UNESP EPM
UNESP
ELEMENTOS DE PROJETO MECÂNICO – EPM
ELEMENTOS MECÂNICOS FLEXÍVEIS
CORRENTE .
Setembro 2009
UNESP EPM ELEMENTOS FLEXÍVEIS
Tipos de Sistemas Flexíveis de Transmissão
1. Polia e Correia
2. Corrente e Roda dentada
3. Cabos de Aço (4º Bimestre)
UNESP EPM ELEMENTOS FLEXÍVEIS
1. Polia e Correia
UNESP EPM ELEMENTOS FLEXÍVEIS
2. Corrente e Roda dentada
UNESP EPM ELEMENTOS FLEXÍVEIS
3. Cabos de Aço (4º Bimestre)
UNESP EPM ELEMENTOS FLEXÍVEIS
Razão de transmissão
UNESP EPM ELEMENTOS FLEXÍVEIS
Razão de transmissão
UNESP EPM ELEMENTOS FLEXÍVEIS
Sistema de transmissão-redutor
UNESP EPM ELEMENTOS FLEXÍVEIS
Sistema de transmissão-redutorÁrvore Polia Correia
UNESP EPM ELEMENTOS FLEXÍVEIS
Sistema de transmissão-redutor
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Comparação entre:
CorreiasCorrentes
Engrenagens
UNESP EPM ELEMENTOS FLEXÍVEISFator de Escolha Correias Correntes Engrenagens
Velocidade periférica Correias Trapezoidais 5 < V < 25 [m/s]
Correias planas5 < V < 90 [m/s]
Correias DentadasV < 60 [m/s]
<17 [m/s] Eng Cilíndricas < 200 [m/s]
Sem-fim < 70 [m/s]
Velocidade Angular Correias Trapezoidais< 9000 [rpm]
Correias planas<18000 [rpm]
Correias Dentadas<30000 [rpm]
<6000 [rmp]
Eng Cilíndricas 100000 [rpm]
Sem-fim< 30000 [rpm]
Potência Correias Trapezoidais< 1100 [kW]
Correias planas<1600 [kW]
Correias Dentadas<300 [kW]
<4000 [kW]Eng Cilíndricas 18000 [kW]
Sem-fim< 750 [kW]
UNESP EPM ELEMENTOS FLEXÍVEISCusto Economicamente mais
barataIntermediária Mais Cara
Distância entre centros
Grandes Médias Pequenas
Razão de Transmissão Correias Trapezoidais< 8 (excep. < 15)
Correias planas< 5 (excep. < 10 )
Correias Dentadas< 11
< 7 (excep. < 10)
Eng Cilíndricas < 8 (excepcionalm/e < 20)
Sem-fim< 60 (excep. < 100)
Constância da Razão de transmissão
Não asseguram constância devido ao escorregamento
Não asseguram constância devido ao efeito poligonal
Rigorosamente constante
Manutenção Não exigem lubrificação, mas revisão na tensão das correias
Lubrificação fácil e verificação da tensão
Cuidados
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Duração Correias Trapezoidais< 10000 horas
Correias planas< 40000 horas
Correias DentadasMenor vida
< 15000 horas Longa duração
Ruído Tem funcionamento silencioso
Ruidoso Ruído menor que as correntes
UNESP EPM ELEMENTOS FLEXÍVEISRendimento Correias Trapezoidais
94 – 97%
Correias planas96 – 98%
Correias Dentadas98%
97 – 98%
Eng Cilíndricas 96%
Sem-fim45%
Aplicações -Indústria: têxtil, automobilística -Máquinas-ferramenta
-Bombas
-Compressores
-Ventiladores
- Equipamentos domésticos
-Máquinas agrícolas
-Compressores
-Máquinas têxteis
-Indústria automobilística -Máquinas-ferramentas
-Redutores em geral
-Máquinas têxteis
UNESP EPM ELEMENTOS FLEXÍVEIS Maiores distâncias entre centros – Quem?
UNESP EPM ELEMENTOS FLEXÍVEIS Maiores distâncias entre centros – Quem? Maior custo de fabricação – Quem?
UNESP EPM ELEMENTOS FLEXÍVEIS Maiores distâncias entre centros – Quem? Maior custo de fabricação – Quem? Menor custo de fabricação – Quem?
UNESP EPM ELEMENTOS FLEXÍVEIS Maiores distâncias entre centros – Quem? Maior custo de fabricação – Quem? Menor custo de fabricação – Quem? Menor peso – Quem?
UNESP EPM ELEMENTOS FLEXÍVEIS Maiores distâncias entre centros – Quem? Maior custo de fabricação – Quem? Menor custo de fabricação – Quem? Menor peso – Quem? Menor ruído – Quem?
UNESP EPM ELEMENTOS FLEXÍVEIS
Maiores distâncias entre centros – Quem? Maior custo de fabricação – Quem? Menor custo de fabricação – Quem? Menor peso – Quem? Menor ruído – Quem? Maior rigidez – Quem?
UNESP EPM ELEMENTOS FLEXÍVEIS
Maiores distâncias entre centros – Quem? Maior custo de fabricação – Quem? Menor custo de fabricação – Quem? Menor peso – Quem? Menor ruído – Quem? Maior rigidez – Quem? Mais flexível – Quem?
UNESP EPM ELEMENTOS FLEXÍVEIS
Maiores distâncias entre centros – Quem? Maior custo de fabricação – Quem? Menor custo de fabricação – Quem? Menor peso – Quem? Menor ruído – Quem? Maior rigidez – Quem? Mais flexível – Quem? Compensa desalinhamento entre eixo – Quem?
UNESP EPM ELEMENTOS FLEXÍVEIS Maiores distâncias entre centros – Quem? Maior custo de fabricação – Quem? Menor custo de fabricação – Quem? Menor peso – Quem? Menor ruído – Quem? Maior rigidez – Quem? Mais flexível – Quem? Compensa desalinhamento entre eixo – Quem? Durabilidade – Quem?
UNESP EPM ELEMENTOS FLEXÍVEIS Maiores distâncias entre centros – Quem? Maior custo de fabricação – Quem? Menor custo de fabricação – Quem? Menor peso – Quem? Menor ruído – Quem? Maior rigidez – Quem? Mais flexível – Quem? Compensa desalinhamento entre eixo – Quem? Durabilidade – Quem? Razão de transmissão constante – Quem?
UNESP EPM ELEMENTOS FLEXÍVEIS Maiores distâncias entre centros – Quem? Maior custo de fabricação – Quem? Menor custo de fabricação – Quem? Menor peso – Quem? Menor ruído – Quem? Maior rigidez – Quem? Mais flexível – Quem? Compensa desalinhamento entre eixo – Quem? Durabilidade – Quem? Razão de transmissão constante – Quem? Maior carga – Quem?
UNESP EPM ELEMENTOS FLEXÍVEIS Maiores distâncias entre centros – Quem? Maior custo de fabricação – Quem? Menor custo de fabricação – Quem? Menor peso – Quem? Menor ruído – Quem? Maior rigidez – Quem? Mais flexível – Quem? Compensa desalinhamento entre eixo – Quem? Durabilidade – Quem? Razão de transmissão constante – Quem? Maior carga – Quem? Lubrificação – Quem?
UNESP EPM CORRENTE
IntroduçãoFunção:- Transmitir potência entre eixos paralelos sem inversão no sentido de rotação.
Aplicação:- Médias distâncias entre eixos;- Transmissão de potência para mais de um eixo
simultaneamente;- Razão quase constante de rotação (sem deslizamento, sem
deformação mas com efeito poligonal).
Características:- Padronização pela ANSI;- Longa duração.
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Características:– Vida longa;– Necessita de lubrificação;– Funcionamento algo ruidoso;– Possibilidade de transmitir movimento a vários veios
simultaneamente;– Transmite potência a uma razão de velocidade
constante.
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PROBLEMAS- Efeito poligonal;- Ruídos;- Lubrificação.
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NÚMERO DE DENTES
(variação de inclinação do segmento AB)
2/
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Seleção de uma Corrente
As características de carga são considerações importantes na seleção de uma corrente. Em geral, uma capacidade extra da corrente é necessária para qualquer das seguintes condições:
1. A roda dentada possui menos de 9 dentes para velocidades baixas de acionamento ou menos de 16 dentes para velocidades altas de acionamento;
2. As rodas dentadas são exageradamente grandes;3. Ocorrem cargas de choque, ou há reversões de carga;4. A lubrificação é deficiente;5. A corrente deve trabalhar em presença de sujeira ou poeira.
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Comprimento da Corrente, L
onde:
p ≡ passo;
N1, N2 ≡ № de dentes
C ≡ distância entre centros
.(C/p)4π
)N(N
2
)N(N
p
2.C
p
L2
21221
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CASO GERALOBS.: para superfície de contacto linear,
quando o centro de curvatura está internamente na peça, é positivo;
P ≡ a força de compressão.
A) Calcular:ref.: Resistência dos Materiais -
Timoshenko, Vol. 2, cap. 8
1) Calcular n
2) Coeficiente de curvatura
3) Cálculo do ângulo θ
)1(3
E.4n
2
P
R1R'2
P
R'1R2
Peça 1
2'R1
2R1
1'R1
1R1
4m
cos2'R1
2R1
1'R1
1R122'R
12R
11'R
11R
12
1B22
esferaD1
esferaD2
Onde φ ≡ ângulo compreendido entre os planos normais aos que contém as curvaturas máximas
m2A A/Bcos 1
Onde E ≡ Módulo de Young
μ ≡ coeficiente de Poisson
UNESP EPM CORRENTEB) TABELAcom θ, determinam-se as constantes para cálculo dos semi-eixos da elipse de contacto
θ graus 90 85 80 75 70 65 60 55
α 1,000 1,061 1,128 1,202 1,284 1,378 1,486 1,611
β 1,000 0,944 0,893 0,846 0,802 0,759 0,717 0,678
θ graus 50 45 40 35 30 20 10 0
α 1,754 1,926 2,136 2,337 2,731 3,778 6,612 1E+39
β 0,641 0,604 0,567 0,530 0,493 0,408 0,319 0
UNESP EPM CORRENTEC) CALCULAR
1) Semi-eixos da elipse de contacto
2) Superfície de contacto
3) Pressões máximas no centro da superfície de contacto ou Pressão de Hertz
com α e β da Tabela anterior
3n
m.P.a 3
n
m.P.b
S = π . a . b
ba
P5,1
S
P5,1Pmáx
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CASOS PARTICULARES
LP'P
L
P
P'
Caso II.1
D1
plano D2
D1
Caso II.2
D1
D2
Caso II.3
C) CALCULAR
Calcular P’
Caso II.1 Largura de contacto
Pressão de Hertz
Es1D'.P.15,2b
1DEs'.P.59,0Pmáx
LP'P
UNESP EPM CORRENTECasos II.2 e II.3
Largura de contacto
Pressão de Hertz
2D1D.Es2D.1D'.P.15,2b
2D.1D
2D1D.Es'.P.59,0Pmáx
UNESP EPM Aula Prática
EXEMPLO 1
UNESP EPM Aula PráticaExercício de aplicação
Um sistema redutor transmite 5 [HP] (3,73 [kW]) a n1 = 300 [rpm] a um misturador de tintas que roda a n2 = 200 [rpm].
Selecionar o sistema para transmissão por corrente.
UNESP EPM Aula Prática1º Passo: Calcular razão de transmissão e selecionar o número de
dentes:n1/n2 = 300/200 = 1,5 razão de transmissão = 1,5 então N2/N1 = 1,5
Para N1 = 14, tem-se N2 = 21 (primeira opção)
2º Passo: Para as diferentes correntes, pode-se calcular o número de correntes usando a expressão:
N = (HPmotor x Ks)/(HPtab x K1)
onde: HPmotor = 3,73 [kW] (dado do problema)K1 = 0,78 (para N1=14 dentes) (tabela 15.8 slide 35) eKs = 1,2 (tabela 15.9 slide 36)
UNESP EPM Aula Prática
Corrente 25 35 40 50 60
HPtab (300 [rpm]) 0,15 0,526 1,18 2,23 3,72
№ de correntes 38,25 10,9 4,83 2,57 1,54
№ correntes (adotar) 38 11 5 3 2
Pode-se utilizar: corrente 50 tripla, p = 5/8”
Utilizando a tabela 15.8 (slide 34) para calcular o número mínimo de correntes, obtemos:
UNESP EPM Aula Prática3º Passo: Cálculo do comprimento, ou número de
passos.
Como os valores próximos do ideal estão entre:
C = 30.p = 18,75” e C = 50.p = 31,25”
usaremos C = 25 [in]
Como:
C = 25 [in] e p=5/8”
Então C/p = 40
.(C/p)4π
)N(N
2
)N(N
p
2.C
p
L2
21221
UNESP EPM Aula Prática L/p = 2 x 40 + (14+21)/2 + (21-14)^2/[4.^2(40)]
L/p = 80 + 17,5 + 0,031
L/p = 97,53 [№ de passos]
Usando L/p = 98 passos (№ inteiro e par) calcula-se a nova distância entre centros:
L/p = 98 98 = 2(C/p) + 17,5 + 0,031
C/p = 40,23 como p = 5/8”
C = 25,15 [in] (nova distância entre centros)
UNESP EPM Aula Prática4º Passo: Resumo da seleção:
Corrente 50 tripla p = 5/8”
N1 = 14 dentes
N2 = 21 dentes
e
C = 25,15”
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