Que tipo de eixo permite sua utilização como elemento de transmissão e também como eixo prolongador?

ELEMENTOS DE MÁQUINAS

Prof. Eng. Wladimir Borges ELEMENTOS DE TRANSMISSÃO I

INTRODUÇÃO A transmissão de movimento e de potência pode ser dada de várias formas, usando diversos tipos de elementos de transmissão. Nesta apostila, vamos abordar alguns desses elementos, tais como: polias e correias, correntes, engrenagens, eixos e árvores, cames, cabos de aço e sarilhos, disco de atrito, acoplamentos etc. Em máquinas é muito comum, termos vários desses elementos trabalhando simultaneamente. Entretanto, para efeito didático, vamos estudá-los separadamente.

Os sistemas de transmissão podem, também, variar as rotações entre dois eixos. Nesse caso, o sistema de rotação é chamado variador ou redutor. As maneiras de variar a rotação de um eixo podem ser:
Por engrenagens;
Por correias;
Por atrito. Abaixo, temos a ilustração de um variador ou redutor por engrenagens acionado por um motor elétrico.

Vários desses elementos montados, sistemas de transmissão, que transferem potência e movimento a outro sistema. Na figura abaixo, a polia motora transmite energia e movimento à polia movida, que por sua vez, transmite movimento a engrenagem.

MODOS DE TRANSMISSÃO Seja qual for o tipo de variador de velocidade ou redutor, sua função está ligada a eixos. A transmissão de força e movimento pode ser pela forma e por atrito. A transmissão pela forma é assim chamada porque a forma dos elementos transmissores é adequada para encaixamento desses elementos entre si. Essa maneira de transmissão é a mais usada, principalmente com os elementos chavetados, eixos-árvore entalhados e eixos-árvore estriados. Vejamos as ilustrações a seguir

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As arruelas estreladas possibilitam grande rigor de movimento axial (dos eixos) e radial (dos raios). As arruelas são apertadas por meio de parafusos que forçam a arruela contra o eixo e o cubo ao mesmo tempo.

A transmissão por atrito possibilita uma boa centralização das peças ligadas aos eixos. Entretanto, não se recomenda em transmissão de grandes esforços em relação aos transmitidos pela forma. Os principais elementos de transmissão por atrito são os elementos anelares e arruelas estreladas.

Esses elementos acima, constituem-se de dois anéis cônicos apertados entre si e que atuam ao mesmo tempo sobre o eixo e o cubo.

Vejamos alguns elementos de transmissão Apresentamos, a seguir, descrição dos principais elementos de máquina de transmissão: correias, correntes, eixos e árvores e cabos de aço. Os eixos já foram descritos. Cada um desses elementos será estudado mais profundamente nas aulas seguintes. CORREIAS E POLIAS São elementos de máquina que transmitem movimento de rotação entre eixos por intermédio das polias. As correias podem ser contínuas ou com emendas. As polias são cilíndricas, fabricadas em diversos materiais. Podem ser fixadas aos eixos por meio de pressão, de chaveta ou de parafuso.

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RELAÇÃO DE TRANSMISSÃO: Seja N1 rotação da polia 1 e N2 rotação da polia 2. Assim, através da relação abaixo se pode obter a rotação (RPM) de uma das polias:

A transmissão de potência através do conjunto polia-correia consiste, no mínimo, em duas polias, sendo uma delas motriz, interligada por uma correia que por atrito transmite a potência à outra polia acionada, motora ou movida. Geralmente são transmissões silenciosas e largamente utilizadas na indústria de modo geral, veículos e tomadas de força (PTO – Power take off). Existem vários tipos de correias, planas, trapezoidais, dentadas entre outras. A mais comum são as trapezoidais ou “V”. Os cálculos a seguir servem para as planas e trapezoidais, sendo essa ultima a que nos deteremos mais. CORREIAS TRAPEZOIDAIS OU “V” São correias constituídas de cordonéis (tipos de barbantes) embutidos em borracha, cobertos por lonas, de forma trapezoidal. Seu efeito cunha transmite a potência de uma polia à outra, sendo a região média superior da secção transversal da correia que fica tensionada e a média inferior sofre compressão.

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N1.D1 = N 2 .D2 Sendo

ϕ

ϕ=

N 2 D1 = N1 D2

é a relação de transmissão

DISTÂNCIA ENTRE CENTROS I

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Pode-se também utilizar tensionadores ou polia louca, como nas figuras a seguir:

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I=

L ( D − D1 ) − [0,785 ( D2 + D1 ) + 2 .] 2 2L

ARCO DE CONTATO α

α

60 o (D2 − D1 ) = 180 − I O

As polias trapezoidais devem ser colocadas de forma que tanto não fiquem folgadas no seu alojamento na polia e nem fique apertada, seguindo a recomendação abaixo.

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POLIAS As polias merecem atenção especial para suas confecções, pois o conjunto poliacorreia é o responsável pela perfeita transmissão de potência entre o motor e a máquina acionada. A polia plana conserva melhor as correias, e a polia com superfície abaulada guia melhor as correias. As polias apresentam braços a partir de 200 mm de diâmetro. Abaixo desse valor, a coroa é ligada ao cubo por meio de discos. Veja alguns detalhes de confecção de polias.

Observe que para cada tipo de correia, temos A polia adequada.

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SELEÇÃO DO TIPO DE CORREIA A seleção do tipo de correias depende da rotação (RPM) da polia motora e da potência nominal do motor em HP. Assim, temos o quadro:

OBS: Caso a potência Nominal do motor seja dado em Watt ou CV é necessário a transformação, conforme a relação a seguir:

1 HP = 745,7 W

1 CV = 735,497 W

1HP = 1,013872 CV

COMPRIMENTO NOMINAL DA CORREIA (L) – O comprimento nominal da correia é aproximado, pois não estamos levando em consideração o fator de correção do arco de contato das polias. Para esse caso, considere D = R/2. Assim temos: 2

L = π ( R 2 + R1 ) + 2 . Ι 2 + (R 2 − R1 ) Ou usando o Diâmetro das polias:

L = 2 Ι + 1 , 57 ( D

2

+ D1) +

(D 2

2

− D1) 4Ι

Depois de selecionado o tipo de correia e seu perfil adequado e seu comprimento “L”, usaremos a tabela a seguir para selecionar a correia desejada.

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OBSERVAÇÃO: Para os parâmetros abaixo, selecione correias planas.

ϕ

Quais os tipos de elementos de transmissão?

Que tipo de eixo é utilizado normalmente nas máquinas ferramenta?

Quanto aos elementos de transmissão defina o que são eixos?

Qual a função do eixo de transmissão?