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Como selecionar o eixo sem-fim apropriado
Você pode estar curioso para saber como escolher o eixo sem-fim adequado. Neste artigo, você descobrirá sobre módulos sem-fim com o mesmo diâmetro primitivo, engrenagens sem-fim de rosca dupla e engrenagens sem-fim autotravantes. Assim que você selecionar o eixo sem-fim correto, verá que será mais fácil usar a engrenagem em sua residência. Há muitas vantagens em escolher o eixo sem-fim certo. Continue lendo para descobrir mais.
Forma côncava
A forma côncava do eixo de um parafuso sem-fim é uma característica importante para o projeto de uma engrenagem sem-fim. Engrenagens sem-fim podem ser encontradas em uma ampla variedade de formatos, e os parâmetros básicos do perfil podem ser obtidos em publicações especializadas e de fabricantes. Esses parâmetros são usados em cálculos geométricos, e a escolha da engrenagem sem-fim adequada para uma aplicação específica pode ser baseada principalmente nessas especificações.
O perfil da rosca de um parafuso sem-fim é descrito pela tangente ao eixo do seu cilindro principal. Os dentes são formados em linha reta com uma forma ligeiramente côncava nas laterais. Assemelha-se a uma engrenagem helicoidal, e o perfil do parafuso sem-fim em si é reto. Este tipo de engrenagem é frequentemente utilizado quando a qualidade do esmalte é superior a um determinado limite.
A geometria de um parafuso sem-fim depende do tipo e do fabricante. Antigamente, os parafusos sem-fim eram fabricados de forma semelhante a roscas simples e podiam ser torneados. Nessa época, era comum usar ferramentas de lados retos para criar roscas no plano trapezoidal. Posteriormente, técnicas de retificação aprimoraram o acabamento da rosca e reduziram as distorções resultantes do endurecimento.
Quando uma engrenagem helicoidal possui vários dentes, o ângulo de passo é um parâmetro fundamental. Um ângulo de passo maior aumenta a eficiência. Se você deseja melhorar o ângulo de passo sem aumentar o número de dentes, pode substituir o par de engrenagens helicoidais por um com um número diferente de dentes. O ângulo da hélice precisa aumentar, mesmo que a distância entre os dentes permaneça constante. No entanto, um ângulo de passo maior raramente é utilizado para transmissões de potência.
A quantidade mínima de dentes da engrenagem depende do ângulo de força com correção de engrenagem zero. O diâmetro do parafuso sem-fim é d1 e baseia-se principalmente em um valor de módulo reconhecido, mx ou mn. Geralmente, valores maiores de m são atribuídos a módulos maiores. E uma quantidade menor de dentes é denominada ângulo de passo menor. No caso de um ângulo de passo baixo, utiliza-se engrenagem helicoidal. O ângulo de passo da engrenagem sem-fim é menor que dez graus.
Numerosos vermes filiformes
As minhocas com múltiplos fios podem ser divididas em conjuntos de um, dois ou quatro fios. A proporção é determinada pela quantidade de fios em cada conjunto e pelo número de dentes do aparelho. As contagens de fios mais comuns são 1, 2, 4 e 6. Para descobrir quantos fios você tem, conte o início e o fim de cada fio e divida por dois. Utilizando essa estratégia, você obterá a contagem correta de fios sempre.
O plano tangente do perfil de inclinação de uma minhoca se altera conforme ela se move longitudinalmente ao longo do filamento. O ângulo reto é máximo na garganta e diminui em ambos os lados. O raio de curvatura r” varia proporcionalmente ao raio da minhoca, ou ângulo de inclinação, no nível considerado. Portanto, o ângulo de inclinação da minhoca, r, aumenta com a diminuição da inclinação e diminui com o aumento da inclinação.
Os sem-fins multi-rosca são caracterizados por uma alavancagem consistente entre a superfície da engrenagem e as roscas do sem-fim. A relação entre a área da superfície dos dentes do sem-fim e o seu comprimento pode variar, o que permite o ajuste da engrenagem sem-fim sempre na mesma direção. Para otimizar o contato entre o sem-fim e o equipamento, a relação tangente entre as duas superfícies é ideal.
A eficiência dos acionamentos por rosca sem-fim depende principalmente do ângulo da hélice. Roscas sem-fim com várias roscas podem aumentar a eficiência do acionamento em até 25 a 50 vezes em comparação com roscas sem-fim de rosca única. As engrenagens sem-fim são produzidas em bronze, o que reduz o atrito e o calor no esmalte da rosca. Uma máquina especializada pode ajustar as engrenagens sem-fim para otimizar a eficiência.
Engrenagens helicoidais de rosca dupla
Em diversas aplicações, engrenagens helicoidais são utilizadas para acionar uma roda sem-fim. Essas engrenagens são especiais porque o parafuso sem-fim não pode ser invertido pela energia elétrica aplicada à roda sem-fim. Devido às suas propriedades de travamento automático, elas podem ser utilizadas para evitar o movimento reverso, embora essa não seja uma função totalmente confiável. As aplicações para engrenagens helicoidais incluem içamento de cargas, elevadores, talhas, carretéis de pesca e direção hidráulica automotiva. Devido às suas dimensões compactas, essas engrenagens são frequentemente utilizadas em aplicações com espaço limitado.
Os conjuntos de engrenagens helicoidais geralmente apresentam um uso muito maior do que outros tipos de engrenagens, o que significa que exigem estilos de contato muito mais restritos em novas áreas. Os dentes da engrenagem helicoidal são côncavos, dificultando a medição da espessura dos dentes com pinos, esferas e paquímetros. Para avaliar a espessura dos dentes, no entanto, pode-se medir a folga, que é a medida do espaçamento entre os dentes em uma engrenagem. A folga pode variar de um conjunto de engrenagem helicoidal para outro, portanto, é essencial verificá-la em vários pontos. Se a folga for diferente em dois pontos, isso indica que o espaçamento entre os dentes pode ser diferente.
Engrenagens helicoidais de rosca simples proporcionam uma redução de velocidade substancial, mas com desempenho inferior. Um equipamento helicoidal de múltiplas roscas pode oferecer alta eficiência e grande velocidade, porém com uma desvantagem em termos de potência. Contudo, existem muitas outras aplicações para engrenagens helicoidais. Além de aplicações para serviço pesado, elas são frequentemente utilizadas em caixas de engrenagens para serviço leve, para uma variedade de funções. Quando usadas em conjunto com roscas helicoidais de rosca dupla, permitem uma redução de velocidade considerável em uma única etapa.
Engrenagens helicoidais de aço inoxidável podem ser utilizadas em ambientes úmidos. Essas engrenagens não enferrujam e são ideais para ambientes úmidos e molhados. As superfícies lisas da engrenagem helicoidal facilitam a limpeza. No entanto, elas precisam de lubrificação. O lubrificante mais comum para engrenagens helicoidais é o óleo mineral. Este lubrificante é projetado para proteger a engrenagem helicoidal.
Acionamento por parafuso sem-fim com travamento automático
Um mecanismo de engrenagem helicoidal com travamento automático impede que a plataforma se desloque para trás quando o motor para. Um mecanismo de engrenagem helicoidal com travamento automático dinâmico também é viável, mas não possui um freio de retenção. Esse tipo de mecanismo de engrenagem helicoidal com travamento automático não é suscetível a vibrações, mas pode apresentar ruídos ao ser acionado. Além disso, pode ser necessário um freio adicional para evitar o deslocamento do sistema. Um bom freio pode ser essencial para a segurança.
Um mecanismo de engrenagem helicoidal autotravante não permite a intercambialidade das engrenagens motriz e movida. Isso difere dos mecanismos de engrenagem helicoidal convencional, que permitem a troca de posições. Em um mecanismo de engrenagem helicoidal autotravante, a engrenagem motriz está sempre engatada e a engrenagem movida permanece estacionária. O mecanismo de deslocamento trava automaticamente quando a engrenagem helicoidal é operada incorretamente. Muitas fontes de informação sobre engrenagens helicoidais autotravantes incluem o Manual de Máquinas (Machinery's Handbook).
Um mecanismo de engrenagem helicoidal com travamento automático não é difícil de construir e oferece uma excelente vantagem mecânica. De fato, a saída de um mecanismo de engrenagem helicoidal com travamento automático não pode ser acionada reversamente pelo eixo de entrada. Entusiastas podem construir um mecanismo de engrenagem helicoidal com travamento automático modificando hastes roscadas e engrenagens comuns. No entanto, é mais simples e consideravelmente mais barato construir um sistema de catraca e lingueta. Contudo, é importante observar que você só pode construir um mecanismo de engrenagem helicoidal por vez.
Outra vantagem de um mecanismo de parafuso sem-fim autotravante é o fato de não ser possível trocar os eixos de entrada e saída. Essa é uma vantagem significativa de se utilizar esse tipo de mecanismo, pois permite uma redução considerável do tamanho do equipamento sem aumentar as dimensões da caixa de engrenagens. Se você estiver pensando em adquirir um mecanismo de parafuso sem-fim autotravante para uma aplicação específica, considere as seguintes diretrizes para fazer a escolha certa.
Um sistema de engrenagem helicoidal envolvente é ideal para aplicações que exigem alta precisão e eficiência, com o mínimo de folga. Seus dentes são moldados de maneiras diferentes e as roscas da rosca são modificadas para otimizar o contato com a área. São mais caros de fabricar do que seus equivalentes de rosca simples, mas esse tipo é ideal para aplicações onde a precisão é fundamental. A transmissão por rosca helicoidal também é uma excelente opção para caminhões pesados devido ao seu grande tamanho e alta capacidade de torque.
