Inauguração de casa

Este artigo explica o que é o mecanismo de cremalheira e pinhão e para que é usado. Você também encontrará as características do mecanismo de cremalheira, bem como as vantagens e desvantagens deste tipo de mecanismo.

Qual é o mecanismo de cremalheira e pinhão?

O mecanismo de cremalheira é um mecanismo que consiste em uma roda dentada (pinhão) e uma barra dentada (cremalheira). O mecanismo de cremalheira e pinhão é usado para transformar o movimento circular do pinhão em um movimento linear da cremalheira.

Exemplos de aplicações do mecanismo de cremalheira são saca-rolhas, sistema de direção de automóveis, mecanismo de abertura e fechamento de portas de guindastes, ferrovias de cremalheira, alguns atuadores, etc.

O funcionamento do mecanismo de cremalheira e pinhão consiste em converter o movimento rotacional do pinhão em um movimento retilíneo realizado pela cremalheira. Os dois elementos mecânicos engrenam entre si, de modo que a rotação do pinhão move a cremalheira para frente.

Peças do mecanismo de cremalheira e pinhão

Basicamente, o mecanismo de cremalheira e pinhão consiste em duas partes:

• Pinhão : é a parte do mecanismo de cremalheira e pinhão que realiza o movimento de rotação. É uma roda dentada que engata na cremalheira. O pinhão pode girar em ambos os sentidos de rotação possíveis, portanto, dependendo do sentido de rotação do pinhão, a cremalheira se moverá em uma direção ou outra.
• Cremalheira : parte do mecanismo de cremalheira e pinhão que realiza movimento retilíneo. É uma barra rígida com dentes que avança conforme o pinhão gira. Como o mecanismo da cremalheira é reversível, o movimento da cremalheira também pode girar o pinhão, embora isso seja muito raro.

Características do mecanismo de cremalheira e pinhão

O mecanismo de rack possui as seguintes características:

• O mecanismo de cremalheira é reversível , ou seja, um movimento rotativo pode ser transformado em movimento retilíneo, ou um movimento linear em movimento circular. Este tipo de mecanismo pode, portanto, ser utilizado de tal forma que o movimento de rotação do pinhão provoque o movimento de avanço da cremalheira, ou inversamente, que o movimento da cremalheira provoque a rotação do pinhão. Geralmente, o pinhão é o elemento motriz e a cremalheira é o elemento acionado.
• Para que o mecanismo de cremalheira funcione corretamente, a cremalheira e o pinhão devem ter o mesmo passo e, portanto, o mesmo módulo . Assim, o módulo do pinhão e, portanto, do mecanismo, pode ser calculado dividindo o diâmetro do pinhão pelo seu número de dentes.



Ouro



é o módulo,



o diâmetro da roda e



o número de dentes da roda.

• A cremalheira e o pinhão têm seus dentes engrenados entre si, portanto, para cada revolução completa do pinhão, a cremalheira moverá tantos dentes quanto o pinhão tiver . Assim, a distância percorrida pela cremalheira pode ser calculada através da seguinte fórmula:



Ouro



é a distância percorrida pelo zíper,



o número de dentes da roda e



o número de dentes do zíper por centímetro.

• Em um mecanismo de cremalheira e pinhão, a velocidade de movimento da cremalheira é igual à velocidade angular do pinhão vezes o diâmetro do pinhão dividido por dois.



Ouro



é a velocidade linear da cremalheira,



é a velocidade de rotação do pinhão e



é o diâmetro do pinhão

Vantagens e desvantagens do mecanismo de cremalheira e pinhão

Vantagens do mecanismo de cremalheira e pinhão:

• O mecanismo de cremalheira e pinhão é muito simples, tornando-o adaptável e flexível.
• Altas potências podem ser transmitidas com o mecanismo de cremalheira e pinhão.
• Permite alterar o tipo de movimento, pois transforma um movimento rotativo em movimento linear, ou vice-versa.

Desvantagens do mecanismo de rack :

• O mecanismo da cremalheira precisa ser lubrificado para seu bom funcionamento.
• Em geral, o mecanismo de cremalheira e pinhão é um sistema de transmissão de movimento ruidoso.
• No mecanismo de cremalheira ocorre grande desgaste devido ao contato entre o pinhão e a cremalheira.

Aplicações de mecanismo de cremalheira e pinhão

Na engenharia, o mecanismo de cremalheira e pinhão tem muitas aplicações. Por exemplo, o mecanismo de cremalheira e pinhão é utilizado em saca-rolhas, no mecanismo de abertura e fechamento de algumas portas e até em furadeiras.

Da mesma forma, no setor automobilístico, o mecanismo de cremalheira e pinhão é utilizado na direção de automóveis. Este mecanismo faz, portanto, parte do sistema que transmite o movimento do volante do veículo às rodas.

Finalmente, outro uso frequente do mecanismo de cremalheira é na área de transporte. Assim, as ferrovias de cremalheira utilizam o mecanismo de cremalheira para viajar em áreas montanhosas com declives acentuados.