Módulo 1 TIPOS DE ENGRENAGENS LEI GERAL DO ENGRENAMENTO LEI GERAL DO ENGRENAMENTO PARÂMETROS GEOMÉTRICOS EVOLVENTES EVOLVENTES PROCESSOS DE FABRICAÇÃO
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Módulo 2
MEDIÇÃO DOS DESVIOS ISOLADOS MEDIÇÃO DOS DESVIOS DE CONJUNTO
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Tipos de engrenagensTipos de engrenagens
ENGRENAGENS CILÍNDRICAS
DENTES HELICOIDAIS
ENGRENAGENS CÔNICASDENTES RETOS
ENGRENAGENS HIPERBOLÓIDICAS
DENTES CURVOS
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Tipos de engrenagensp g g
Engrenagens cilíndricas
CARACTERÍSTICAS
Empregada em larga escala
DENTES RETOS
- Empregada em larga escala.
- Rendimento elevado - 98 a 99%.
- Ruidosas em altas velocidades.
- Transmitem ao eixo somente cargasTransmitem ao eixo somente cargasradiais.
CoroaCoroa
pinhão
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Tipos de engrenagensTipos de engrenagens
Específico
CREMALHEIRAS CARACTERÍSTICAS
- Se assemelha a engrenagenscilíndricas de raio infinito.
- Forma básica de ferramentas deusinagem.
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Cinemática do engrenamentoLei geral do engrenamento
),1(0111 PV )2(0222 PV CC 2211 0.0. Agrupando (1) e (2)
Lei geral do engrenamento
2
1
1
2
2
1
00.
PP
VV
212 0 P
11
00
AP
VV
APV 2211 00110 AVn
22
00
AP
VV
PA
AP
VV
2
22
11
1
2
1
00.
00
2221
00
00.
AA
PP
VV
220 AVn
1112 00 APV
1220
A CA 222 00
2110 A CA 111 009
Cinemática do engrenamentoLei geral do engrenamentoLei geral do engrenamento
Ângulo de pressãoÂngulo de pressão
F’
F
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Parâmetros geométricosPasso circular (p)
Dedendo
(p)
Ângulo de pressão
Largura do dente
Adendo Fillet
MÓDULO
m=d/z=p/F’
Altura
Altura de trabalhoF
total
Espessura do dente na corda da circunferência
primitiva
Diâmetro primitivo
Folga na raiz p
Adendo
Diâmetro de base Diâmetro
externo
Adendo
Adendo
Espessura do dente na
circunferência
13Flecha
da cordaprimitiva
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P'Evolventes
P
Db
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P'Evolventes
P
Db
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EVOLVENTESEVOLVENTES
O O O, Ângulos de pressão padrão: 14 1 2 20 e 25
Circunferência base
,g p p
Circunferência primitiva
Circunferência base
Linha primitiva
Ângulo depressão,
Circunferência primitiva
Linha de centroCircunferência base
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Evolventes
PROPRIEDADES
- O raio da evolvente no ponto c éigual ao segmento da geratriz CP'.
- A tangente à evolvente é normal àgeratriz correspondente.
- O Arco CP é igual ao segmento CP'C
O Arco CP é igual ao segmento CP .
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Evolventes
CARACTERÍSTICAS
- Usinagem com ferramentasUsinagem com ferramentasmais simples.
- 1/2 = cte, mesmo variandoâas distâncias entre os centros
das engrenagens.
- A direção da força entre os- A direção da força entre osdentes permanece invariável.
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MÉTODOS DE FABRICAÇÃO
Fresa caracol Fundição
GeraçãoCom ferramenta de forma
Fresa módulo
Sem retirada de cavaco
Cremalheira de corte
Engrenagem de corte
BrochamentoPor gravidade
Engrenagem de corte
Forjamento
Sob pressão
Extrusão e Trefilação
Laminação
Forjamento em matriz
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MÉTODOS DE FABRICAÇÃO
Com ferramenta de forma Geração Sem retirada de cavaco
MÉTODOS DE FABRICAÇÃO
Fresa módulo
Com ferramenta de forma Geração Sem retirada de cavaco
Brochamento
CARACTERÍSTICASCARACTERÍSTICAS- Jogo de fresa. Um para
cada módulo.Tempo de usinagem- Tempo de usinagem
elevado. Poucas peças.- Engrenagens de baixa
qualidade e baixaqvelocidade periférica.
FRESADORA UNIVERSAL22
MÉTODOS DE FABRICAÇÃO
Geração Sem retirada de cavacoCom ferramenta de forma
Forjamento
Extrusão e Trefilação
Laminação
Forjamento em matriz
ç
CARACTERÍSTICASCARACTERÍSTICAS- Mínimo de perda de material.- Custo justificado pela produção.- Conformação após aquecimento: grandes deformações,ç p q g ç ,
menores esforços e boa qualidade metrológicadimensional.- Conformação sem aquecimento: contrário do anterior,
exceto pela ótima qualidade metrológica dimensionalexceto pela ótima qualidade metrológica dimensional.- Atrito elevado. 23
Módulo 2
MEDIÇÃO DOS DESVIOS ISOLADOS MEDIÇÃO DOS DESVIOS DE CONJUNTO
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Módulo 2
MEDIÇÃO DOS DESVIOS ISOLADOS MEDIÇÃO DOS DESVIOS DE CONJUNTO
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Medição dos desvios isolados
Desvio na f d Desvio na
Desvio na direção
dos dentesforma do
Dente(Perfil)
Desvio na distribuiçãodos passos(Divisão)
(Flanco)
( )
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Principais causas dos erros isolados
F d f it d fil d f t d
p
Forma defeituosa do perfil da ferramenta deconformação ou de usinagem; Não concordância entre o eixo da engrenagem e o eixo Não concordância entre o eixo da engrenagem e o eixodo mandril. Deformações oriundas do processo de tratamento Deformações oriundas do processo de tratamentotérmico; Deficiente lubrificação durante o processo de usinagem;Deficiente lubrificação durante o processo de usinagem; Excesso de vibração da máquina de usinagem; e Uso de ferramentas com o gume de corte gasto ou Uso de ferramentas com o gume de corte gasto oudanificado.
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DESVIOS DE PASSO
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Desvios de passo• A menos que especificado em contrário, o setor sobre o qual se avalia Fpk não deve ser maior que 1/8 da maior que 1/8 da circunferência de referência.
• 2 ≤ k ≤ z/8Desvio de passo simples
Desvio de passo acumulado
Fp : Desvio de passo total.
Amplitude máxima de Fpk
ISO 1328 1
p
medido sobre toda
circunferência de referência.
ISO 1328-1
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Desvios de passoInstrumentos de medição
INSTRUMENTO DEDICADO À MEDIÇÃO DE PASSO DE BASEINSTRUMENTO DEDICADO À MEDIÇÃO DE PASSO DE BASE
MÁQUINA DE MEDIR POR COORDENADAS
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Instrumento dedicado à medição do passo de base
Funcionamento perfeito implicaFuncionamento perfeito implicaem flancos dos dentesequidistantemente distribuídos aolongo da circunferência de baselongo da circunferência de base.Uma distribuição desigualocasionará uma variação da relaçãode transmissão do par deengrenagem.Como conseqüência ocorreráqesforços anormais e irregularidadesnos deslocamentos das partesmóveismóveis.
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Verificação do passoM i d M di C d dMaquina de Medir por Coordenadas
Resolução0,5 m
Incerteza de Medição(1,7 + L(mm)/230) m
DEA Mistral
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MICROMETRO (m)
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Maquina de Medir por CoordenadasMaquina de Medir por CoordenadasResolução0,05 µm
LEITZ REFERENCE
Incerteza de Medição(0,6 + L(mm)/600) m
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Desvios de passoõ
Diagrama de desvio de passo simplesValores das medições
Diagrama de desvios de passo acumulado e total
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DESVIOS DE PASSO
Diagrama de desvio de passo simples
3
z
4923
351
z
fptA partir do diagrama de fpt
5
432
1-5
113
17
6
5 5
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DESVIOS DE PASSODESVIOS DE PASSO
Diagrama de desvios de passo acumulado e total
Fp3
K=3
1335
44
ORIGE
A partir do diagrama de Fpk
48EM
Fpk=35
p
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Desvio na espessura do denteInstrumentos de medição
MICRÔMETRO DE DISCOMICRÔMETRO DE DISCO
CALIBRE DE CURSOR DUPLO
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Micrômetro de disco
Medida da corda abrangendo vários dentes da engrenagemcilíndrica. Medidas executadas nas proximidades da circunferência primitiva. Número de vãos é uma função do ângulo de pressão e do númerode dentesde dentes. Leitura similar ao micrômetro convencional. Notável amplitude da medida.
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Notável amplitude da medida.
Calibre de cursor duplo
Medição da espessura dedentes retos e helicoidais bemC1 dentes retos e helicoidais bemcomo pinhões cônicos. Mede-se a corda daespessura do dente a partir dop ptopo. Medição da espessura dodente sobre uma superfíciecilíndrica de raio r qualquer eem particular sobre ocircunferência primitiva. O cursor C1 deverá ser O cursor C1 deverá serfixado num valorcorrespondente ao módulo daengrenagem para que a
C2g g p q
medição da corda sejarealizada no diâmetro primitivo.
C2
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DESVIOS DE PERFIL
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Desvios de perfil
É a discrepância que existeentre o perfil real nos flancos dosd t d l t
Um desvio de perfil do denteprovoca efeitos em todos osdentes e a curva da evolvente
traçada com um círculo de baseteórico, concêntrico com a
p o o a o odo ooutros desvios. Daí suaimportância e a freqüênciade sua verificaçãoengrenagem. de sua verificação.
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DESVIOS DE PERFIL
Os defeitos de forma dos dentes podem consistir:
Frequentemente, deve-se somente as discrepâncias da envolvente purapodem consistir:
• Em uma curva irregular que se afasta da envolvente pura.
Ci f ê i d b
discrepâncias da envolvente pura. Na prática, de um modo geral, coexistem ambos os defeitos.
• Circunferência de base descentralizada. 43
Desvios de perfilInstrumentos de medição
MÁQUINA DE MEDIR POR COORDENADAS
PROJETOR DE PERFIL
INSTRUMENTO DE REPRODUÇÃO DE EVOLVENTE
INSTRUMENTAÇÃO DEDICADAINSTRUMENTAÇÃO DEDICADA
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Máquina de medir por coordenadasMáquina de medir por coordenadas
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PROJETOR DE PERFIL
Simples.
Qualquer perfil.
Comparação da imagemprojetada com a forma exatadesenhada em escaladesenhada em escalaproporcional.
Incerteza grande.Incerteza grande.
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Instrumento de reprodução de evolventep ç
LIMITAÇÃO Necessidade de fabricação do disco 2 para cada
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ç pdiâmetro de base.
Instrumentação dedicadaç
Tarefa específica de medição deengrenagem.g gPossuem níveis de incerteza menorespara este tipo de medição que asmáquinas de medir por coordenadas nãod di ddedicadas.
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DESVIOS DE FLANCO
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Desvios de flanco
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Desvios de flanco
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Módulo 2
MEDIÇÃO DOS DESVIOS ISOLADOS MEDIÇÃO DOS DESVIOS DE CONJUNTO
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Medição dos desvios de conjuntoç j
Medição dos desviosde posição dos flancosdos dentes.
Características Rapidez.Rapidez. Indicado no recebimentode engrenagens fabricadasem sérieem série. Várias característicassuperpostas.
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Desvio composto tangecial
CaracterísticasMaster Gear
Engrenagem
p g
Características Devido a falha de fabricação,
ocorre defasagem angular.
Gear em inspeçãoZ1 Z2 2
g g
Mais recomendado, tendo apreferência na indústria.i
1
2
2
1
b1
b2
zz
rr
Se os perfis e/ou flancos sãoextensivamente modificados,ocorre interferência neste
2
ocorre interferência nesteparâmetro.
2z
,
121 .
z
2
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DESVIO COMPOSTO RADIAL
Características São medidas as
i d di â iMaster Gear
Engrenagem em inspeção
variações da distânciasentre eixos.
Simples construçãoSimples construção.
Fácil operação.
Testes rápidos Testes rápidos.
Mais robusta.
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