CHAVE DE RODA COM MULTIPLICADOR DE TORQUE PARA VEÍCULOS LEVES - PROJETO ITEGRADO

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3 –ABORDAGEM TEÓRICA

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3.1 - Alavanca

A alavanca é uma das máquinas simples estudadas na Antiguidade grega. A alavanca consiste em um corpo rígido, geralmente linear, capaz de girar ao redor de um eixo horizontal fixo em relação à Terra (o fulcro ou ponto de sustentação P S). O eixo de rotação é em geral ortogonal à alavanca, com os dois ficando usualmente no plano horizontal quando a alavanca está parada em relação à Terra.

3.2 - Acoplamento

Acoplamento é um elemento de máquina que transmite momentos de rotação segundo os princípios da forma e do atrito. Emprega-se o acoplamento quando se deseja transmitir um momento de rotação (movimento de rotação e forças) de um eixo motor a outro elemento de máquina situado coaxialmente a ele. Observação: Os acoplamentos que operam por atrito são chamados de embreagem (fricção) ou freios.

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3.3.1 - Engrenagens

Engrenagens são elementos rígidos utilizados na transmissão de movimentos rotativos entre eixos. Consistem basicamente de dois cilindros nos quais são fabricados dentes. A transmissão se dá através do contrato entre os dentes. Como são elementos rígidos, a transmissão deve atender a algumas características especiais, sendo que a principal é que não haja qualquer diferença de velocidades entre pontos em contato quando da transmissão do movimento. Eventuais diferenças fariam com que houvesse perda do contato ou travamento, quando um dente da engrenagem motora tenta transmitir velocidade além da que outro dente da mesma engrenagem em contato transmite .

A figura 1 mostra o tipo mais comum de engrenagem, chamada de engrenagem cilíndrica de dentes retos, em inglês “ spur gear”. O termo engrenarem, embora possa ser empregado para designar apenas um dos elementos, normalmente é empregado para designar a transmissão. Uma transmissão por engrenagens é composta de dois elementos ou mais. Quando duas engrenagens estão em contato, chamados de pinhão a menor delas e de coroa a maior. A denominação não tem relação com o fato de que um e elemento é o motor e outro é o movido, mas somente com as dimensões.

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FIGURA 1- ENGRENAGEM CILINDRICA DE DENTES RETOS

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FONTE: Mecânica Noções Básicas de Elementos de Máquinas - http://www.abraman.org.br/arq72.pdf

Em todas as engrenagens, existe uma relação que é determinada pelas distâncias que vão do centro até o ponto de contato com a outra engrenagem. Um exemplo prático é de um sistema que usa duas engrenagens e se uma delas tiver a metade da outra, a relação será 1:2.

As engrenagens mais modernas utilizam um perfil chamado de involuta para os dentes. Esse perfil serve para manter a velocidade constante entre as duas engrenagens.

A engrenagem cilíndrica, que consegue alcançar um alto rendimento, chega a 99%. O seu problema é que em altas velocidades ele produz muito ruído.

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3.3.2 - Equação de Transmissão (i)

Para engrenagens em geral usa-se a equação 1 abaixo:

(1)[pic 2]

Onde:

Dp1: Diâmetro primitivo da roda motora;

Dp2: Diâmetro primitivo da roda movida;

Z1: Número de dentes da roda motora;

Z2: Número de dentes da roda movida.

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3.3.3 – Engrenagem Planetária

Sendo mais específico, para o projeto apresentado, a engrenagem utilizada para a estrutura da chave de roda é a Engrenagem Planetária. Esse tipo de engrenagem apresenta algumas diferenças em relações a outras, primeiramente as engrenagens planetárias possuem a função de transmitir o torque(força) gerada pelo motor, porém elas conseguem também multiplicação do torque, dando mais potência.

Uma das características que agregam vantagem nesse tipo de engrenagem é a sua forma compacta em relação as que existem no mercado. Essa engrenagem carrega na sua vantagem por ser levar e conseguir diminuir significativamente a velocidade. Mas para garantir sua boa performance, a mesma deve passar por revisão periódica, para assim evitando a inutilização da peça. Uma das mais comuns formas de uma engrenagem planetária está contida na Figura 2:

FIGURA 2: ENGRENAGEM PLANETÁRIA

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FONTE: Mecanismos Prof. Jorge Luiz Erthal - slideplayer.com.br

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3.4 – Composição

A chave de roda com multiplicador de torque é composta por uma engrenagem solar de oito dentes que engrena as engrenagens planetárias com nove dentes e por fim engrena na coroa de vinte e seis dentes. E também um braço de apoio com algumas peças removíveis e um eixo ligando as engrenagens planetárias.

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4 – REFERÊNCIAS

LANG F. L. Movimento de rotação e torque. Disponível em: (http://www.if.ufrgs.br/cref/?area=questions&id=444).