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Engrenagens sem-fim são componentes de transmissão de potência usados ​​principalmente como reduções de alta relação para alterar a direção de rotação do eixo e para diminuir a velocidade e aumentar o torque entre eixos rotativos não paralelos.Eles são usados ​​em eixos com eixos perpendiculares sem interseção.Como os dentes das engrenagens engrenadas deslizam um sobre o outro, as engrenagens helicoidais são ineficientes em comparação com outros acionamentos de engrenagem, mas podem produzir reduções maciças de velocidade em espaços muito compactos e, portanto, têm muitas aplicações industriais.Essencialmente, as engrenagens helicoidais podem ser classificadas como de envelope simples e duplo, o que descreve a geometria dos dentes engrenados.Engrenagens sem-fim são descritas aqui juntamente com uma discussão de sua operação e aplicações comuns.

Engrenagens sem-fim cilíndricas

A forma básica do sem-fim é a cremalheira involuta pela qual as engrenagens de dentes retos são geradas.Os dentes da cremalheira têm paredes retas, mas quando são usados ​​para gerar dentes em blanks de engrenagens, eles produzem a forma de dente curvado familiar da engrenagem de dentes retos involute.Esta forma de dente de cremalheira enrola essencialmente ao redor do corpo do verme.O acasalamento roda de sem-fim é composto deengrenagens helicoidaisdentes cortados em um ângulo que corresponda ao ângulo do dente sem-fim.A verdadeira forma de espora ocorre apenas na seção central da roda, pois os dentes se curvam para envolver o verme.A ação de engrenamento é semelhante à de uma cremalheira acionando um pinhão, exceto que o movimento de translação da cremalheira é substituído pelo movimento giratório do sem-fim.A curvatura dos dentes da roda às vezes é descrita como “garganta”.

Worms terão pelo menos um e até quatro (ou mais) threads, ou inicia.Cada rosca engata um dente na roda sem-fim, que tem muito mais dentes e um diâmetro muito maior que o sem-fim.Os vermes podem girar em qualquer direção.Rodas sem-fim geralmente têm pelo menos 24 dentes e a soma das roscas sem-fim e dentes da roda normalmente deve ser maior que 40. Os sem-fins podem ser feitos diretamente no eixo ou separadamente e deslizados em um eixo mais tarde.
Muitos redutores de engrenagem helicoidal são teoricamente autotravantes, ou seja, incapazes de serem acionados para trás pela roda helicoidal, uma vantagem em muitos casos, como içamento.Onde a tração traseira é uma característica desejada, a geometria do sem-fim e da roda pode ser adaptada para permitir isso (muitas vezes exigindo partidas múltiplas).
A relação de velocidade do sem-fim e da roda é determinada pela relação do número de dentes da roda para roscas sem-fim (não seus diâmetros).
Como o sem-fim vê comparativamente mais desgaste do que a roda, muitas vezes são usados ​​materiais diferentes para cada um, como um sem-fim de aço endurecido que aciona uma roda de bronze.Rodas sem-fim de plástico também estão disponíveis.

Engrenagens helicoidais simples e duplas

Envelopamento refere-se à maneira pela qual os dentes da roda sem-fim envolvem parcialmente o sem-fim ou os dentes do sem-fim envolvem parcialmente a roda.Isso proporciona uma maior área de contato.Uma engrenagem helicoidal de envelope único usa um sem-fim cilíndrico para se encaixar nos dentes da roda.
Para dar uma superfície de contato ainda maior com os dentes, às vezes o próprio verme tem uma garganta - em forma de ampulheta - para combinar com a curvatura da roda do verme.Esta configuração requer um posicionamento axial cuidadoso do sem-fim.As engrenagens helicoidais de duplo envelope são complexas de usinar e têm menos aplicações do que as engrenagens helicoidais de envelope simples.Os avanços na usinagem tornaram os projetos de envelope duplo mais práticos do que eram no passado.
As engrenagens helicoidais de eixo cruzado são às vezes chamadas de engrenagens helicoidais não envolventes.É provável que um grampo de aeronave seja um design não envolvente.

Formulários

Uma aplicação comum para redutores de engrenagens helicoidais são acionamentos de correias transportadoras, pois a correia se move comparativamente lentamente em relação ao motor, tornando o caso para uma redução de alta relação.A resistência ao retrocesso através da roda sem fim pode ser usada para evitar a reversão da correia quando o transportador parar.Outras aplicações comuns são em atuadores de válvulas, macacos e serras circulares.Eles às vezes são usados ​​para indexação ou como unidades de precisão para telescópios e outros instrumentos.
O calor é uma preocupação com as engrenagens helicoidais, pois o movimento é essencialmente todo deslizando como uma porca em um parafuso.Para um atuador de válvula, o ciclo de trabalho provavelmente será intermitente e o calor provavelmente se dissipará facilmente entre operações pouco frequentes.Para um acionamento de transportador, com operação possivelmente contínua, o calor desempenha um papel importante nos cálculos do projeto.Além disso, lubrificantes especiais são recomendados para acionamentos sem-fim devido às altas pressões entre os dentes, bem como a possibilidade de escoriação entre os materiais diferentes do sem-fim e da roda.As carcaças para acionamentos sem-fim são frequentemente equipadas com aletas de resfriamento para dissipar o calor do óleo.Quase qualquer quantidade de resfriamento pode ser alcançada, de modo que os fatores térmicos para engrenagens helicoidais são uma consideração, mas não uma limitação.Os óleos geralmente são recomendados para ficarem abaixo de 200°F para que haja uma operação eficaz de qualquer worm drive.
O back-driving pode ou não ocorrer, pois depende não apenas dos ângulos da hélice, mas também de outros fatores menos quantificáveis, como atrito e vibração.Para garantir que isso sempre ocorrerá ou nunca ocorrerá, o projetista do worm-drive deve selecionar ângulos de hélice que sejam íngremes ou rasos o suficiente para substituir essas outras variáveis.O design prudente geralmente sugere a incorporação de frenagem redundante com acionamentos de travamento automático onde a segurança está em jogo.
As engrenagens helicoidais estão disponíveis tanto como mancais quanto como conjuntos de engrenagens.Algumas unidades podem ser adquiridas com servomotores integrais ou como projetos de várias velocidades.
Versões de precisão especial e versões sem folga estão disponíveis para aplicações que envolvem reduções de alta precisão.Versões de alta velocidade estão disponíveis em alguns fabricantes.

 

engrenagem helicoidal

Hora da postagem: 17 de agosto de 2022