Apostila Conceitos de Engrenagens Cil ndricas Retas e Helicoidais

Elementos de Máquinas I – Engrenagens – Dimensionamento

6.

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ENGRENAGENS – DIMENSIONAMENTO

As engrenagens podem falhar por duas maneiras distintas: Fadiga por flexão e desgaste (fadiga de contato). Ambos os modos de falhas devem ser verificados!!

Dimensionamento de
Engrenagens

- Fadiga por Flexão
- Desgaste

O dimensionamento sempre consiste em comparar a tensão atuante com a resistência, ou seja:

σATUANTE ≤ σADMISSÍVEL
O dimensionamento pode ser feito de várias maneiras distintas, como:
a) Determinar o módulo (m) e a largura do dente (F) necessário para transmitir uma certa potência: Determinar o módulo e a largura pela fadiga por flexão.
Posteriormente verificar se estes valores calculados são suficientes para resistir ao desgaste. (Pode também iniciar pelo desgaste e verificar à flexão).
b) Determinar a máxima potência que um par de engrenagens conhecido pode transmitir, ou seja, sua capacidade de transmissão. Neste caso o módulo e a largura são conhecidos previamente. Determinar a capacidade de transmissão para a fadiga por flexão e para a o desgaste. O menor valor será a capacidade do par de engrenagens.
c) Se o material do pinhão for idêntico ao da coroa, dimensionar apenas o pinhão
(já que tem um número menor de dentes). Se as engrenagens forem fabricadas com materiais distintos (com durezas distintas), dimensionar ambos: pinhão e coroa.
d) Critério de aceite: 3p ≤ F ≤ 5p

p = passo da engrenagem.

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6.1 ENGRENAGENS CILÍNDRICAS RETAS E HELICOIDAIS
6.1.1 Dimensionamento de Engrenagens Baseando-se na Flexão
Tensão atuante na Flexão (σ):
A tensão atuante nas engrenagens cilíndricas retas e helicoidais provocada pela flexão é calculada usando-se a Eq. (6.1):

σ = W t KOKV' K s t 1 KH KB
Fm J

W = Força tangencial;
K’V = Fator dinâmico (velocidade); m = módulo da engrenagem
KH = Fator de distribuição de carga;
J = Fator geométrico

(6.1)

KO = Fator de sobrecarga;
KS = Efeito do tamanho
F =