Vibração (Caixa de engrenagens)

TRABALHO DE ENGRENAGENS DE CAIXA DE VELOCIDADES

Ricardo Velozo Marcondes de Oliveira

1. Introdução

Uma caixa de velocidades é uma peça constituída em sua maioria de engrenagens interligadas entre si e intercambiáveis que de uma forma dinâmica trabalham em conjunto para que as velocidades de saída sejam controladas de acordo com a de entrada.
De uma maneira geral, a caixa de velocidades é um equipamento de rotação, e a análise de falhas por vibração tem aí muita utilidade. Aos “olhos” desta análise, este equipamento pode causar harmônicos de baixa freqüência ao longo de seu espectro normal, mas há também uma série de atividades na região de alta frequência, isto devido aos engrenamentos ente os dentes das engrenagens e aos impactos característicos dos mesmos e de rolamento. O espectro normal de uma caixa de velocidades mostra picos a 1x e 2x a velocidade de eixo, junto com a frequência da rede de engrenagens (GMF). Normalmente a GMF apresenta bandas laterais da velocidade de operação e em torno dela todos os picos são de baixa amplitude; e não são excitadas as freqüências naturais das engrenagens. A GMF, também conhecida como ‘freqüência de engrenamento’ é calculada pelo produto do número de dentes da engrenagem ou do pinhão e a respectiva velocidade de funcionamento.

GMF = Número de dentes da engrenagem x velocidade da engrenagem (RPM).

Figura 1 – Espectro normal de engrenagem

O espectro de uma caixa de velocidades contém várias freqüências devido às diferentes GMFs e seus respectivos harmônicos, sendo que num equipamento em boas condições existe a predominância de baixa amplitude em todos os picos e excitação de freqüência não naturais de engrenamento.

2. Dente de engrenagem

O desgaste de um dente de engrenagem e folga pode excitar freqüências naturais junto das freqüências de engrenamento e suas bandas laterais, sendo que para este caso a análise de sinal ampliado permite a análise mais confiável de uma parte específica