Elementos de transmissão
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São
elementos utilizados para transferir potência e movimento para um outro
sistema.
Os
sistemas de transmissão podem, também, variar as rotações entre dois eixos. Neste
caso, o sistema de rotação é chamado variador.
As
maneiras de variar a rotação de um eixo podem ser:
- Por engrenagens;
- Por correias;
- Por corrente e
engrenagem;
- Por atrito.
Polias e correias
São
elementos de máquina que transmitem movimento de rotação entre eixos. As
correias podem ser contínuas ou emendadas. As polias são cilíndricas,
fabricadas em diversos materiais. Podem ser fixadas aos eixos por meio de
pressão, de chaveta ou de parafuso.
São
elementos utilizados para transferir potência e movimento para um outro
sistema.
Os
sistemas de transmissão podem, também, variar as rotações entre dois eixos.
Neste caso, o sistema de rotação é chamado variador.
As
maneiras de variar a rotação de um eixo podem ser:
- Por engrenagens;
- Por correias;
- Por corrente e
engrenagem;
- Por atrito.
O
emprego da correia trapezoidal é preferível ao da correia plana porque:
- Praticamente não
apresenta deslizamento;
- Permite o uso de
polias bem próximas;
- Elimina os ruídos e os
choques, típicos das correias emendadas.
Existem
vários perfis padronizados de correias trapezoidais.
Outro
tipo de correia utilizada é a correia dentada, para os casos em que não se pode
ter nenhum deslizamento, como no comando de válvulas do automóvel.
Polias
Os tipos
de polias são determinados pela forma da superfície das correias. Elas podem
ser planas
ou trapezoidais.
As
polias planas podem ter a superfície abaulada ou simplesmente plana.
Engrenagens
São rodas
com dentes padronizados que servem para transmissão de movimento e força entre
eixos.
Muitas
vezes, as engrenagens são usadas para variar o número de rotações e o sentido
da rotação de um eixo para outro.
Tipos de engrenagem
Existem
vários tipos de engrenagem, que são escolhidos de acordo com sua função.
Engrenagens cilíndricas –
tem forma de cilindro e podem ter dentes retos ou helicoidais.
Engrenagens cônicas –
são aquelas que possuem a forma de tronco de cone. As engrenagens cônicas podem
ter dentes retos ou helicoidais.
Com
relação ao posicionamento dos eixos elas podem transmitir rotação entre eixos concorrentes
e não concorrentes.
Partes de uma engrenagem
Engrenagens cilíndricas de dentes
retos - nestas os dentes são paralelos entre si e em
relação ao eixo no qual a mesma está montada.
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| engrenagens cilindeicas de dentes retos |
As
engrenagens cilíndricas de dentes retos servem para transmitir rotação entre
eixos paralelos.
Engrenagem cilíndrica de dentes
helicoidais - nestas os dentes são paralelos entre si, porém
não são paralelos com relação ao eixo.
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| engrenagens cilindricas de dentes helicoidais |
Estas engrenagens são utilizadas para
transmissão de rotação entre eixos paralelos e eixos que se cruzam.
Coroa e parafuso sem fim –
é um caso particular de engrenagens cilíndricas com dentes helicoidais.
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| coroa e parafuso sem fim |
Neste
caso os eixos se cruzam em um ângulo de 90º.
Cremalheira -
é uma barra provida de dentes, destinada a engrenar, uma roda dentada.
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| cremalheira |
Com
esse sistema pode se transformar movimento de rotação em retilíneo e vice
versa.
Corrente e engrenagem – as correntes
transmitem força e movimento que fazem com que a rotação do eixo ocorra nos
sentidos horário e anti-horário. Para isso, as engrenagens devem estar num
mesmo plano.
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| corrente e engrenagem |
Os
eixos de sustentação das engrenagens ficam perpendiculares ao plano.
A
transmissão ocorre por meio do acoplamento dos elos da corrente com os dentes
da engrenagem. A junção desses elementos gera uma pequena oscilação durante o
movimento.
Algumas
situações determinam a utilização de dispositivos para reduzir os efeitos desta
oscilação, aumentando consequentemente a velocidade da transmissão.
Roscas de Transmissão - esse sistema é
utilizado para as mais variadas aplicações.
Exemplo:
deslocamento da mandíbula móvel da morsa.
As roscas de transmissão apresentam vários
tipos de perfil:
- Rosca com perfil
quadrado - Esse tipo de perfil é utilizado na construção
de roscas múltiplas. As roscas múltiplas possuem duas ou mais entradas, que
possibilitam maior avanço axial a cada volta completa do parafuso.
Essas
roscas são utilizadas em conjuntos (fuso e porca) sempre que houver necessidade
de se obter mais impacto (balancim) ou grande esforço (prensa).
- Rosca com perfil trapezoidal -
Resiste a grandes esforços e é empregada na construção de fusos e porcas, os
quais transmitem movimento a alguns componentes de máquinas ferramenta como,
por exemplo, torno, plaina e fresadora.
O
manguito é um componente do cabeçote móvel do torno, e seu deslocamento também
é feito por meio de fuso e porca.
A
rosca sem-fim apresenta também perfil trapezoidal, e é um componente que
funciona, geralmente, em conjunto com uma coroa (engrenagem helicoidal),
possibilitando grande redução na relação de transmissão de movimento.
Rosca com perfil misto -
esta rosca é muito utilizada na construção de conjuntos fuso e porca com
esferas recirculantes. Os fusos de esferas são elementos de transmissão de alta
eficiência, transformando movimento de rotação em movimento linear e
vice-versa, por meio de transmissão por esferas.
No
acionamento do avanço do carro da fresadora ferramenteira por Comando Numérico Computadorizado (CNC) é usado esse tipo de
rosca, visando transferência de força com o mínimo atrito.
Material de fabricação -
fusos, porcas e coroas podem ser fabricados de vários materiais, conforme as
necessidades e indicações.
- Fusos - aço-carbono ou aço-liga.
- Porcas e coroas - bronze ou ferro fundido.
- Fusos
e porcas de esferas recirculares - aço-liga.
Elementos de apoio
De
modo geral, os elementos de apoio consistem de acessórios auxiliares para o funcionamento
de máquinas.
Os
elementos de apoio podem ser divididos em três tipos:
1. Buchas;
2. Guias;
3. Rolamentos e mancais.
Buchas – as buchas
existem desde que se passou a usar transportes com rodas e eixos.
Não há
registros de quem inventou a roda. Supõe-se que a primeira roda tenha sido um tronco
cortado em sentido transversal.
O
movimento de rotação entre as rodas e o eixo, ocasiona problema de atrito que,
por sua vez, causa desgaste tanto do eixo como das rodas.
Para
evitar esse problema nas rodas modernas, passou a se colocar um anel de metal
entre o eixo e a roda chamado bucha.
As
buchas são elementos de máquinas de forma cilíndrica ou cônica. Servem para
apoiar eixos e guiar brocas e alargadores. Nos casos em que o eixo desliza
dentro da bucha, deve haver lubrificação.
Podem
ser fabricadas de metal antifricção ou de materiais plásticos. Normalmente, a
bucha deve ser fabricada com material menos duro que o material do eixo.
Classificação
As buchas podem ser classificadas quanto ao
tipo de solicitação. Neste sentido, elas podem ser de fricção radial para
esforços radiais, de fricção axial para esforços axiais e cônicas para esforços nos
dois sentidos.
Bucha de fricção radial –
essas buchas podem ter várias formas. As mais comuns são feitas de um corpo
cilíndrico furado, sendo que o furo possibilita a entrada de lubrificantes.
Metal antifricção é
uma liga de cobre, zinco, estanho, chumbo e antimônio.
É conhecido
também por metal patente ou metal branco.
Também
é comum encontrarmos buchas de bronze que é uma liga de cobre e estanho.
Bucha-guia para furação e alargamento -
nos dispositivos para furação, a bucha-guia orienta e possibilita auto posicionamento
da ferramenta em ação na peça. Dessa forma, obtém-se a posição correta das
superfícies usinadas.
Essas
buchas são utilizadas em peças para cargas pequenas e em lugares onde a
manutenção seja fácil.
Em
alguns casos, essas buchas são cilíndricas na parte interior e cônicas na parte
externa. Os extremos são roscados e têm três rasgos longitudinais, o que
permite o reajuste das buchas nas peças.
Bucha de fricção axial –
essa bucha é usada para suportar o esforço de um eixo em posição vertical.
Bucha cônica –
esse tipo de bucha é usado para suportar um eixo do qual se exigem esforços
radiais e axiais.
Quase
sempre essas buchas requerem um dispositivo de fixação e, por isso, são pouco
empregadas.
Guias
São elementos
de máquinas utilizados para guiarem outros elementos que se movimentam e devem
ter uma trajetória pré-estabelecida.
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| guias lineares com rolamento |
Tipos
No
caso de se desejar movimento retilíneo, geralmente são usadas guias constituídas
de peças cilíndricas ou prismáticas. Essas peças deslizam dentro de outra peça com
forma geométrica semelhante, conforme ilustrações.
As
guias podem ser abertas ou fechadas, como pode ser visto na figura abaixo.
Classificação
As
guias classificam-se em dois grupos: guias de deslizamento e de rolamento.
Guias de deslizamento –
nas máquinas operatrizes são empregadas combinações de vários perfis de guias
de deslizamento, conhecidos como barramento.
As
guias de deslizamento se apresentam nas seguintes formas:
- Quando
uma ou mais peças se movimentam apoiadas em guias, as superfícies entram em contato
por atrito. Com o passar do tempo, o movimento vai provocando desgaste das superfícies
dando origem à folga no sistema, mesmo que ele seja sempre lubrificado.
Para
evitar que essa folga prejudique a precisão do movimento é preciso que ela seja
compensada por meio de réguas de ajuste
As réguas
têm perfil variado, de acordo com a dimensão da folga.
Geralmente,
o barramento, ou seja, conjunto de guias de deslizamento é feito com ferro
fundido. Conforme a finalidade do emprego da guia, ela pode ser submetida a um
tratamento para aumentar a dureza de sua superfície.
Para o
conjunto de guias de deslizamento a lubrificação é indispensável.
Guias
de rolamento – as guias de rolamento geram menor atrito que as guias de
deslizamento. Isto ocorre porque os elementos rolantes giram entre as guias. Os
elementos rolantes podem ser esferas ou roletes.
Os
tipos de guias ilustrados foram utilizados, inicialmente, em máquinas de
medição, atualmente, são largamente empregados em máquinas de comando numérico computadorizado
(CNC).
Conservação de guias
Para
conservar as guias de deslizamento e de rolamento em bom estado, são
recomendadas as seguintes medidas:
- Manter as guias sempre
lubrificadas.
- Protege-las quando são
expostas a um meio abrasivo.
- Protege-las com
madeira quando forem usadas como apoio de alguma ferramenta ou objeto.
- Providenciar a
manutenção do ajuste da régua, sempre que necessário.
Mancais de rolamento
Os
rolamentos são constituídos de dois anéis concêntricos separados por elementos
rolantes que podem ser esferas ou rolos.
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| mancais de rolamento |
O
objetivo de se usar mancais de rolamentos é de diminuir ao máximo os efeitos
nocivos do atrito entre as superfícies dos eixos girantes e dos seus apoios.
O
rolamento apresenta uma vida bastante longa e grande versatilidade de
aplicações. São escolhidos em função de uma carga dinâmica, na qual são
considerados diversas condições de trabalho e o tipo de rolamento.
Classificação
São
classificados em função dos seus elementos rolantes, sendo os principais tipos
os rolamentos
de esfera, rolamento de rolo e rolamento de agulha
O anel
externo é fixado no mancal, enquanto que o anel interno é fixado diretamente no
eixo.
As
dimensões e características dos rolamentos são indicados nas diferentes normas
técnicas e catálogos de fabricantes.
Ao
examinar um catálogo de rolamentos, ou uma norma específica, você encontrará informações
sobre as seguintes características:
D
= diâmetro do anel externo;
d
= diâmetro do anel interno;
R
= raio de arredondamento;
L
= largura.
Em
geral a normalização dos rolamentos é feita a partir do diâmetro interno d,
isto é, a partir do diâmetro do eixo em que o rolamento é utilizado.
Para
cada diâmetro são definidas três séries de rolamentos: leve, média e pesada.
As séries
leves são usadas para cargas pequenas. Para cargas maiores, são usadas
as séries, média ou pesada. Os valores do diâmetro D e da largura L
aumentam progressivamente em função dos aumentos de carga.
De
acordo com as forças que suportam os rolamentos podem ser: radiais, axiais e
mistos.
Rolamento
fixo de uma carreira de esferas – é o mais comum dos rolamentos
Suportam cargas radiais e pequenas cargas axiais e é apropriado para
rotações mais elevadas.
Sua
capacidade de ajustagem angular é limitada. É necessário um perfeito
alinhamento entre o eixo e os furos da caixa.
Rolamento de contato angular de uma
carreira de esferas - admite cargas axiais somente em um
sentido e deve sempre ser montado contra outro rolamento que possa receber a carga
axial no sentido contrário.
Rolamento auto-compensador de esferas –
é um rolamento de duas carreiras de esferas com pista esférica no anel externo,
o que lhe confere a propriedade de ajustagem angular, ou seja, de compensar
possíveis desalinhamentos ou flexões do eixo.
Rolamento de rolo cilíndrico – é
apropriado para cargas radiais elevadas. Seus componentes são separáveis, o que
facilita a montagem e desmontagem.
Rolamento auto-compensador de uma carreira
de rolos – seu emprego é particularmente indicado para construções em que
se exige uma grande capacidade para suportar carga radial e a compensação de falhas
de alinhamento.
Rolamento auto-compensador de duas
carreiras de rolos - adequado aos mais pesados serviços.
Os rolos são de grande diâmetro e comprimento. Devido ao alto grau de oscilação
entre rolos e pistas, existe uma distribuição uniforme da carga.
Rolamento de rolos cônicos –
além das cargas radiais, os rolamentos de rolos cônicos também suportam cargas
axiais em um sentido.
Os
anéis são separáveis. O anel interno e o externo podem ser montados
separadamente.
Como
só admitem cargas axiais em um sentido, torna-se necessário montar os anéis aos
pares, um contra o outro.
Rolamento axial de esfera – são dois
tipos, de escora simples e de escora dupla, e ambos admitem elevadas cargas
axiais, porém não podem ser submetidos a cargas radiais.
Rolamento axial auto-compensador de
rolos – possui grande capacidade de carga axial devido à
disposição inclinada dos rolos. Também pode suportar consideráveis cargas
radiais.
Rolamento de agulhas-
possui uma secção transversal muito fina em comparação com os rolamentos de
rolos comuns.
É
utilizado especialmente quando o espaço radial é limitado.
Cuidados com os rolamentos
Na
montagem, entre outros, devem ser tomados os seguintes cuidados:
- Verifica se as
dimensões de eixo e cubo estão corretas;
- Usar lubrificante recomendado
pelo fabricante;
- Remover rebarbas;
- No caso de
reaproveitamento de rolamento, deve-se lavá-lo e lubrificá-lo imediatamente;
- Não usar estopa na s
operações de limpeza;
- Trabalhar em ambiente
livre de pó e umidade.