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PMR 3202
Transmissões
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Transmissões
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Transmissões de Potência
O emprego de transmissões torna-se necessáriopara compatibilizar a velocidade angular ouconjugado da máquina motriz com a
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conjugado da máquina motriz com anecessidade da máquina acionada, as quaisnormalmente são diferentes pelas mais diversasrazões. Estas também podem ser utilizadas paraajustar o sentido da rotação ou para ligaçãode eixos distantes entre si.
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TRANSMISSÃO DA POTÊNCIA
� MOTOR TRANSMISSÃO CONSUMIDOR(Máquina Motora) (Máquina Movida)
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(Máquina Motora) (Máquina Movida)
� POTÊNCIA
� POTÊNCIA
Transmissão IDEAL
100 % 100 %
100 %
Transmissão REAL< 100 %
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RODA MOVIDA
MOTOCICLETA COM TRANSMISSÃO POR CORRENTE
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EIXO MOTOR TRANSMISSÃO POR CORRENTE
EIXO MOVIDO
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1. Introdução� Transmissão ideal
Potência de entrada(Pe) = Potência de saída(Ps)
Pe=Ce.ωωωωe = Ps =Cs.ωωωωs onde ω é a velocidade angular e C o conjugado
i= ωωωω / ωωωω é a relação de redução (cte ≥ 1)
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i= ωωωωe / ωωωωs é a relação de redução (cte ≥ 1)
Assim Cs = i .Ce
� Transmissão realPs = Pe . ηηηη , onde η é o rendimento da
transmissão e P a potência
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2. Tipos de Transmissões
� Transmissões por rodas de atrito;
� Transmissões por correias;
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� Transmissões por correias;
� Transmissões por correntes;
� Transmissões por engrenagens.
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2.1 Transmissões por Rodas de Atrito
ATRITO ENTRE AS SUPEFÍCIES
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RODA MOTORA RODA MOVIDA
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2.1 Transmissões por Rodas de Atrito
Fat = µµµµ x N (Força de Atrito)
N
Dµµµµ = coeficiente de atritoN= força normal
d
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No limite (deslizamento)
Mt = Fat x D/2 (Torque)Mt
D N= força normal
i=D/d
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TRANSMISSÃO CONTINUAMENTE VARIÁVEL POR RODA DE ATRITO
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Características Básicas
� projeto não compacto;� montagem entre eixos paralelos;� relação de transmissão não constante;
distância entre centros precisa;
Transmissões por Rodas de Atrito
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� distância entre centros precisa;� relação de transmissão até 6;� potência de transmissão até 200 HP;� velocidade tangencial de operação até 20 m/s;� elementos não padronizados (uma solução para
cada problema).
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2.2 Transmissões por CorreiaEmpregam-se elementos flexíveis, sendoestes denominados de correias, as quais seapoiam sobre elementos circulares fixadosao eixo, denominados de polias. Neste tipode transmissão, monta-se uma polia em
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de transmissão, monta-se uma polia emcada um dos eixos (normalmente paralelos)que a compõem, e sobre elas é instalada acorreia, a qual deve ser montada comalguma pre-tensão forçando seu contatocom as polias.
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Transmissão por Correia
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CORREIAS ( PERFIL EM V)
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2.2.1 Tipos de Correias
Os tipos são definidos pela geometria da secção transversal da correia:
� Correias Planas;Perfil
Perfil
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� Correias em “V” ou Trapezoidais;
� Correias Dentadas ou Sincronizadoras.
Perfil
Perfil
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CORREIAS PLANAS
Perfil
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APLICAÇÃO DE TRANSMISSÃO POR CORREIA PLANA
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Correias em “V” ou
Trapezoidais
Perfil
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Perfil
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TRANSMISSÃO por Correias em “V” ou Trapezoidais
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Correias Sincronizadoras ( Dentadas)
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Perfil
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2.2.2 Princípio de Operação das Correias em “V” e Planas
� A transmissão de esforços entre a correia e a polia é baseada na força de atrito existente entre a correia e a polia.A magnitude desta força de atrito é dependente
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� A magnitude desta força de atrito é dependente do valor do coeficiente de atrito estático entre a polia e a correia e da pressão entre a polia e a correia.
� A magnitude desta pressão é dependente da magnitude da força de pré-tensão aplicada na correia.
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� Em função do movimento de rotação da polia motora, há um acréscimo de força em um dos tramos da correia e um decréscimo de força no outro tramo.
2.2.2 Princípio de Operação das Correias em “V” e Planas
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outro tramo.� A relação entre as forças atuantes nestes
tramos é calculada com o emprego da equação de Euler, a qual é dependente do coeficiente de atrito estático e do ângulo de abraçamento da correia na polia menor.
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Em condições de repouso a correia está sujeita a uma tensão inicial T0 tal a assegurar a aderência necessária entre correias e polias. Na realidade os dois ramos da correia que vão de uma polia a outra não são retilíneos mas se desviam da reta de uma flecha f devido ao peso próprio de cada ramo
Durante a transmissão do movimento entre os dois eixos a tensão T do ramo condutor se torna
T> T0E a tensão no ramo conduzido
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0E a tensão no ramo conduzido
t<T0A força tangencial útil resulta:
F=T-t
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Tensionamento de Correias Acionadas por Motor Elétrico
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Tc Tc Tc
Equação de Euler
S1/S2= e µα
µ= coeficiente de atritoα = ângulo de abraçamento
Fio flexivel e inextensivel
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F2
dp
F1
Cm
dp
Fc Fc
Fm
Fm
Cm
dp
Fc Fc
Tc Tc Tc
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Força Normal x Capacidade de TraçãoCorreia Plana e Correia em V
N
N
N/2αααα
Fat= µ.NFat= 3,49.µN
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Nv N/2
Nv = (N/2) / sen αααα2 αααα
α Normalmente = 17° Sen 17°= 0,29
Nv = (N/2) / 0,29= N/0,58 2 Nv = 3,49 N
Nv
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� A velocidade tangencial de uma transmissão por correias é limitada pela força centrífuga que atua sobre a correia quando a mesma se apoia
TRANSMISSÃO POR CORREIAS
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correia quando a mesma se apoia sobre as polias. A ação desta força centrífuga tende a afastar a correia da polia, reduzindo a pressão existente entre as mesmas e reduzindo a capacidade de transmissão.
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2.2.2.1 Tensões nas Correias
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2.2.3 Relação de TransmissãoA relação de transmissão (i) é igual a
relação entre os diâmetros primitivos das polias maior (D2) e menor (D1) ou seja:
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seja:i= D2 / D1
D1
D2
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Polia para Transmissão por Correia Plana
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Polia para Transmissão por Correia em V
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Polia de Acionamento de Tambor de Elevador
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Polia de Acionamento de Torno Horizontal
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TRANSMISSÃO CONTINUAMENTE VARIÁVEL POR CORREIA “V”
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TRANSMISSÕES POR CORREIAS CARACTERÍSTICAS● projeto não compacto● projeto simples (elementos padronizados, correias - polias)● montagem entre eixos paralelos e até com 4 correias em paralelo (para correias trapezoidais)● escorregamento (1-3%)● distância entre centros não precisa e pode variar com o uso
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● distância entre centros não precisa e pode variar com o uso● potência de transmissão até 1500 HP● velocidade tangencial de operação até 26 m/s● rendimento elevado (95-98%)● a correia, sendo um elemento flexível, absorve vibrações e choques● funcionamento silencioso● vida reduzida das correias
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2.2.4 Comparação entre Correias Planas e Correias em “V”
Característica Correia Plana Correia “V”Velocidade maior menor
Carga nos Mancais maior menor
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Relação de transmissão menor maior
Capacidade de Operação com mais Correias na Polia
não sim
Sincronização não não
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2.2.5 Correias Sincronizadoras
38CORREIA SINCRONIZADORA
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Correias Sincronizadoras (Dentadas)
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CORREIAS SINCRONIZADORAS EM MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA
40MOTOR DE 4 CILINDROS MOTOR DE 6 CILINDROS
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APLICAÇÕES DE CORREIAS DENTADAS
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DIMENSÕES DOS DENTES DA CORREIA SINCRONIZADORA
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DIMENSÕES DE POLIAS FLANGEADAS PARA CORREIAS SINCRONIZADORAS
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CARACTERÍSTICAS
� Sincronismo entre eixo motor e movido� Menor peso
TRANSMISSÕES POR CORREIAS SINCRONIZADORAS
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� Menor raio de dobramento� Maiores velocidades� Menores conjugados� Maior custo (correia e polias)
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2.3 Transmissões por CorrentesA transmissão por corrente é alternativa à
transmissão por correias quando se desejatransmitir potência entre eixos paralelosdistantes entre si. Neste tipo detransmissão emprega-se a corrente, que é
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transmissão emprega-se a corrente, que éum elemento formado por elospadronizados, montados sobre uma rodadentada. Há contacto entre partes dacorrente e os dentes da roda dentada,sendo que é através deste contato que seobserva a transmissão de potência.
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MOTOCICLETA COM TRANSMISSÃO POR CORRENTE
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EIXO MOTOR TRANSMISSÃO POR CORRENTE
RODA MOVIDA
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CORRENTES E RODAS DENTADAS
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ACIONAMENTOS POR CORRENTES
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TIPOS DE CORRENTES
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Ferramenta para Emenda de Corrente
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� As correntes são elementos padronizados,significando que a geometria e asdimensões dos elos são definidas pornormas técnicas. Conseqüentemente, a
TRANSMISSÃO POR CORRENTE
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normas técnicas. Conseqüentemente, ageometria dos dentes da roda também épadronizada, a fim de garantir a montagemdos elos da corrente. As correntes sãoespecificadas em função do seu passo, ouseja, a distância entre os pontos dearticulação de um elo.
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CORRENTE DE ROLOS MONTADA E DESMONTADA
PASSO
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CORRENTE DE ROLOS COM VEDAÇÃO E LUBRIFICAÇÃO PERMANENTE
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� Como há contato entre os dentes daroda e os elos da corrente, há aimperiosa necessidade de lubrificar taiselementos, a fim de evitar o desgaste.A transmissão por corrente apresenta
TRANSMISSÃO POR CORRENTE
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� A transmissão por corrente apresentacomo modo de falha básico a fadiga dastalas (porção lateral) dos elos dacorrente, fadiga superficial dos rolos ebuchas, além do desgaste entre pinos ebuchas.
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� A transmissão por corrente ésincronizada, porém a mesma nãoapresenta uma relação de transmissãoconstante, pois ocorre o chamado
TRANSMISSÃO POR CORRENTE
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constante, pois ocorre o chamado“efeito poligonal”. Este efeito ocorreem virtude da forma de encaixe dacorrente à roda, o qual forma umpolígono e não um arco decircunferência como nas correias.
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EFEITO POLIGONAL NAS CORRENTES
R1 R2
R2 > R1 V2 > V1, p/ ω = cte
V1V2
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“Pinhão com 6 dentes”
ωω
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EFEITO POLIGONAL NAS CORRENTES
r = R x cos(180/T)
Varia
ção
Perc
entu
al d
e Ve
loci
dade
[ (
V2-V
1)/V
2] x
100
T = Número de dentes
N= rpm
R= Diâmetro Primitivo da Roda
V1
= 2π r N/60
57Número de Dentes da Roda
Varia
ção
Perc
entu
al d
e Ve
loci
dade
[ (
V2
rpm = rotações por minuto
V2
= 2π R N/60
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EFEITO DO DESGASTE NA CORRENTE
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CARACTERÍSTICASTransmissões por Correntes
� projeto não compacto� montagem entre eixos paralelos� uma só corrente pode acionar várias rodas� sem escorregamento � distância entre centros não precisa
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� distância entre centros não precisa� relação de transmissão até 6� potência de transmissão até 5000 HP� velocidade tangencial de operação até 17 m/s e rotações
de até 5000 rpm� rendimento elevado (97-98%)� custo reduzido (85% das transmissões por engrenagens)� elementos padronizados (correntes e rodas dentadas)