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<\/p>\nNeste relat\u00f3rio, discutiremos como calcular a deflex\u00e3o do eixo sem-fim de uma engrenagem helicoidal. Tamb\u00e9m abordaremos as caracter\u00edsticas de uma engrenagem helicoidal, como as for\u00e7as nos dentes. E analisaremos as caracter\u00edsticas cr\u00edticas de uma engrenagem helicoidal. Continue a leitura para entender muito mais! Listamos aqui alguns itens a serem considerados antes de adquirir uma engrenagem helicoidal. Esperamos que voc\u00ea goste de aprender! Ap\u00f3s ler este artigo, voc\u00ea estar\u00e1 bem preparado para escolher uma engrenagem helicoidal que atenda \u00e0s suas necessidades.<\/p>\n
O objetivo principal dos c\u00e1lculos \u00e9 determinar a deflex\u00e3o de uma rosca sem-fim. Roscas sem-fim s\u00e3o utilizadas para trocar engrenagens e componentes mec\u00e2nicos. Este tipo de transmiss\u00e3o utiliza uma rosca sem-fim. O di\u00e2metro da rosca sem-fim e a quantidade de dentes s\u00e3o inseridos no c\u00e1lculo passo a passo. Em seguida, uma tabela com as respostas corretas \u00e9 exibida na tela. Ap\u00f3s preencher a tabela, voc\u00ea pode prosseguir para o c\u00e1lculo principal. Voc\u00ea tamb\u00e9m pode modificar os par\u00e2metros de resist\u00eancia.
A deflex\u00e3o ideal do eixo sem-fim \u00e9 calculada utilizando o m\u00e9todo dos elementos finitos (MEF). O modelo possui diversos par\u00e2metros, incluindo a magnitude dos fatores e as condi\u00e7\u00f5es de contorno. Os resultados dessas simula\u00e7\u00f5es s\u00e3o comparados aos valores anal\u00edticos correspondentes para determinar a deflex\u00e3o m\u00e1xima. O resultado \u00e9 uma tabela que exibe a deflex\u00e3o ideal do eixo sem-fim. As tabelas podem ser baixadas abaixo. Voc\u00ea tamb\u00e9m pode encontrar mais detalhes sobre as diferentes formula\u00e7\u00f5es de deflex\u00e3o e suas aplica\u00e7\u00f5es.
A t\u00e9cnica de c\u00e1lculo utilizada pela norma DIN EN 10084 depende do parafuso sem-fim cementado e endurecido de 16MnCr5. Assim, voc\u00ea pode utilizar as normas DIN EN 10084 (CuSn12Ni2-C-GZ) e DIN EN 1982 (CuAl10Fe5Ne5-C-GZ). Em seguida, voc\u00ea pode inserir a largura da rosca sem-fim, manualmente ou utilizando a op\u00e7\u00e3o de autoatendimento.
As t\u00e9cnicas t\u00edpicas para o c\u00e1lculo da deflex\u00e3o do eixo sem-fim fornecem uma \u00f3tima aproxima\u00e7\u00e3o da deflex\u00e3o, mas n\u00e3o consideram as modifica\u00e7\u00f5es geom\u00e9tricas no sem-fim. Embora a estrat\u00e9gia de Norgauer de 2021 aborde esses problemas, ela n\u00e3o leva em conta o enrolamento helicoidal do esmalte do sem-fim e superestima o efeito de enrijecimento da engrenagem. M\u00e9todos muito mais inovadores s\u00e3o essenciais para o projeto eficiente de eixos sem-fim de pequeno di\u00e2metro.
As engrenagens helicoidais apresentam menor n\u00edvel de ru\u00eddo e vibra\u00e7\u00e3o em compara\u00e7\u00e3o com outros tipos de componentes mec\u00e2nicos. No entanto, seu desempenho \u00e9 frequentemente limitado pelo desgaste que ocorre na roda helicoidal, que \u00e9 mais macia. A deflex\u00e3o do eixo helicoidal \u00e9 um fator que influencia consideravelmente o ru\u00eddo e o desgaste. O m\u00e9todo de c\u00e1lculo da deflex\u00e3o em engrenagens helicoidais est\u00e1 dispon\u00edvel nas normas ISO\/TR 14521, DIN 3996 e AGMA 6022.
O mecanismo de engrenagem helicoidal pode ser projetado com uma rela\u00e7\u00e3o de transmiss\u00e3o precisa. O c\u00e1lculo envolve dividir a rela\u00e7\u00e3o de transmiss\u00e3o entre v\u00e1rios n\u00edveis em uma caixa de engrenagens. Os par\u00e2metros de entrada da transmiss\u00e3o de pot\u00eancia afetam as qualidades da engrenagem, assim como o material da engrenagem helicoidal. Para obter um desempenho superior, o material da engrenagem helicoidal deve ser adequado aos problemas que ser\u00e3o enfrentados. O mecanismo de engrenagem helicoidal pode ser uma transmiss\u00e3o autoblocante.
A caixa de engrenagens helicoidais envolve diversos componentes mec\u00e2nicos. Os principais contribuintes para a perda total de energia s\u00e3o as cargas axiais e as perdas nos rolamentos do eixo helicoidal. Portanto, diferentes configura\u00e7\u00f5es de rolamentos s\u00e3o estudadas. Um tipo inclui configura\u00e7\u00f5es de rolamentos fixos\/n\u00e3o fixos. Outro tipo s\u00e3o os rolamentos de rolos c\u00f4nicos. Os acionamentos de engrenagens helicoidais s\u00e3o considerados quando se utilizam rolamentos fixos versus n\u00e3o fixos. A investiga\u00e7\u00e3o dos acionamentos de engrenagens helicoidais tamb\u00e9m envolve a an\u00e1lise dos rolamentos de contato em X e de quatro posi\u00e7\u00f5es.![\"eixo](\"https:\/\/img.hzpt.com\/img\/worm-shaft\/c-wormshaft-2.webp\")
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A rigidez \u00e0 flex\u00e3o de um mecanismo de engrenagem helicoidal depende das for\u00e7as exercidas sobre os dentes. Essas for\u00e7as melhoram com o aumento da densidade de energia, mas isso tamb\u00e9m leva a um aumento na deflex\u00e3o do eixo da engrenagem helicoidal. A deflex\u00e3o resultante pode afetar o desempenho, a capacidade de carga de desgaste e o comportamento NVH (ru\u00eddo, vibra\u00e7\u00e3o e aspereza). Os avan\u00e7os cont\u00ednuos em recursos de bronze, lubrificantes e na produ\u00e7\u00e3o de materiais de alta qualidade t\u00eam permitido aos fabricantes de engrenagens helicoidais gerar densidades de energia cada vez maiores.
As t\u00e9cnicas de c\u00e1lculo padronizadas consideram apenas o impacto de suporte da denti\u00e7\u00e3o no eixo sem-fim. No entanto, engrenagens sem-fim com ressalto n\u00e3o s\u00e3o inclu\u00eddas no c\u00e1lculo. Al\u00e9m disso, o ponto de contato da denti\u00e7\u00e3o n\u00e3o \u00e9 levado em conta, a menos que o eixo seja fabricado pr\u00f3ximo \u00e0 engrenagem sem-fim. Da mesma forma, o di\u00e2metro da raiz \u00e9 tratado como o di\u00e2metro de flex\u00e3o igual, mas isso ignora a influ\u00eancia de suporte da denti\u00e7\u00e3o do sem-fim.
Uma f\u00f3rmula generalizada \u00e9 apresentada para estimar a contribui\u00e7\u00e3o da tens\u00e3o superficial de contato (STE) \u00e0 excita\u00e7\u00e3o vibrat\u00f3ria. Os resultados finais s\u00e3o aplic\u00e1veis \u200b\u200ba qualquer equipamento com uma amostra de malha. Sugere-se que os engenheiros considerem diferentes abordagens de malha para obter resultados mais precisos. Uma maneira de testar superf\u00edcies de malha de dentes \u00e9 usar um subprograma de tens\u00e3o e malha de fator finito. Esta aplica\u00e7\u00e3o avaliar\u00e1 as tens\u00f5es de flex\u00e3o dos dentes sob cargas din\u00e2micas.
O efeito da escova\u00e7\u00e3o dos dentes e da lubrifica\u00e7\u00e3o na rigidez \u00e0 flex\u00e3o pode ser obtido aumentando o \u00e2ngulo de for\u00e7a do par de roscas sem-fim. Isso pode reduzir as tens\u00f5es de flex\u00e3o nos dentes da engrenagem sem-fim. Uma abordagem mais abrangente \u00e9 adicionar uma avalia\u00e7\u00e3o de contato entre dentes sob carga (CCTA). Essa t\u00e9cnica tamb\u00e9m \u00e9 empregada para examinar engrenagens sem-fim ZC1 com desalinhamento. Os resultados obtidos com a t\u00e9cnica t\u00eam sido amplamente aplicados a diversos tipos de engrenagens.
Neste estudo, descobrimos que a rigidez \u00e0 flex\u00e3o da engrenagem anular \u00e9 extremamente afetada pelos dentes. A raiz chanfrada da engrenagem anular \u00e9 maior que a largura da ranhura. Portanto, a rigidez \u00e0 flex\u00e3o da engrenagem anular pode variar com a largura do dente, aumentando com a espessura da parede do anel. Al\u00e9m disso, uma varia\u00e7\u00e3o na espessura da parede do anel da engrenagem helicoidal permite um desvio maior da especifica\u00e7\u00e3o de projeto.
Para compreender a influ\u00eancia dos dentes na rigidez \u00e0 flex\u00e3o de um equipamento de rosca sem-fim, \u00e9 essencial conhecer a condi\u00e7\u00e3o da raiz. Dentes involutos s\u00e3o propensos \u00e0 tens\u00e3o de flex\u00e3o e podem fraturar sob condi\u00e7\u00f5es extremas. Uma an\u00e1lise de fratura dent\u00e1ria pode controlar esse problema, determinando a forma da raiz e sua rigidez \u00e0 flex\u00e3o. A otimiza\u00e7\u00e3o da forma da raiz diretamente no equipamento final minimiza a tens\u00e3o de flex\u00e3o nos dentes involutos.
O efeito das for\u00e7as nos dentes sobre a rigidez \u00e0 flex\u00e3o de uma engrenagem helicoidal foi investigado utilizando a Instala\u00e7\u00e3o de Teste de Engrenagens C\u00f4nicas Espirais CZPT. Neste estudo, v\u00e1rios dentes de um pinh\u00e3o c\u00f4nico espiral foram instrumentados com sensores de press\u00e3o e testados em velocidades que variaram de est\u00e1tica a 14.400 RPM. Os testes foram realizados com n\u00edveis de pot\u00eancia de at\u00e9 540 kW. Os resultados obtidos foram comparados com a an\u00e1lise de um modelo tridimensional de elementos finitos.![\"eixo](\"https:\/\/img.hzpt.com\/img\/worm-shaft\/b-wormshaft-2.webp\")
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Engrenagens sem-fim s\u00e3o tipos exclusivos de engrenagens. Elas apresentam uma variedade de caracter\u00edsticas e aplica\u00e7\u00f5es. Este relat\u00f3rio analisar\u00e1 as caracter\u00edsticas e os benef\u00edcios das engrenagens sem-fim. Em seguida, veremos os usos mais comuns das engrenagens sem-fim. Vamos dar uma olhada! Antes de nos aprofundarmos nas engrenagens sem-fim, vamos revisar suas capacidades. Esperamos que voc\u00ea perceba o qu\u00e3o vers\u00e1teis essas engrenagens s\u00e3o.
Uma engrenagem helicoidal pode atingir rela\u00e7\u00f5es de redu\u00e7\u00e3o enormes com trabalho m\u00ednimo. Ao incorporar circunfer\u00eancia \u00e0 roda, a engrenagem helicoidal pode aumentar significativamente seu torque e reduzir sua velocidade. Conjuntos de engrenagens convencionais precisam de v\u00e1rias redu\u00e7\u00f5es para obter a mesma rela\u00e7\u00e3o de redu\u00e7\u00e3o. As engrenagens helicoidais t\u00eam menos pe\u00e7as m\u00f3veis, portanto, h\u00e1 menos pontos de falha. No entanto, elas n\u00e3o podem inverter o fluxo de for\u00e7a. Isso ocorre porque o atrito entre a engrenagem helicoidal e a roda torna extremamente dif\u00edcil mover a engrenagem helicoidal para tr\u00e1s.
As engrenagens helicoidais s\u00e3o amplamente utilizadas em elevadores, guindastes e monta-cargas. S\u00e3o particularmente valiosas em aplica\u00e7\u00f5es onde a velocidade de parada \u00e9 essencial. Podem ser integradas a freios menores para garantir seguran\u00e7a b\u00e1sica, mas n\u00e3o devem ser consideradas o principal sistema de frenagem. Geralmente, possuem travamento autom\u00e1tico, sendo uma excelente op\u00e7\u00e3o para diversas aplica\u00e7\u00f5es. Apresentam tamb\u00e9m muitas vantagens, como desempenho aprimorado e maior seguran\u00e7a.
As engrenagens helicoidais s\u00e3o projetadas para atingir uma rela\u00e7\u00e3o de redu\u00e7\u00e3o espec\u00edfica. Geralmente, s\u00e3o instaladas entre os eixos de entrada e sa\u00edda de um motor e uma carga. Os dois eixos s\u00e3o frequentemente posicionados em um \u00e2ngulo que garante o alinhamento correto. As engrenagens helicoidais possuem um espa\u00e7amento entre os eixos com dimens\u00f5es pr\u00f3ximas ao corpo. O espa\u00e7amento entre os eixos da engrenagem e do sem-fim determina o passo axial. Por exemplo, se os conjuntos de engrenagens forem instalados a uma dist\u00e2ncia radial, um di\u00e2metro externo menor ser\u00e1 necess\u00e1rio.
O contato deslizante das engrenagens helicoidais reduz a efici\u00eancia, mas tamb\u00e9m garante uma opera\u00e7\u00e3o silenciosa. Essa a\u00e7\u00e3o deslizante limita a efic\u00e1cia das engrenagens helicoidais a valores entre 30 e 50 dentes por polegada (3%). Diversos m\u00e9todos s\u00e3o apresentados aqui para minimizar o atrito e gerar folgas de entrada e sa\u00edda ideais. Voc\u00ea logo perceber\u00e1 por que elas s\u00e3o uma op\u00e7\u00e3o t\u00e3o funcional para suas necessidades! Portanto, se voc\u00ea est\u00e1 pensando em adquirir uma engrenagem helicoidal, certifique-se de ler este artigo para saber mais sobre suas caracter\u00edsticas!
Uma configura\u00e7\u00e3o de engrenagem helicoidal \u00e9 explicada nas Figuras 19 e 20. Uma configura\u00e7\u00e3o alternativa do m\u00e9todo emprega um motor e uma \u00fanica engrenagem helicoidal 153. A engrenagem helicoidal 153 gira um mecanismo que aciona um bra\u00e7o 152. O bra\u00e7o 152, por sua vez, move o conjunto lente\/espelho 10, variando o \u00e2ngulo de eleva\u00e7\u00e3o. A unidade de gerenciamento do motor 114 ent\u00e3o rastreia o \u00e2ngulo de eleva\u00e7\u00e3o do conjunto lente\/espelho 10 em rela\u00e7\u00e3o \u00e0 posi\u00e7\u00e3o de refer\u00eancia.
A engrenagem sem-fim e o parafuso sem-fim s\u00e3o ambos feitos de metal. No entanto, a engrenagem sem-fim e o parafuso sem-fim de lat\u00e3o s\u00e3o produzidos em lat\u00e3o, que \u00e9 um metal amarelo. Suas op\u00e7\u00f5es de lubrificante s\u00e3o muito mais adapt\u00e1veis, mas s\u00e3o limitadas pelas restri\u00e7\u00f5es de aditivos devido \u00e0 cor amarela do metal. Engrenagens sem-fim de pl\u00e1stico sobre metal s\u00e3o normalmente encontradas em aplica\u00e7\u00f5es com cargas leves. O lubrificante utilizado depende do tipo de pl\u00e1stico, pois muitos tipos de pl\u00e1stico reagem aos hidrocarbonetos presentes nos lubrificantes comuns. Por esse motivo, \u00e9 necess\u00e1rio um lubrificante n\u00e3o reativo.<\/p>\n
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