▷ O que é uma engrenagem? (tipos, exemplos e fórmula)

Este artigo explica o que são trens de engrenagens e para que são usados. Assim, você encontrará o significado de trem de engrenagens, exemplos de trens de engrenagens, como é calculada a relação de transmissão de um trem de engrenagens e, por fim, quais são os diferentes tipos de trens de engrenagens.

O que é um trem de engrenagens?

Um trem de engrenagens é um mecanismo de transmissão circular que consiste em um conjunto de engrenagens. Em outras palavras, um trem de engrenagens é um sistema composto por diversas rodas dentadas interligadas.

O trem de engrenagens permite obter uma relação de transmissão muito maior do que uma engrenagem simples. Um trem de engrenagens é, portanto, usado para aumentar ou diminuir consideravelmente a velocidade angular de um eixo. Por outro lado, uma engrenagem geralmente ocupa mais espaço do que uma simples roda dentada.

Ao contrário de outros tipos de mecanismos de transmissão, uma roda dentada não requer um mecanismo de elo, como uma correia ou corrente, mas é simplesmente composta por várias rodas dentadas cujos dentes engrenam entre si.

Na engenharia, o trem de engrenagens tem uma ampla variedade de aplicações. Por exemplo, a caixa de câmbio e o diferencial de um carro são trens de engrenagens. Além disso, muitos eletrodomésticos possuem um trem de engrenagens integrado para aumentar ou diminuir a velocidade de rotação.

Exemplo de trem de engrenagens

Depois de ver a definição de engrenagem, um exemplo desse tipo de engrenagem é explicado a seguir para uma compreensão completa do conceito.

Na imagem a seguir você pode ver um exemplo de trem de engrenagens, mais precisamente, é um trem composto por cinco marchas: a marcha de entrada, uma marcha dupla, uma marcha lenta e a marcha de saída. saída.

O mecanismo começa na roda de entrada, que é a roda esquerda. Quando o movimento rotacional é aplicado à engrenagem de entrada, as engrenagens subsequentes também giram, uma vez que as rodas estão engrenadas.

Neste caso, a velocidade de rotação é aumentada em duas etapas. Primeiro, a roda de entrada tem mais dentes que a sua engrenagem, então a velocidade angular aumenta. Esta engrenagem é uma engrenagem dupla que possui outra engrenagem acoplada ao seu eixo, sendo que a referida engrenagem também possui mais dentes que a engrenagem de saída, portanto a velocidade angular aumenta pela segunda vez.

Porém, entre a roda de saída e a roda dupla existe uma engrenagem intermediária que serve para alternar o sentido de rotação da roda de saída, ou seja, a função desta engrenagem é simplesmente mudar o sentido de rotação da última roda. Portanto, para determinar se a velocidade angular está aumentando ou diminuindo, os dentes da engrenagem dupla são comparados diretamente com os dentes da engrenagem de saída.

Relação de transmissão de um trem de engrenagens

A relação de transmissão de um trem de engrenagens é a razão entre a velocidade angular de saída e a velocidade angular de entrada. Portanto, a relação de transmissão de um trem de engrenagens é o quociente entre as velocidades angulares de saída e de entrada.

$i=\cfrac{\omega_{\text{output}}}{\omega_{\text{input}}}}$

A relação de transmissão de um trem de engrenagens também pode ser calculada dividindo o número de dentes das rodas motrizes pelo número de dentes das rodas motrizes. A fórmula para a relação de transmissão para um trem de engrenagens é, portanto:

$i=\cfrac{\displaystyle \prod_{k=1}^n Z_{\text{conductive}_k}}{\displaystyle \prod_{k=1}^n Z_{\text{conductive}_k} }$

Lembre-se de que as engrenagens intermediárias devem ser colocadas tanto no numerador quanto no denominador da fórmula, uma vez que são rodas motrizes e motrizes.

Da mesma forma, a relação de transmissão total de um trem de engrenagens é equivalente ao produto das relações de transmissão entre pares de engrenagens.

$\displaystyle i=\prod_{k=1}^n i_k=i_1\cdot i_2\cdot i_3\cdot \ldots \cdot i_n$

Como exemplo, a relação de transmissão do seguinte trem de engrenagens é calculada abaixo:

relação de transmissão de um trem de engrenagens

$i=\cfrac{\displaystyle \prod_{k=1}^n Z_{\text{conductive}_k}}{\displaystyle \prod_{k=1}^n Z_{\text{conductive}_k} }=\cfrac{12\cdot 12}{24\cdot 18}=0,33$

Neste caso, a relação de transmissão do trem de engrenagens é menor que 1, o que significa que atua como mecanismo de redução, ou seja, a velocidade angular de saída é menor que a velocidade angular de entrada.

Tipos de trens de engrenagens

Os trens de engrenagens podem ser classificados nos seguintes tipos:

Trem de engrenagens de eixo fixo – Os eixos das rodas são fixos. Dois subtipos podem ser distinguidos:
- Trem de engrenagens simples : É composto apenas por rodas que engrenam entre si, ou seja, cada eixo é montado em uma única engrenagem.
- Trem de engrenagens composto – O trem de engrenagens possui pelo menos uma roda dupla. Ou seja, duas engrenagens são montadas em um dos eixos.
Trem de engrenagens planetárias (ou epicíclicas) – O eixo de algumas engrenagens não é fixo, mas pode ser movido. Para uma roda (satélite) girar em torno de outra roda.

trem de engrenagem única

trem de engrenagens composto

trem planetário

O que é um trem de engrenagens?

Exemplo de trem de engrenagens

Relação de transmissão de um trem de engrenagens

Tipos de trens de engrenagens

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