ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS MECÂNICA APLICADA.

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1 TIPOS DE ENGRENAGENS.

1.1 Engrenagens de dentes retos.

São o tipo mais comum de engrenagens. Elas têm dentes retos e são montadas em eixos paralelos. Há situações em que muitas dessas engrenagens são usadas juntas para criar grandes reduções na transmissão.

Engrenagens de dentes retos são utilizadas em muitos dispositivos como: chave de fenda elétrica, as figuras que dançam, o aspersor oscilante, o relógio de corda, a máquina de lavar roupas e a secadora de roupas. Mas você não vai encontrar esse tipo de engrenagem no seu carro. E isso porque a engrenagem de dentes retos pode ser muito barulhenta. Cada vez que os dentes se encaixam, eles colidem e esse impacto faz muito ruído. Além disso, também aumenta a tensão sobre os dentes.

Para reduzir o ruído e a tensão das engrenagens, a maioria das engrenagens do seu carro é helicoidal.

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Figura 1: Engrenagens de dentes retos

Fonte: www.ciencia.hsw.uol.com.br

1.2 Engrenagem Hipóide.

A engrenagem hipóide, por outro lado, consegue juntar eixos em planos diferentes. Essa característica é usada em muitos diferenciais de carros. Tanto a cremalheira do diferencial como o pinhão de entrada são hipóides. Isso permite que o pinhão de entrada seja montado em um plano inferior ao do eixo da cremalheira. E já que o eixo da transmissão do carro se conecta ao pinhão de entrada, ele também é reduzido. O que faz com que ele não entre tanto no compartimento de passageiros do carro, liberando mais espaço tanto para os passageiros como para a carga.

[pic 2]Figura 2: Engrenagem hipoide.

Fonte: www.forumbmwportugal.com

1.3 Engrenagens Cilíndricas Cônicas.

Possuem a forma de tronco de cones. São utilizadas principalmente em aplicações que exigem eixos que se cruzam (concorrentes). Os dentes podem ser retos ou inclinados em relação ao eixo de rotação da engrenagem.

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Figura 3: Engrenagens Cilíndricas Cônicas

Fonte: www.solucoesindustriais.com.br

1.4 Pinhão-Cremalheira.

Neste sistema, a coroa tem um diâmetro infinito, tornando-se reta. Os dentes podem ser retos ou inclinados. O dimensionamento é semelhante às engrenagens cilíndricas retas ou helicoidais. Na Fig. abaixo está mostrado um exemplo destas engrenagens. Consegue-se através deste sistema transformar movimento de rotação em translação.

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Figura 4: Engrenagens Pinhão-cremalheira

Fonte: www.ebah.com.br

1.5 Engrenagens sem-fim.

Engrenagens sem-fim são usadas quando grandes reduções de transmissão são necessárias. Esse tipo de engrenagem costuma ter reduções de 20:1, chegando até a números maiores do que 300:1. 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. Outro uso muito interessante para engrenagens sem-fim está no diferencial Torsen, que é usado em carros e caminhões de alto desempenho.

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Figura 5: Engrenagens sem-fim

Fonte: www.usinagemtbv.com.br

2 - Frequência e Período.

Freqüência - Ainda no caso de velocidade angular constante, denomina-se freqüência (f) ao número de voltas completas efetuadas pelo ponto da roda, na unidade de tempo.

As medidas usuais de frequência podem ser: voltas por segundo, rotações por minuto (rpm), etc. No Sistema Internacional, a unidade é chamada de Hertz (Hz).

Período - Se a velocidade angular for constante, cada ponto da roda descreverá um movimento circular e uniforme. Neste caso, definimos o período (T) como sendo o intervalo de tempo necessário para que qualquer ponto da roda descreva uma volta completa.

2.1 Relação entre Período e Frequência.

A frequência e inversamente proporcional ao período. Isso significa que quanto maior a frequência, mais voltas o objeto da em torno do próprio eixo, menor será o tempo para que uma volta seja data. E essa diferença é apresentada pela expressão abaixo:

T=1/f ou f=1/T

Abaixo apresentamos 02 diferentes modelos de carro para mostrar o dimensionamento e as frequências de cada sistema transmissivo.

Uno Mille Fire Flex 1.0 HATCH Transmissão: Câmbio manual de 5 marchas (05 à frente e 01 a ré); tração dianteira com juntas homocinéticas. Relação das marchas: 1ª marcha – 4,273 rotações do motor para 1 do sistema de engrenagens 2ª marcha – 2,238 :1 3ª marcha – 1,444 :1 4ª marcha – 1,029 :1 5ªmarcha – 0,872 :1 Ré - 3,909 :1 Relação de transmissão do diferencial 4,067 :1

CHEVROLET ASTRA 2.0 FLEXPOWER HATCH Transmissão: Modelo manual: F17-5 Plus WR Manual de 5 velocidades à frente sincronizadas Relação de marchas: Primeira - 3,73rotações do motor para 1 do sistema de engrenagens Segunda - 1,96:1 Terceira - 1,32:1 Quarta - 0,95:1 Quinta: - 0,76:1 Ré - 3,31:1 Diferencial - 3,94:1

3 - Mecanismos: Engrenagens.

O mecanismo de troca de marchas, mais conhecido por caixa de câmbio, é extremamente importante para que se possa realizar o uso mais adequado de motor. Nela é realizada a relação entre as engrenagens para que possa realizar o melhor uso do torque gerado por um motor. Esse mecanismo possui duas versões bem definidas que podem ser manuais ou automáticas, onde podem passam de um mecanismo muito simples até um mecanismo completo como o encontrado durante a troca de marchas automaticamente.