as engrenagens são usadas em muitos dispositivos mecânicos para fornecer redução de Velocidade em equipamentos motorizados. Um motor pequeno e de giro rápido pode fornecer energia suficiente para alguns dispositivos, mas não torque suficiente. Uma chave de fenda elétrica tem uma grande redução de engrenagem porque precisa de torque para girar os parafusos, mas o motor produz uma pequena quantidade de torque em alta velocidade. Com a redução da engrenagem, a velocidade de saída é reduzida enquanto o torque é aumentado.
as engrenagens podem igualmente mudar o sentido rotatório. Os diferenciais de automóveis usam engrenagens cônicas para girar a energia do eixo de transmissão de 90 graus e enviá-la para as rodas.
a distância do centro da engrenagem até o ponto de contato determina a relação da engrenagem. Se uma engrenagem tiver o dobro do diâmetro da outra, a proporção é de 2:1.
Spur gears
Spur gears são o tipo mais comum. Eles têm dentes retos e são montados em eixos paralelos. Uma sequência de engrenagens pode ser usada para criar reduções de engrenagens muito grandes.
as engrenagens podem ser barulhentas. Cada vez que um dente engata um dente na outra engrenagem, eles colidem, fazendo barulho e aumentando o estresse nos dentes.
engrenagens helicoidais
os dentes helicoidais são cortados em ângulo com a face da engrenagem. Mais de um dente em um sistema de engrenagens helicoidais está sempre engatado. O contato começa em uma extremidade de um dente e desliza gradualmente pela face à medida que as engrenagens giram.
este acoplamento gradual e o contato múltiplo do dente fazem as engrenagens helicoidais operar mais liso e mais quieto do que as engrenagens de dente reto. As engrenagens helicoidais são geralmente montadas em eixos paralelos, mas se os ângulos dos dentes da engrenagem estiverem corretos, elas podem ser montadas em eixos perpendiculares, alterando o ângulo de rotação em 90 graus.
devido ao ângulo do dente, eles criam uma carga de empuxo na engrenagem quando se engranzam. Dispositivos com engrenagens helicoidais têm Rolamentos que podem suportar essa carga de empuxo.
engrenagens cônicas
engrenagens cônicas são úteis quando a direção do eixo de rotação deve ser alterada. Eles são normalmente montados em eixos de 90 graus separados, mas podem ser projetados para funcionar em outros ângulos.
os dentes nas engrenagens cônicas podem ser retos ou espirais. Os dentes de engrenagem cônica reta têm o mesmo problema que os dentes de engrenagem reta-à medida que cada dente engata, ele entra em contato com o dente correspondente de uma só vez.
a solução para este problema é curvar os dentes da engrenagem. Esses dentes espirais se engatam como dentes helicoidais. O contato começa em uma extremidade da engrenagem e desliza progressivamente por todo o dente.
em engrenagens cônicas retas e espirais, os eixos devem ser montados no mesmo plano para que os centros de engrenagens estejam alinhados.
engrenagens helicoidais
as engrenagens helicoidais são usadas quando grandes reduções de engrenagens são necessárias. As engrenagens helicoidais podem ter reduções de 20:1; algumas excedem 300: 1.
muitas engrenagens helicoidais têm uma propriedade única-o sem-fim pode girar facilmente a engrenagem, mas a engrenagem não pode girar o sem-fim. Essa diferença ocorre porque o ângulo do verme é tão raso que, quando a engrenagem tenta girá-lo, o atrito entre a engrenagem e o verme mantém o verme no lugar. Esta propriedade é útil para sistemas de transporte porque a característica de travamento pode atuar como um freio para o transporte quando o motor não está girando.
perfil de engrenagem Involute
hoje, praticamente todas as engrenagens usam um perfil de dente chamado de involução. Este perfil especialmente curvo mantém uma relação constante de velocidade de rotação entre as duas engrenagens. À medida que as engrenagens giram, o ponto de contato se move, mas o perfil do dente compensa continuamente o movimento.Marshall Brain, fundador e CEO da HowStuff Works.com, estará no estande da Association for Facilities Engineering (AFE) segunda e terça-feira (5 a 6 de março) da National Manufacturing Week.