Caixa de Engrenagens para M\u00e1quinas Agr\u00edcolas<\/div>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n
Caracter\u00edsticas NVH de uma caixa de engrenagens helicoidais<\/h2>\n
Normalmente, uma caixa de engrenagens helicoidais \u00e9 usada na transmiss\u00e3o de torque, velocidade ou ambos. Sua fun\u00e7\u00e3o principal \u00e9 girar uma pe\u00e7a circular da m\u00e1quina enquanto simultaneamente engata com outras pe\u00e7as dentadas. Ela opera com o mesmo princ\u00edpio de uma alavanca.![\"caixa](\"https:\/\/img.hzpt.com\/img\/helicalgearbox\/t-helicalgearbox-3.webp\")
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Aplica\u00e7\u00f5es t\u00edpicas<\/h2>\n
As aplica\u00e7\u00f5es t\u00edpicas de caixas de engrenagens helicoidais incluem transportadores, sopradores e elevadores. Elas tamb\u00e9m s\u00e3o utilizadas na fabrica\u00e7\u00e3o de pl\u00e1sticos e borracha. Seus principais benef\u00edcios incluem vibra\u00e7\u00e3o reduzida, n\u00edveis de ru\u00eddo mais baixos e alta capacidade de carga. Al\u00e9m disso, s\u00e3o conhecidas por serem mais dur\u00e1veis \u200b\u200be silenciosas do que as engrenagens cil\u00edndricas de dentes retos.
Diversos fatores devem ser levados em considera\u00e7\u00e3o ao escolher o conjunto de engrenagens adequado para uma aplica\u00e7\u00e3o espec\u00edfica. Entre eles, est\u00e3o os requisitos de pot\u00eancia, os requisitos de torque e o ambiente em que o conjunto ir\u00e1 operar. Al\u00e9m disso, \u00e9 preciso considerar os rolamentos e os lubrificantes.
As engrenagens helicoidais s\u00e3o utilizadas em aplica\u00e7\u00f5es de alta carga, pois oferecem grande capacidade de suportar peso. Al\u00e9m disso, s\u00e3o menos dispendiosas que as engrenagens cil\u00edndricas de dentes retos. No entanto, sua efici\u00eancia \u00e9 inferior \u00e0 das engrenagens cil\u00edndricas de dentes retos. Isso se deve ao fato de as engrenagens helicoidais possu\u00edrem dentes maiores. Elas tamb\u00e9m apresentam menor carga din\u00e2mica do que as engrenagens cil\u00edndricas de dentes retos, o que reduz o desgaste das engrenagens.
Engrenagens helicoidais tamb\u00e9m s\u00e3o usadas em aplica\u00e7\u00f5es de alta velocidade. Elas podem ser usadas com eixos n\u00e3o paralelos e geralmente s\u00e3o escolhidas em vez de engrenagens cil\u00edndricas de dentes retos para aplica\u00e7\u00f5es com eixos n\u00e3o paralelos. No entanto, as engrenagens helicoidais s\u00e3o propensas a desalinhamento devido ao empuxo axial. Isso pode ser corrigido ajustando-se a posi\u00e7\u00e3o dos mancais.
Engrenagens helicoidais tamb\u00e9m podem ser usadas como engrenagens de transmiss\u00e3o de pot\u00eancia. Elas s\u00e3o comumente utilizadas em transmiss\u00f5es na ind\u00fastria automotiva. Tamb\u00e9m s\u00e3o usadas em uma ampla gama de outras aplica\u00e7\u00f5es industriais, incluindo sopradores, alimentadores, resfriadores e transportadores. Podem ainda ser utilizadas nas ind\u00fastrias aliment\u00edcia e petrol\u00edfera.
Os tipos mais comuns de caixas de engrenagens helicoidais s\u00e3o as caixas de engrenagens helicoidais simples e as caixas de engrenagens helicoidais duplas. As engrenagens helicoidais simples possuem uma se\u00e7\u00e3o helicoidal paralela ao eixo. Tamb\u00e9m est\u00e3o dispon\u00edveis as que possuem dentes com curvatura em arco circular.<\/p>\n
Caracter\u00edsticas NVH<\/h2>\n
As caracter\u00edsticas de NVH (ru\u00eddo, vibra\u00e7\u00e3o e aspereza) de caixas de engrenagens helicoidais s\u00e3o uma considera\u00e7\u00e3o importante no desenvolvimento de novos produtos de transmiss\u00e3o. O NVH pode ser quantificado usando an\u00e1lise de wavelet, an\u00e1lise de ordem e an\u00e1lise estat\u00edstica de energia. Essas t\u00e9cnicas s\u00e3o normalmente usadas no dom\u00ednio da frequ\u00eancia, mas tamb\u00e9m podem ser usadas no dom\u00ednio do tempo real.
O m\u00e9todo NVH mais b\u00e1sico utiliza uma an\u00e1lise modal para quantificar o ru\u00eddo de transmiss\u00e3o. Modelos simplificados usam varia\u00e7\u00f5es sinusoidais de rigidez, mas tamb\u00e9m podem ser usados \u200b\u200bpara estudar efeitos especiais.
Um dos aspectos mais importantes do NVH (ru\u00eddo, vibra\u00e7\u00e3o e aspereza) \u00e9 a integridade da cadeia de sinal. A cadeia de sinal \u00e9 afetada pelo impacto do engrenamento das engrenagens e pela excita\u00e7\u00e3o da carca\u00e7a principal da transmiss\u00e3o. O primeiro passo para quantificar o NVH \u00e9 estabelecer a cadeia de sinal. Isso pode ser feito comparando os sinais gravados em um conversor anal\u00f3gico-digital ou em um disco r\u00edgido. Em seguida, usando a transformada r\u00e1pida de Fourier (FFT), os sinais s\u00e3o convertidos do dom\u00ednio do tempo para o dom\u00ednio da frequ\u00eancia.
Para a an\u00e1lise de NVH (ru\u00eddo, vibra\u00e7\u00e3o e aspereza), \u00e9 importante obter um prot\u00f3tipo representativo do ve\u00edculo de produ\u00e7\u00e3o. Isso \u00e9 necess\u00e1rio logo no in\u00edcio da fase de projeto, pois altera\u00e7\u00f5es no produto final geralmente exigem modifica\u00e7\u00f5es substanciais no projeto.
Para caixas de engrenagens helicoidais, a principal vantagem da configura\u00e7\u00e3o de m\u00f3dulo reverso \u00e9 que a caixa de engrenagens do tipo radial \u00e9 mais econ\u00f4mica de produzir. A caixa de engrenagens do tipo radial utiliza as mesmas ferramentas de corte de dentes que uma engrenagem cil\u00edndrica de dentes retos, mas pode ser produzida de forma mais econ\u00f4mica.
As principais caracter\u00edsticas das engrenagens helicoidais s\u00e3o a maior \u00e1rea de contato e a maior capacidade de carga. Por isso, as caixas de engrenagens helicoidais s\u00e3o geralmente utilizadas em aplica\u00e7\u00f5es de alta carga. No entanto, as caixas de engrenagens helicoidais tendem a apresentar menor efici\u00eancia do que as caixas de engrenagens cil\u00edndricas de dentes retos.
A deforma\u00e7\u00e3o t\u00e9rmica dos rolamentos tamb\u00e9m pode alterar as caracter\u00edsticas de NVH (ru\u00eddo, vibra\u00e7\u00e3o e aspereza) de um sistema de transmiss\u00e3o por engrenagens helicoidais. Neste estudo, investigam-se os efeitos do aumento da temperatura dos rolamentos nas caracter\u00edsticas din\u00e2micas n\u00e3o lineares de um sistema de engrenagens helicoidais.![\"caixa](\"https:\/\/img.hzpt.com\/img\/helicalgearbox\/c-helicalgearbox-3.webp\")
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H\u00e9lice<\/h2>\n
Em compara\u00e7\u00e3o com engrenagens convencionais, as engrenagens helicoidais possuem maior \u00e1rea de contato e produzem menos ru\u00eddo. Essas engrenagens s\u00e3o uma \u00f3tima op\u00e7\u00e3o para aplica\u00e7\u00f5es dom\u00e9sticas e industriais leves, especialmente onde se exige alta efici\u00eancia.
As engrenagens helicoidais produzem for\u00e7a de empuxo axial atrav\u00e9s de um lubrificante especial. Elas s\u00e3o utilizadas em diversos setores industriais, como o automotivo, o petrol\u00edfero, o aliment\u00edcio, o de pl\u00e1sticos e o t\u00eaxtil. Tamb\u00e9m s\u00e3o usadas em sopradores, alimentadores e motoredutores.
Em engrenagens helicoidais, existe um dente especial que forma um \u00e2ngulo com o eixo de rota\u00e7\u00e3o. Esse dente mant\u00e9m o contato enquanto a engrenagem gira at\u00e9 o engate completo. Normalmente, o \u00e2ngulo entre a h\u00e9lice e o eixo de rota\u00e7\u00e3o varia de 15 a 30 graus. Esse \u00e2ngulo \u00e9 importante para determinar o n\u00famero de dentes.
Em compara\u00e7\u00e3o com uma engrenagem de dentes retos, uma engrenagem helicoidal possui uma rela\u00e7\u00e3o pot\u00eancia\/peso maior. Isso significa que a engrenagem helicoidal pode suportar uma carga maior.
As engrenagens helicoidais s\u00e3o normalmente emparelhadas, com cada engrenagem contendo um dente em forma de V. O dente em forma de V \u00e9 projetado para permitir uma maior rela\u00e7\u00e3o de contato, mantendo ao mesmo tempo uma folga m\u00ednima aceit\u00e1vel na base. No entanto, a ponta do dente pode fraturar se for muito fina.
A defini\u00e7\u00e3o matem\u00e1tica do \u00e2ngulo da h\u00e9lice \u00e9 importante para o projeto de uma engrenagem helicoidal. O \u00e2ngulo da h\u00e9lice \u00e9 definido na se\u00e7\u00e3o sobre geometria dos dentes da engrenagem helicoidal.
O \u00e2ngulo entre a h\u00e9lice e o eixo axial de rota\u00e7\u00e3o \u00e9 usado para calcular a rela\u00e7\u00e3o de contato axial de uma engrenagem. Essa rela\u00e7\u00e3o \u00e9 definida como a soma do n\u00famero total de linhas de contato, ou dentes. Se a rela\u00e7\u00e3o de sobreposi\u00e7\u00e3o de um par de engrenagens for zero, ent\u00e3o a rela\u00e7\u00e3o de contato axial tamb\u00e9m ser\u00e1 zero.
Uma caixa de engrenagens helicoidais pode ser um sistema de transmiss\u00e3o altamente eficiente, mas pode sofrer com erros de transmiss\u00e3o. Isso ocorre devido \u00e0 for\u00e7a de empuxo axial, que \u00e9 dissipada ao entrar em contato com um dente oposto. Para minimizar a perda de pot\u00eancia em uma caixa de engrenagens helicoidais, diversas abordagens foram desenvolvidas.<\/p>\n
Planos transversais e normais dos dentes<\/h2>\n
Geralmente, os dentes de uma engrenagem helicoidal possuem dois planos: o plano transversal e o plano normal. O plano normal \u00e9 perpendicular ao plano primitivo. O plano transversal \u00e9 perpendicular ao plano axial.
Quando um dente est\u00e1 em contato, a carga \u00e9 perpendicular \u00e0 superf\u00edcie no ponto de contato. Isso \u00e9 conhecido como \u00e2ngulo de press\u00e3o. Esse \u00e2ngulo \u00e9 uma fun\u00e7\u00e3o da posi\u00e7\u00e3o radial do dente no eixo da haste. O \u00e2ngulo tamb\u00e9m pode ser usado para descrever o formato de um dente.
Em engrenagens helicoidais, o \u00e2ngulo de press\u00e3o normal \u00e9 o \u00e2ngulo da linha de carga em rela\u00e7\u00e3o ao plano normal ao eixo do dente. \u00c9 importante conhecer o \u00e2ngulo de press\u00e3o ao calcular as for\u00e7as em um par de engrenagens helicoidais. Esse \u00e2ngulo geralmente varia entre 15 e 30 graus.
A caixa de engrenagens helicoidais \u00e9 a mais utilizada. Consiste em um conjunto de engrenagens helicoidais conectadas por eixos paralelos. Tamb\u00e9m \u00e9 utilizada em sopradores, na ind\u00fastria t\u00eaxtil, na ind\u00fastria a\u00e7ucareira e em aplica\u00e7\u00f5es mar\u00edtimas. Possui maior n\u00edvel de contato e menor vibra\u00e7\u00e3o do que as engrenagens convencionais.
Engrenagens helicoidais podem ser usadas em alimentadores, sopradores e aplica\u00e7\u00f5es com borracha e pl\u00e1stico. S\u00e3o mais silenciosas do que as engrenagens convencionais, o que \u00e9 especialmente importante na ind\u00fastria aliment\u00edcia. Tamb\u00e9m s\u00e3o capazes de transferir cargas maiores. Al\u00e9m disso, s\u00e3o dur\u00e1veis \u200b\u200be podem ser usadas em sopradores.
As engrenagens helicoidais possuem um perfil de dente inclinado. S\u00e3o menos ruidosas que as engrenagens convencionais, o que as torna ideais para aplica\u00e7\u00f5es mar\u00edtimas. Al\u00e9m disso, transmitem a rota\u00e7\u00e3o de forma suave. Possuem uma for\u00e7a de empuxo axial eficaz e transmitem menos vibra\u00e7\u00e3o. S\u00e3o utilizadas em diversas aplica\u00e7\u00f5es industriais, incluindo a ind\u00fastria petrol\u00edfera e a ind\u00fastria aliment\u00edcia.
Engrenagens helicoidais em eixos n\u00e3o paralelos possuem dois c\u00edrculos principais: o c\u00edrculo primitivo e o di\u00e2metro da raiz. Esses c\u00edrculos podem ser diferentes, permitindo o uso de diferentes formatos de dentes no sistema de m\u00f3dulo radial.![\"caixa](\"https:\/\/img.hzpt.com\/img\/helicalgearbox\/b-helicalgearbox-3.webp\")
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Impacto do empuxo externo em engrenagens helicoidais<\/h2>\n
Considerando que as caixas de engrenagens s\u00e3o frequentemente um componente chave na transmiss\u00e3o de pot\u00eancia, o impacto do empuxo externo sobre elas tem sido investigado. Este artigo apresenta um modelo te\u00f3rico, acompanhado de medi\u00e7\u00f5es experimentais. Em particular, este artigo foca nos efeitos do colar de empuxo no caminho de transfer\u00eancia.
O colar de encosto demonstrou reduzir com sucesso o empuxo axial entre engrenagens helicoidais. Ele tamb\u00e9m reduz o impacto ac\u00fastico da caixa de engrenagens, atenuando a pot\u00eancia sonora irradiada. Isso foi alcan\u00e7ado pela incorpora\u00e7\u00e3o de um mecanismo de amortecimento de som que inclui o amortecimento de Rayleigh. A pel\u00edcula de \u00f3leo que envolve o colar de encosto tamb\u00e9m atua como elemento de amortecimento.
Al\u00e9m de reduzir a vibra\u00e7\u00e3o da caixa de engrenagens, o amortecimento por pel\u00edcula de \u00f3leo pode atenuar os graus de liberdade acoplados. Para testar essa hip\u00f3tese, foi desenvolvido um modelo te\u00f3rico de uma caixa de engrenagens equipada com um colar de encosto. Esse modelo foi ent\u00e3o utilizado em um modelo de simula\u00e7\u00e3o da din\u00e2mica da caixa de engrenagens para analisar os efeitos do colar de encosto no caminho de transfer\u00eancia.
O primeiro modelo parcial mostra como a pel\u00edcula de \u00f3leo e a pot\u00eancia sonora irradiada podem alterar o desempenho ac\u00fastico de uma caixa de engrenagens. Em particular, os n\u00edveis de press\u00e3o sonora das frequ\u00eancias de excita\u00e7\u00e3o s\u00e3o comparados na tampa superior da caixa de engrenagens na dire\u00e7\u00e3o vertical. Isso foi feito usando um aceler\u00f4metro.
O segundo modelo parcial \u00e9 uma simula\u00e7\u00e3o do som transmitido pelo ar a partir da caixa de engrenagens. Isso \u00e9 feito usando a combina\u00e7\u00e3o da excita\u00e7\u00e3o do motor e da excita\u00e7\u00e3o do engrenamento. Para isso, mede-se a frequ\u00eancia do som irradiado em quatro combina\u00e7\u00f5es diferentes de torque e velocidade.
Al\u00e9m disso, a engrenagem helicoidal foi cortada em um n\u00famero arbitr\u00e1rio de se\u00e7\u00f5es transversais. Cada engrenagem \u00e9 ent\u00e3o montada em um eixo, que gira com uma sincroniza\u00e7\u00e3o diferente. A engrenagem helicoidal \u00e9 comparada a uma engrenagem cil\u00edndrica de dentes retos correspondente para fins de compara\u00e7\u00e3o. A engrenagem cil\u00edndrica de dentes retos apresenta uma tens\u00e3o na raiz maior, mas sua tens\u00e3o de contato relativa n\u00e3o \u00e9 t\u00e3o grande quanto a da engrenagem helicoidal.
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Editor por CX 2023-04-04<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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