ATPS MECÂNICA APLICADA.doc

8/19/2019 ATPS MECÂNICA APLICADA.doc

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INTRODUÇÃO

•Engrenagens são utilizadas para transmitir movimento de um eixo rotativo para outro oude um eixo rotativo para outro que translada rota!ão em rela!ão a um eixo no in"inito#exemplo$ %remal&eira'

•Transmissão de movimento %om razão de velo%idade angular %onstante(

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•Engrenagens %il+ndri%as de dentes retos,

•Engrenagens &eli%oidais,

•Engrenagens %-ni%as,•)ara"uso.%oroa.sem."im,

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Esquema de transmissão de um autom/vel

O ideal seria que a transmissão "osse tão "lex+vel nas suas rela!0es que o motor pudesserodar a um 1ni%o valor de rpm de mel&or per"orman%e( Essa 2 a "un!ão da transmissão%ontinuamente vari3vel 45T'(

Uma 45T possui uma gama prati%amente in"inita de rela!0es de transmissão( No passado#as 45Ts não podiam %ompetir %om as transmiss0es de quatro e %in%o velo%idades emtermos de %usto# taman&o e %on"ia6ilidade# pois não se viam 45Ts em ve+%ulos de s2rie(

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7o8e# mel&orias no design tornaram.nas mais %omuns( O To9ota )rius 2 um %arro&+6rido que utiliza uma 45T(

: transmissão 2 %one%tada ao motor pela em6reagem( O eixo de entrada da transmissãoroda na mesma rpm que o motor(

Uma transmissão de %in%o velo%idades apli%a uma das %in%o rela!0es de transmissão# paraque o eixo de entrada produza um valor de rpm di"erente no eixo de sa+da( :qui estãoalgumas rela!0es de transmissão$

Marcha RelaçãoRPM na transmissão do eixo de

saída com o motor a 3.000 rpm

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)ara mais in"orma!0es# vo%F pode ler 4omo "un%ionam as 45Ts transmiss0es%ontinuamente vari3veis'( :gora ve8amos uma transmissão simples(

)ara %ompreender a id2ia 63si%a de uma transmissão padrão# o diagrama a6aixo mostra umatransmissão de duas velo%idades 6em simples em ponto morto$

5amos o6servar %ada parte desse diagrama para entender %omo eles se %om6inam$

•O eixo verde vem do motor pela em6reagem( O eixo e a engrenagem verdes estão

%one%tados %omo uma s/ unidade( : em6reagem 2 um dispositivo que permite%one%tar e des%one%tar o motor e a transmissão( Guando vo%F pisa no pedal daem6reagem# o motor e a transmissão estão des%one%tados# de "orma que o motor pode rodar mesmo que o %arro este8a parado( Guando vo%F solta o pedal daem6reagem# o motor e o eixo verde são %one%tados diretamente um ao outro( Oeixo e a engrenagem verdes rodam na mesma rpm que o motor(

•O eixo e as engrenagens vermel&as são %&amados de eixo secundário( Eles tam62mestão %one%tados %omo uma pe!a 1ni%a# de "orma que todas as engrenagens noeixo se%und3rio e o pr/prio eixo giram %omo uma unidade( Os eixos verde e

vermel&o são %one%tados diretamente por suas engrenagens entrela!adas# assim#se o eixo verde estiver girando# o vermel&o tam62m estar3( Dessa "orma# o eixose%und3rio re%e6e sua potFn%ia diretamente do motor toda vez que a em6reagem 2utilizada(

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•O eixo amarelo 2 um eixo serrado que %one%ta.se diretamente ao eixo motor pelo di"eren%ial Hs rodas de a%ionamento do %arro( *e as rodas estiverem girando#o eixo amarelo estar3 girando(

•:s engrenagens azuis giram em man%ais# portanto giram no eixo amarelo( *e omotor estiver desligado mas o %arro estiver em movimento# o eixo amarelo podevirar as engrenagens azuis para dentro enquanto elas e o eixo se%und3rio estão parados(

•: "un!ão do anel 2 %one%tar uma das duas engrenagens azuis ao eixo motor amarelo(O anel 2 %one%tado ao eixo amarelo pelas %&avetas e gira %om ele( Entretanto# oanel pode deslizar para a esquerda ou direita ao longo do eixo amarelo# paraengatar qualquer uma das engrenagens azuis( Os dentes no anel# %&amadosde dentes caninos# en%aixam.se em 6ura%os nas laterais das engrenagens azuis

para engat3.las(

Primeira marcha

: "igura a6aixo mostra %omo o anel# quando engatado H primeira mar%&a# engata aengrenagem azul H direita$

Nesta "igura# o eixo verde do motor gira o eixo se%und3rio# que por sua vez gira aengrenagem azul da direita( Essa engrenagem transmite sua energia pelo anel para %onduzir o eixo motor amarelo( Enquanto isso# a engrenagem azul da esquerda est3 girando# mas est3solta no seu man%al# não tendo e"eito so6re o eixo amarelo(

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Guando o anel est3 entre duas engrenagens %omo mostrado na primeira "igura'# atransmissão est3 em ponto morto( :s engrenagens azuis "i%am H esmo no eixo amarelo emrela!0es di"erentes# %ontroladas por suas rela!0es no eixo se%und3rio(

Dessa expli%a!ão# pode.se responder a v3rias perguntas$

•

Guando vo%F %omete um erro na tro%a de mar%&as e es%uta um som arran&ado#vo%F não est3 ouvindo o som do dente da engrenagem mal engatada( 4omo vo%F pode ver nestes diagramas# todos os dentes de engrenagem estão %ompletamenteentrela!ados o tempo todo( O som arran&ado 2 dos dentes caninos tentando# semsu%esso# engatar.se aos 6ura%os nas laterais das engrenagens azuis(

•: transmissão mostrada aqui não possui sin%ronizadores a6ordados mais adianteneste artigo'# assim# se vo%F estivesse utilizando essa transmissão# teria de utilizara dupla embreagem( : dupla em6reagem era %omum em %arros antigos e ainda 2em alguns %arros de %orrida( Na dupla em6reagem# vo%F pisa no pedal de

em6reagem uma vez para desengatar o motor da transmissão( Isso tira a pressãodos dentes %aninos para que vo%F possa mover o anel para o ponto morto( Entãovo%F li6era o pedal da em6reagem e o motor rota%iona para a velo%idade%orreta( : velo%idade %orreta 2 o valor de rpm so6 o qual o motor deveria rodarna pr/xima mar%&a( : id2ia 2 pegar a engrenagem azul da pr/xima mar%&a e oanel rota%ionando na mesma velo%idade# para que os dentes %aninos possamengatar( Então vo%F pisa no pedal de em6reagem novamente e trava o anel nanova mar%&a( : %ada tro%a de mar%&a vo%F tem de pisar e li6erar a em6reagemduas vezes# da+ o nome dupla em6reagem(

•5o%F tam62m pode ver %omo um pequeno movimento linear na alavan%a permite atro%a de mar%&as( : alavan%a de tro%a de mar%&as move uma &aste %one%tada aogar"o( O gar"o desliza o anel no eixo amarelo para engatar uma das duasengrenagens(

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: transmissão manual de cinco velocidades 2 %onsiderada padrão nos %arros de &o8e(Internamente# ela 2 %omo na "igura a6aixo(

73 trFs gra"os %ontrolados por trFs &astes que estão engatadas pela alavan%a de %Jm6io(Ol&ando as hastes de câmbio de %ima# elas são assim em mar%&a r2# primeira e segundamar%&as(


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Ten&a em mente que a alavan%a de %Jm6io possui um ponto de rotaçãono meio( Guandovo%F empurra a alavan%a para "rente para engatar a primeira mar%&a# est3 na realidade puxando a &aste e o gar"o para a primeira mar%&a(

5o%F pode ver que# ao mover o %Jm6io para a esuerda e direita# vo%F est3 engatandogar"os di"erentes e# portanto# an2is di"erentes'( Kover a alavan%a para !rente e paratrás move o anel para engatar a uma das engrenagens(


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" marcha r# 2 %ontrolada por uma pequena engrenagem intermedi3ria em roxo'( Emtodos os momentos# a engrenagem de r2 azul nesse diagrama est3 girando na dire!ão opostade todas as outras engrenagens azuis( :ssim# seria imposs+vel 8ogar a transmissão para amar%&a r2 enquanto o %arro est3 indo para "rente# pois os dentes %aninos nun%a engatariam(4ontudo# "arão um enorme 6arul&o(

$incroni%adores

:s transmiss0es manuais nos %arros de passeio utilizam sincroni%adores para eliminar ane%essidade da dupla em6reagem( O o68etivo de um sin%ronizador 2 permitir que o anel e aengrenagem ten&am atrito antes de os dentes %aninos terem %ontato( Isso permite que o anele a engrenagem sin%ronizem suas velo%idades antes de os dentes pre%isarem engatar# %omo

mostrado a6aixo(


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O %one na engrenagem azul en%aixa na 3rea em "orma de %one do anel e o atrito entre o%one e o anel sin%roniza o anel e a engrenagem( : por!ão externa do anel então desliza para

que os dentes %aninos possam se engatar H engrenagem(4ada "a6ri%ante implementa as transmiss0es e os sin%ronizadores de maneiras di"erentes#mas essa 2 a id2ia geral(

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