Como escolher a transmissão por corrente de engrenagens correcta: Dicas de especialistas

I. Processo de seleção da unidade

Ao selecionar um acionamento por corrente dentada, a combinação de corrente e roda dentada deve ser escolhida para melhor satisfazer os requisitos. Na maioria dos casos, este é um processo de vários passos, o primeiro passo é conhecer o espaço de instalação para a corrente e a roda dentada, bem como os requisitos de carga e velocidade de trabalho.

Normalmente, para uma determinada condição de trabalho, existe mais do que uma combinação de tamanhos de corrente e roda dentada, pelo que é melhor considerar dois ou três planos alternativos e ter em conta outros factores importantes, como o custo, a utilização do inventário e a vida útil prevista.

A maioria dos fabricantes de correntes fornece manuais de seleção de accionamentos e apoio técnico para ajudar os utilizadores a escolher os produtos. Alguns também fornecem programas de computador para simplificar o processo de seleção. Quando o acionamento selecionado envolve uma despesa significativa de fundos ou funciona em condições anormais e extremas, é essencial consultar o fabricante da corrente para obter assistência.

II. Passo da corrente

De um modo geral, as correntes de passo pequeno funcionam suavemente a velocidades elevadas. As correntes de passo largo transmitem maior binário, mas a velocidades mais baixas.

III. Largura da cadeia

A potência nominal das correntes dentadas é expressa em termos do valor unitário da potência da largura da corrente. Para um determinado passo, o aumento da largura da corrente aumenta a força da corrente. A potência nominal aumenta, assim como o custo. Quando várias larguras de corrente satisfazem os requisitos especificados, a corrente com a largura mais pequena é geralmente escolhida para reduzir os custos. No entanto, o aumento da largura da corrente pode tornar o acionamento mais fiável e resistente a choques.

IV. Fator condições de trabalho

O quadro 1 apresenta os factores das condições de funcionamento. Os factores de condição de trabalho são utilizados para caraterizar as características de carga da fonte de energia e do equipamento acionado. Ao selecionar uma transmissão por corrente dentada, deve ser utilizado o fator de condição de trabalho adequado para obter um desempenho de transmissão e uma vida útil satisfatórios. A utilização incorrecta dos factores de condição de trabalho pode levar a danos prematuros no dispositivo de acionamento.

Quadro 1 Factores relativos às condições de trabalho

Motor primário do tipo A: transmissão hidráulica para motores de combustão interna, conversores de binário, motores eléctricos, turbinas ou motores hidráulicos.

Motor primário tipo B: Transmissão mecânica para motores de combustão interna.

V, número de dentes da roda dentada

Para garantir uma transmissão de longa duração e um funcionamento suave, a roda dentada deve ter pelo menos 21 dentes. Utilizando rodas dentadas A utilização de uma roda dentada com menos dentes na transmissão pode aumentar a vibração e o ruído devido ao efeito de polígono. Cada cubo de roda dentada deve ter um diâmetro suficiente para usinar o furo do eixo de montagem e a ranhura da chaveta. A Tabela 2 fornece os diâmetros máximos recomendados para as rodas dentadas de corrente com 33 dentes ou menos.

As rodas dentadas de corrente ANSI não devem ter menos de 12 dentes e o número de dentes nas rodas dentadas grandes não deve, geralmente, exceder 120 dentes.

Após o desgaste da corrente dentada, o passo real aumenta, colocando a corrente num círculo de passo maior nos dentes da roda. Quando o alongamento é demasiado grande, a corrente pode começar a saltar ou a cair, danificando a corrente e a roda dentada. O alongamento máximo permitido (%) da corrente é 200/N, onde N é o número de dentes da roda dentada grande.

Tabela 2 Diâmetro máximo do furo para rodas dentadas de corrente de dentes padrão (Unidade: in)

VI. Tratamento de endurecimento dos dentes da roda dentada

Para maximizar a vida útil da transmissão, os dentes da roda dentada devem ser endurecidos. No entanto, em alguns casos, como quando a roda dentada é grande, com mais de 50 dentes, e tanto a carga como a velocidade são baixas, os dentes não endurecidos também podem proporcionar uma boa vida útil.

VII. Ângulo de enrolamento da corrente da roda dentada pequena

Para assegurar um engate normal e evitar que a corrente salte, o ângulo de enrolamento da corrente da roda dentada pequena deve ser de pelo menos 120°. Se a relação de transmissão for 3:1 ou inferior, este requisito é naturalmente satisfeito. O ângulo de enrolamento da corrente é calculado com a fórmula abaixo.

A=180°-2arcsin[(D-d)/2C]

Onde

• A é o ângulo de enrolamento da corrente (°);
• D é o diâmetro da roda dentada grande (pol.);
• d é o diâmetro da roda dentada pequena (pol.);
• C é a distância central (em).

VIII. Relação de transmissão

A relação de transmissão de uma corrente dentada pode atingir 12:1, mas uma relação de transmissão inferior a 8:1 é normalmente mais económica e prática. Relações superiores a esta requerem frequentemente um acionamento de duas fases.

IX. Comprimento da cadeia

O número total de elos da cadeia deve ser par. Quando se utiliza um número ímpar de elos, é necessário utilizar um elo de transição, o que reduzirá a capacidade de transmissão e aumentará o custo. Vários tipos e larguras de correntes dentadas não podem utilizar elos de transição.

X. Distância do centro do eixo

Se a distância central não for pré-determinada, é melhor garantir que o ângulo de enrolamento da roda dentada pequena seja de pelo menos 120°, ou adotar o valor mínimo de acordo com outras condições práticas de aplicação. Porque, para uma determinada relação de transmissão, uma distância central mais curta requer uma corrente mais curta, o que pode reduzir o número de peças sujeitas a desgaste e diminuir os custos. Uma distância central mais longa significa uma corrente mais longa, que pode causar vibração e acelerar o desgaste, tornando a manutenção mais difícil.

XI. Distância mínima entre centros

A distância mínima do centro deve garantir que os dois pinhões não interfiram e deve ser capaz de fazer com que o ângulo de enrolamento da corrente do pinhão pequeno atinja 120°. Para evitar que as rodas dentadas interfiram, a distância central deve ser maior que a soma dos raios dos círculos exteriores das duas rodas dentadas. Se a relação de transmissão for de 3:1 ou inferior, a distância central pode ser tão grande quanto necessário, e o ângulo de enrolamento da roda dentada pequena cumprirá a norma. Para relações de transmissão maiores, o ângulo de enrolamento da corrente deve ser calculado usando a fórmula mencionada anteriormente ao selecionar a distância central.

XII, Distância prática do centro

Geralmente, a distância entre centros não deve exceder o comprimento de 60 elos da corrente. Se a distância entre os centros for demasiado grande, a queda da corrente será excessiva.

XIII, Distância entre centros ajustável

A distância do centro deve ser ajustada sempre que possível, de modo que a corrente possa ser retensionada após o desgaste para assegurar a transmissão normal. Uma estimativa do ajuste necessário para uma determinada transmissão é multiplicar a taxa de alongamento máxima permitida pela distância inicial do centro, e fazer o ajuste o mais próximo possível do comprimento de dois elos da corrente.

XIV, Distância fixa do centro

Quando a distância do centro só pode ser fixada e os dispositivos de tensionamento, tais como rodas tensoras de corrente ou outros métodos não podem ser usados, é particularmente importante manter uma tensão apropriada na corrente durante o projeto de acionamento. Uma prática típica é controlar rigorosamente o comprimento da corrente e a distância do centro das rodas dentadas utilizadas. Por vezes, os fabricantes de correntes recomendam aumentar ligeiramente a distância precisa do centro para assegurar que a corrente tem a tensão correcta após um breve teste.

Ao utilizar correntes, é geralmente aconselhável escolher uma corrente mais larga do que o necessário, o que pode efetivamente reduzir a tensão nas articulações da corrente, diminuir a taxa de desgaste e prolongar a vida útil do acionamento de distância de centro fixo. Para accionamentos de distância de centro fixo, podem ser solicitadas recomendações específicas aos fabricantes de correntes.

XV, Espaço de Sagração da Cadeia

Depois de a corrente se desgastar e alongar, a folga no lado frouxo da corrente aumenta. É necessário assegurar que existe espaço suficiente à volta do dispositivo de acionamento para acomodar o desgaste.

XVI, polia da corrente

Para manter a tensão correcta da corrente, pode ser utilizado um dispositivo de tensão do tipo polia ou sapata no lado frouxo da corrente. A polia deve ser instalada no interior do acionamento, enquanto que a sapata deve ser instalada no exterior. Antes de utilizar um tensor de sapata, confirme que a corrente de pinhão utilizada é compatível. Muitas correntes de rodas dentadas não têm um design de "backbend", o que pode causar sérios danos ao sapato.

XVII, Arranjo de acionamento

As disposições comuns de acionamento foram introduzidas em artigos anteriores.

1. Acionamento de velocidade variável

Quando o acionamento funciona dentro de um determinado intervalo, é necessário assegurar que a corrente tem capacidade para trabalhar sob carga e velocidade máximas. Por vezes, o ciclo de carga (a percentagem de tempo de trabalho sob diferentes cargas e velocidades) é muito claro e deve ser tido em conta para os requisitos de vida útil esperados da corrente antes de finalmente selecionar a corrente.

2. Rodas dentadas de acionamento múltiplo

Quando existem várias rodas dentadas accionadas (ver figura abaixo), são frequentemente utilizadas correntes de rodas dentadas de dupla face, que podem acionar rodas dentadas em ambos os lados da corrente. As correntes de pinhão de dupla face existem em várias formas, e os fabricantes de correntes devem ser consultados quando se projectam accionamentos de correntes de pinhão de dupla face.