrenagens
são elementos mecânicos compostos de rodas dentadas que se ligam a
eixos, aos quais imprimem rotação e torque, transmitindo assim
potência.
Considerações
iniciais
As
engrenagens operam aos pares, os dentes de uma encaixando nos espaços
entre os dentes de outra. Se os dentes de um par de engrenagens se
dispõem em círculo, a razão entre as velocidades angulares e os
torques do eixo será constante. Se o arranjo dos dentes não for
circular, variará a razão de velocidade. A maioria das engrenagens
é de forma circular.
Para
transmitir movimento uniforme e contínuo, as superfícies de contato
da engrenagem devem ser cuidadosamente moldadas, de acordo com um
perfil específico. Se a roda menor do par (o pinhão) está no eixo
motor, o trem de engrenagem atua de maneira a reduzir a velocidade e
aumentar o torque; se a roda maior está no eixo motor, o trem atua
como um acelerador da velocidade e redutor do torque.
Tipos
de engrenagens
As
engrenagens não só apresentam tamanhos variados, mas também se
diferenciam em formato e tipo de transmissão de movimento. Dessa
forma, podemos classificar as engrenagens empregadas normalmente
dentro dos seguintes tipos:
Cônicas
É
empregada quando as árvores se cruzam; o ângulo de intersecção é
geralmente 90°, podendo ser menor ou maior. Os dentes das rodas
cônicas tem formato também cônico, o que dificulta a sua
fabricação, diminui a precisão e requer uma montagem precisa para
o funcionamento adequado. A engrenagem cônica é usada para mudar a
rotação e a direção da força, em baixas velocidades.
Helicoidais
Os
dentes são dispostos transversalmente em forma de hélice em relação
ao eixo. É usada em transmissão fixa de rotações elevadas, por
ser 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 (normalmente 60 ou 90°).
Hipóides
As
engrenagens hipóides são uma variedade de engrenagens que, ao
contrário das cónicas, os seus eixos não se cruzam. São
empregadas para transmitir movimento e cargas elevadas entre eixos
que não se cruzam. Podem ser de diversos tipos de dentados espirais.
Cremalheira
É
uma barra de dentes destinada a engrenagens. Assim pode se
transformar um movimento de rotação em movimento retilíneo ou
vice-versa.
Retas
Os
dentes são dispostos paralelamente entre si em relação ao eixo. É
o tipo mais comum de engrenagem e o de mais baixo custo. É usada em
transmissão que requer mudança de posição das engrenagem em
serviço, pois é fácil de engatar. É mais empregada na transmissão
de baixa rotação do que na de alta rotação, por causa do ruído
que produz.
Parafuso
de rosca sem fim
Engrenagens
sem-fim são usadas quando grandes reduções de transmissão são
necessárias. Esse tipo de engrenagem costuma ter reduções de 1:20,
chegando até a valores maiores do que 1:300. Muitas engrenagens
sem-fim têm uma propriedade interessante que nenhuma outra
engrenagem tem: o eixo gira a engrenagem facilmente, mas a engrenagem
não consegue girar o eixo. Isso se deve ao fato de que o ângulo do
eixo é tão pequeno que quando a engrenagem tenta girá-lo, o atrito
entre a engrenagem e o eixo não deixa que ele saia do lugar. Essa
característica é útil para máquinas como transportadores, nos
quais a função de travamento pode agir como um freio para a esteira
quando o motor não estiver funcionando.
Fonte:
Wikipedia