Gleasonengrenagens cônicas espiraisAs engrenagens cônicas Gleason são um tipo especializado de engrenagem projetada para transmitir potência entre eixos que se cruzam, geralmente em um ângulo de 90 graus. O que diferencia o sistema Gleason é sua geometria de dente e método de fabricação exclusivos, que proporcionam movimento suave, alta capacidade de torque e operação silenciosa. Essas engrenagens são amplamente utilizadas em transmissões automotivas, industriais e aeroespaciais, onde confiabilidade e precisão são essenciais.
O sistema Gleason foi desenvolvido para aprimorar os métodos tradicionais e...engrenagens cônicas zerolAo introduzir um dente curvo em formato espiral, é possível obter um encaixe gradual entre os dentes, reduzindo significativamente o ruído e a vibração, ao mesmo tempo que permite maiores velocidades de rotação e capacidade de carga. O design também aprimora a taxa de contato e a resistência da superfície, garantindo uma transmissão de potência eficiente sob cargas pesadas ou dinâmicas.
Cada par de engrenagens cônicas espirais Gleason consiste em um pinhão e uma engrenagem de acoplamento, produzidos com geometria compatível. O processo de fabricação é altamente especializado. Começa com a forja ou fundição de precisão de tarugos de aço-liga, como o 18CrNiMo7-6, seguida por corte de desbaste, fresagem ou conformação para gerar a forma inicial da engrenagem. Métodos avançados, como usinagem de 5 eixos, corte por deslizamento e corte duro, garantem alta precisão dimensional e acabamento superficial otimizado. Após tratamento térmico, como cementação (58–60 HRC), as engrenagens passam por brunimento ou retificação para obter o engrenamento perfeito entre o pinhão e a engrenagem.
A geometria das engrenagens cônicas helicoidais Gleason é definida por diversos parâmetros críticos: ângulo da espiral, ângulo de pressão, distância do cone primitivo e largura da face. Esses parâmetros são calculados com precisão para garantir padrões de contato entre os dentes e distribuição de carga adequados. Durante a inspeção final, ferramentas como a máquina de medição por coordenadas (MMC) e a análise de contato entre dentes (ACD) verificam se o conjunto de engrenagens atende à classe de precisão exigida pelas normas DIN 6 ou ISO 1328-1.
Em operação, espiral de Gleasonengrenagens cônicasOferecem alta eficiência e desempenho estável mesmo em condições exigentes. Os dentes curvos proporcionam contato contínuo, reduzindo a concentração de tensão e o desgaste. Isso os torna ideais para diferenciais automotivos, caixas de câmbio de caminhões, máquinas pesadas, sistemas de propulsão marítima e ferramentas elétricas. Além disso, a possibilidade de personalizar a geometria dos dentes e a distância de montagem permite que os engenheiros otimizem o projeto para restrições específicas de torque, velocidade e espaço.
Engrenagem cônica espiral tipo Gleason — tabela de cálculo principal
| Item | Fórmula / Expressão | Variáveis / Notas |
|---|---|---|
| Parâmetros de entrada | (z_1,\ z_2,\ m_n,\ \alpha_n,\ \Sigma,\ b,\ T) | dentes do pinhão/engrenagem (z); módulo normal (m_n); ângulo de pressão normal (\alpha_n); ângulo do eixo (\Sigma); largura da face (b); torque transmitido (T). |
| diâmetro de referência (médio) | (d_i = z_i , m_n) | i = 1 (pinhão), 2 (engrenagem). Diâmetro médio/de referência na seção normal. |
| Ângulos de inclinação (cone) | (\delta_1,\ \delta_2) tal que (\delta_1+\delta_2=\Sigma) e (\dfrac{\sin\delta_1}{d_1}=\dfrac{\sin\delta_2}{d_2}) | Determine os ângulos do cone de acordo com as proporções dos dentes e o ângulo do eixo. |
| Distância do cone (distância do ápice do arremesso) | (R = \dfrac{d_1}{2\sin\delta_1} = \dfrac{d_2}{2\sin\delta_2}) | Distância do ápice do cone ao círculo primitivo, medida ao longo da geratriz. |
| Inclinação circular (normal) | (p_n = \pi m_n) | Passo linear na seção normal. |
| Módulo transversal (aprox.) | (m_t = \dfrac{m_n}{\cos\beta_n}) | (\beta_n) = ângulo espiral normal; transforma entre seções normais e transversais conforme necessário. |
| Ângulo espiral (relação média/transversal) | (\tan\beta_t = \tan\beta_n \cos\delta_m) | (\delta_m) = ângulo médio do cone; utilize transformações entre os ângulos normal, transversal e espiral médio. |
| Recomendação de largura do rosto | (b = k_b , m_n) | (k_b) normalmente escolhido entre 8 e 20, dependendo do tamanho e da aplicação; consulte as práticas de projeto para obter o valor exato. |
| Adendo (média) | (a ≈ m_n) | Aproximação padrão de profundidade total; utilize tabelas de proporção dentária exatas para valores precisos. |
| Diâmetro externo (da ponta) | (d_{o,i} = d_i + 2a) | i = 1,2 |
| diâmetro da raiz | (d_{f,i} = d_i – 2h_f) | (h_f) = dedendum (a partir das proporções do sistema de engrenagens). |
| Espessura aproximada do dente circular | (s ≈ \dfrac{\pi m_n}{2}) | Para geometrias de bisel, utilize a espessura corrigida das tabelas de dentes para maior precisão. |
| Força tangencial no círculo de inclinação | (F_t = \dfrac{2T}{d_p}) | (T) = torque; (d_p) = diâmetro primitivo (use unidades consistentes). |
| Tensão de flexão (simplificada) | (\sigma_b = \dfrac{F_t \cdot K_O \cdot K_V}{b \cdot m_n \cdot Y}) | (K_O) = fator de sobrecarga, (K_V) = fator dinâmico, (Y) = fator de forma (geometria de flexão). Utilize a equação completa de flexão AGMA/ISO para o projeto. |
| Tensão de contato (tipo Hertz, simplificada) | (\sigma_H = C_H \sqrt{\dfrac{F_t}{d_p , b} \cdot \dfrac{1}{\frac{1-\nu_1^2}{E_1}+\frac{1-\nu_2^2}{E_2}}}) | (C_H) constante geométrica, (E_i,\nu_i) módulos elásticos do material e coeficientes de Poisson. Use as equações completas de tensão de contato para verificação. |
| Taxa de contato (geral) | (ε = \dfrac{\text{arco de ação}}{\text{tom base}}) | Para engrenagens cônicas, o cálculo é feito usando a geometria do cone primitivo e o ângulo da espiral; normalmente, esses parâmetros são avaliados com tabelas ou softwares de projeto de engrenagens. |
| Número virtual de dentes | (z_v ≈ d/m_t) | Útil para verificações de contato/rebaixo; (m_t) = módulo transversal. |
| Verificação de número mínimo de dentes/retenções | Utilize a condição mínima dos dentes com base no ângulo espiral, ângulo de pressão e proporções dentárias. | Se (z) estiver abaixo do mínimo, será necessário um rebaixo ou ferramentas especiais. |
| Configurações da máquina/cortadora (etapa de projeto) | Determine os ângulos da cabeça de corte, a rotação do berço e o indexamento a partir da geometria do sistema de engrenagens. | Essas configurações são derivadas da geometria da engrenagem e do sistema de corte; siga o procedimento da máquina/ferramenta. |
A tecnologia de produção moderna, como máquinas CNC de corte e retificação de engrenagens cônicas, garante qualidade consistente e intercambialidade. Ao integrar o projeto auxiliado por computador (CAD) e a simulação, os fabricantes podem realizar engenharia reversa e testes virtuais antes da produção real. Isso minimiza o tempo de produção e o custo, ao mesmo tempo que melhora a precisão e a confiabilidade.
Em resumo, as engrenagens cônicas espirais da Gleason representam a combinação perfeita de geometria avançada, resistência do material e precisão de fabricação. Sua capacidade de proporcionar transmissão de potência suave, eficiente e durável as tornou um componente indispensável em sistemas de transmissão modernos. Seja nos setores automotivo, industrial ou aeroespacial, essas engrenagens continuam a definir a excelência em movimento e desempenho mecânico.
Data da publicação: 24/10/2025