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Projeto completo de dimensionamento de componentes do redutor de velocidade
Tipologia: Manuais, Projetos, Pesquisas
1 / 33
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Orientador: Celso Frateschi
Bruno Augusto de Paula Gomes 796032-8 EM8P- Bruno Cássio Moreira 785091-3 EM8Q- Cristiano Mendes Miguel 666439-3 EM8Q- Leonardo Canesin R. Braz 803751-5 EM8P- Luis Renato de Souza 717599-0 EM8P- Rafael Eduardo Ambrósio 617575-9 EM8Q- Rafael Sampaio Sena 612467-4 EM8P-
Rotação real de saída no eixo 3
Rotação do eixo 2
Erro da rotação de saída (máximo 2%)
ᠱᡰᡰᡧ =
Potência nos eixos
ᡀ1 = ᡀᡥᡧᡲᡧᡰ × ᡀᡕᡧᡰᡰᡗᡡᡓ × ᡀᡰᡧᡤᡓᡥᡗᡦᡲᡧ ᡀ1 = 17,5 × 0,98 × 0,985 ᡀ1 = 16,375 ᠩᡈ
ᡀ2 = ᡀ1 × ᡀᡗᡦᡙᡰᡗᡦ × ᡀᡰᡧᡤᡓᡥᡗᡦᡲᡧ ᡀ2 = 16,375 × 0,98 × 0,985 ᡀ2 = 15,807 ᠩᡈ
ᡀ3 = ᡀ2 × ᡀᡗᡦᡙᡰᡗᡦ × ᡀᡰᡧᡤᡓᡥᡗᡦᡲᡧ ᡀ3 = 15,807 × 0,98 × 0,985 ᡀ3 = 15,258 ᠩᡈ
Relações de transmissão
Resumo
Eixo Rotações Potência Relação trans. 1 n1 644,44rpm N1 16,375 CV i1 4, 2 n2 130,63 rpm N2 15,807 CV i2 3, 3 n3 33,21 rpm N3 15,258 CV
Módulos adotados (tabela página 160)
Observação: Os valores dos módulos sugeridos pela tabela da apostila são ᡥ1 = 9ᡥᡥ e ᡥ2 = 11ᡥᡥ, porém após os primeiros cálculos foram escolhidos módulos menores para que o redutor ficasse mais compacto e as engrenagens fossem fabricadas de um material mais resistente.
Valores adotados: ᡥ1 = 5ᡥᡥ ᡥ2 = 7ᡥᡥ
Ângulo de pressão: ‖ = 20°
Ângulo de hélice: ‐ = 15°
ᡤ = 4,5 × ᡂᡕ ᡤ = 4,5 × 16,26 ᡤ = 73,17ᡥᡥ ᡓᡖᡧᡲᡓᡖᡧ ᡤᡨ1 = 73 ᡥᡥ (ᡨᡡᡦℎãᡧ)
ᡓᡖᡧᡲᡓᡖᡧ ᡤᡕ1 = 70 ᡥᡥ (ᡕᡧᡰᡧᡓ)
ᡕᡧᡱ15° × 15^ ᡖᡨ1 = 77,64 ᡥᡥ (ᡨᡡᡦℎãᡧ)
ᡖᡗ1 = ᡖᡨ1 + 2 × ᡥᡦ1 ᡖᡗ1 = 77,64 + 2 × 5 ᡖᡗ1 = 87,64ᡥᡥ (ᡨᡡᡦℎãᡧ)
ᡖᡔ1 = ᡖᡨ1 × ᡕᡧᡱ‖ ᡖᡔ1 = 77,64 × ᡕᡧᡱ20° = ᡖᡔ1 = 72,96 ᡥᡥ (ᡨᡡᡦℎãᡧ)
ᠸᡘ 㐄 1 (ᡨᡓᡰᡓ ᡴᡡᡖᡓ úᡲᡡᡤ > 10⡶^ ᡕᡡᡕᡤᡧᡱ)
ᠷᡓ = 1 (ᡓᡕᡡᡧᡦᡓᡥᡗᡦᡲᡧ ᡳᡦᡡᡘᡧᡰᡥᡗ)
…ᡲ = …ᡲ ×
1 …ᡲ = 12,62 ᡣᡙᡘ ᡥᡥ²⁄^ (ᡨᡡᡦℎãᡧ)
…ᡲ = …ᡲ ×
…ᡲ = 8,88 ᡣᡙᡘ ᡥᡥ²⁄ (ᡨᡡᡦℎãᡧ)
Compressão no flanco do dente
(^) う〲ぁょ×〰あうょ×〆〰⡨,⡵⡱×〰あうㄘめ ×㒕 (^) 〹〲×〱ぃ×〄ぉ〘ぁ×〒〲 ×䙲〶⡸⡩〶 䙳 …ᡕ = 63,36 ᡣᡙᡘ/ᡥᡥ⡰(ᡨᡡᡦℎãᡧ)
(^) う〲ぁょ×〰あうょ×〆〰⡨,⡵⡱×〰あうㄘめ ×㒕 (^) 〹〲×〱ぃ×〄ぉ〘ぁ×〒〲 ×䙲〶⡸⡩〶 䙳 …ᡕ = 29,14 ᡣᡙᡘ/ᡥᡥ⡰(ᡕᡧᡰᡧᡓ)
⡰(ᡨᡡᡦℎãᡧ)
Materiais adotados para construção do 1° par de engrenagens:
Observação: de acordo com os cálculos, os materiais que deveriam ser utilizados seriam para o pinhão 1 é o aço 8620 cementado e para a coroa 1 o aço 1030, porém para a padronização dos materiais do redutor utilizaremos os mesmos materiais do 2° par de engrenagens, que são aço 4340 T/R para o pinhão e aço 1045 para a coroa. Isso aumenta o coeficiente de segurança do projeto, mas também o custo do redutor, mas para esse projeto os custos dos materiais não serão levados em consideração.
Pinhão 1 material Coroa 1 material tensão flexão 1262 < 2500 kgf/cm² Aço 4340 TR
888 < 1550 kgf/cm² Aço tensão compressão 11200 < 7000 kgf/cm² 2914 < 4900 kgf/cm²^1045
ᡤ = 4,5 × ᡂᡕ ᡤ = 4,5 × 23,47 ᡤ = 105,61 ᡥᡥ ≈ 102ᡥᡥ (ᡨᡡᡦℎãᡧ)
ᡓᡖᡧᡲᡓᡖᡧ ᡤᡕ2 = 98 ᡥᡥ (ᡕᡧᡰᡧᡓ)
× 15 ᡖᡨ2 = 108,70 ᡥᡥ (ᡨᡡᡦℎãᡧ)
ᡖᡗ2 = ᡖᡨ2 + 2 × ᡥᡦ2 ᡖᡗ2 = 108,70 + 2 × 7 ᡖᡗ1 = 122,70 ᡥᡥ (ᡨᡡᡦℎãᡧ)
dᡔ2 = ᡖᡨ2 × ᡕᡧᡱ‖ ᡖᡔ2 = 108,70 × ᡕᡧᡱ20° = ᡖᡔ2 = 102,14 ᡥᡥ (ᡨᡡᡦℎãᡧ)
ᠸᡘ 㐄 1 (ᡨᡓᡰᡓ ᡴᡡᡖᡓ úᡲᡡᡤ > 10⡶^ ᡕᡡᡕᡤᡧᡱ)
ᠷᡓ = 1 (ᡓᡕᡡᡧᡦᡓᡥᡗᡦᡲᡧ ᡳᡦᡡᡘᡧᡰᡥᡗ)
…ᡲ = …ᡲ ×
1 …ᡲ = 21,60 ᡣᡙᡘ ᡥᡥ²⁄^ (ᡨᡡᡦℎãᡧ)
…ᡲ = …ᡲ ×
…ᡲ = 15,45 ᡣᡙᡘ ᡥᡥ²⁄ (ᡨᡡᡦℎãᡧ)
Compressão no flanco do dente
⡰×㒕^ う〲ぁょ×〰あうょ×〆〰⡨,⡵⡱×〰あうㄘめ ×㒕 (^) 〹〲×〱ぃ×〄ぉ〘ぁ×〒〲 ×䙲〶⡸⡩〶 䙳 …ᡕ = 84,57 ᡣᡙᡘ/ᡥᡥ⡰(ᡨᡡᡦℎãᡧ)
⡰×㒕^ う〲ぁょ×〰あうょ×〆〰⡨,⡵⡱×〰あうㄘめ ×㒕 (^) 〹〲×〱ぃ×〄ぉ〘ぁ×〒〲 ×䙲〶⡸⡩〶 䙳 …ᡕ = 43,50 ᡣᡙᡘ/ᡥᡥ⡰^ (ᡕᡧᡰᡧᡓ)
…ᡕ = 84,57 ᡣᡙᡘ/ᡥᡥ⡰(ᡨᡡᡦℎãᡧ)
Materiais adotados para construção do 2° par de engrenagens:
Pinhão 1 material Coroa 1 material tensão flexão 2160 < 2500 kgf/cm² Aço 4340 TR
1545 < 1550 kgf/cm² Aço tensão compressão 8456 < 11200 kgf/cm² 4350 < 4900 kgf/cm²^1045
1° Determinação do fator de serviço:
Conforme tabela da página 185, para trabalho pesado (carga arranque ≤250% da carga nominal e funcionamento contínuo de 16-24 horas diárias)
Fator de serviço adotado ᠲᡱ 㐄 1,
2° Determinação do HP de projeto:
Potência do motor : 17,5 CV
ᠴᡂᡨᡰᡧᡢᡗᡲᡧ = ᠴᡂᡥᡧᡲᡧᡰ × ᠲᡱ ᠴᡂᡨᡰᡧᡢᡗᡲᡧ = 17,5 × 1,4 ᠴᡂᡨᡰᡧᡢᡗᡲᡧ = 24,5 ᠩᡈ
3° Determinação da seção da correia 3V, 5V ou 8V:
ᠴᡂᡨᡰᡧᡢᡗᡲᡧ = 24,5 ᠩᡈ
ᡰᡧᡲᡓçãᡧ ᡦᡧᡥᡡᡦᡓᡤ ᡥᡧᡲᡧᡰ ≅ 870ᡰᡨᡥ
Conforme tabela 5 da página 188, o perfil das correias é 5V
4° Determinação da velocidade periférica:
Diâmetro mínimo da polia mais rápida conforme tabela da página 200 = 7,1 polegadas ou 180,34mm, adotado diâmetro Ø200mm ou 7,87 polegadas
ᡈ = ᡖᡡâᡥᡗᡲᡰᡧ ᡖᡓ ᡨᡧᡤᡡᡓ ᡥᡧᡲᡧᡰᡓ × ᡄᡂᠹ ᡥᡧᡲᡧᡰ × 0,
ᡈ = 0,656 ᡘᡲ × 870 ᡰᡨᡥ × 0,262 ᡈ = 149,52 ᡘᡲ/ᡥᡡᡦ ≤ 6500 ᡘᡲ/ ᡥᡡᡦ ᡁᠷ ᡴᡗᡰᡡᡘᡡᡕᡓᡖᡧ
Diâmetro da polia mais lenta (acionada)
ᠰᡡâᡥᡗᡲᡰᡧ ᡨᡧᡤᡡᡓ ᡥᡧᡲᡧᡰᡓ × ᡄᡂᠹ ᡥᡧᡲᡧᡰ = ᠰᡡâᡥᡗᡲᡰᡧ ᡨᡧᡤᡡᡓ ᡓᡕᡡᡧᡦᡓᡖᡓ × ᡄᡂᠹ ᡥáᡩᡳᡡᡦᡓ ᡓᡕᡡᡧᡦᡓᡖᡓ
200ᡥᡥ × 870ᡄᡂᠹ = ᠰᡡâᡥᡗᡲᡰᡧ ᡨᡧᡤᡡᡓ ᡓᡕᡡᡧᡦᡓᡖᡓ × 644,44ᡄᡂᠹ
ᠰᡡâᡥᡗᡲᡰᡧ ᡖᡓ ᡨᡧᡤᡡᡓ ᡓᡕᡡᡧᡦᡓᡖᡓ = 270ᡥᡥ ᡧᡳ 10,63 ᡨᡧᡤᡗᡙᡓᡖᡓᡱ
ᠲᡧᡰçᡓ ᡖᡓ ᡕᡧᡰᡰᡗᡡᡓ ᠲᡕ 㐄 269,6 ᡣᡙᡘ
ᠲᡧᡰçᡓ ᡖᡧ ᡨᡡᡦᡠãᡧ 1 ᠲᡨ1 㐄 ᡃᡲ 㐀 ᡲᡓᡦ20° ᠲᡨ1 㐄 468,77 㐀 0,364 ᠲᡨ1 㐄 170,61 ᡣᡙᡘ
…ᡦ䖓^ = …ᡰ × 0,5 …ᡦ䖓^ = 100 × 0,5 …ᡦ䖓^ = 50 ᡣᡙᡘ ᡥᡥ²⁄ (ᡨᡓᡰᡓ ᡓçᡧ 4140 ᡤᡓᡥᡡᡦᡓᡖᡧ)
ᡀ = 1,
ᡰ ᡖ⁄ = 1,5 45⁄ ᡰ ᡖ⁄ = 0,
ᠰ ᡖ = 55 40⁄ ⁄ ᠰ ᡖ = 1,375⁄
ᡩ = 0,
ᠷᡲ = 2,
ᠷᡘ = 1 + ᡩ × (ᠷᡲ − 1) ᠷᡘ = 1 + 0,75 × (2,2 − 1) ᠷᡘ = 1,
Fatores: Flexão alternada: 1, Acabamento retificado: 0, Fator de diâmetro: 0,
ㄙ ᡖᠱ = 2,17 × 㒖
ㄙ ᡖᠱ = 33,57 ᡥᡥ ≈ Ø40ᡥᡥ
…ᡦ䖓^ 㐄 …ᡰ 㐀 0,5 …ᡦ䖓^ = 100 × 0,5 …ᡦ䖓^ = 50 ᡣᡙᡘ ᡥᡥ²⁄^ (ᡨᡓᡰᡓ ᡓçᡧ 4140 ᡤᡓᡥᡡᡦᡓᡖᡧ)
ᡀ = 1,
ᡰ ᡖ⁄ = 1 40⁄ ᡰ ᡖ⁄ = 0,
ᠰ ᡖ = 55 40⁄ ⁄ ᠰ ᡖ = 1,375⁄
ᡩ = 0,
ᠷᡲ = 2,
ᠷᡘ = 1 + ᡩ × (ᠷᡲ − 1)^ ᠷᡘ = 1 + 0,68 × (2,4 − 1)^ ᠷᡘ = 1,
Fatores: Flexão alternada: 1, Acabamento retificado: 0, Fator de diâmetro: 0,
ㄙ ᡖᠨ = 2,17 × 㒖
ㄙ ᡖᠨ = 32,23 ᡥᡥ ≈ Ø35ᡥᡥ
ᠲᡧᡰçᡓ ᡖᡓ ᡕᡧᡰᡧᡓ 1 ᠲᡕ1 㐄 ᡃᡲ ᠲᡕ1 㐄 468,77 ᡣᡙᡘ
ᠲᡧᡰçᡓ ᡖᡧ ᡨᡡᡦᡠãᡧ 2 ᠲᡨ2 㐄 ᡃᡲ ᠲᡨ2 㐄 1594,5 ᡣᡙᡘ
…ᡦ䖓^ = …ᡰ × 0,5 …ᡦ䖓^ = 100 × 0,5 …ᡦ䖓^ = 50 ᡣᡙᡘ ᡥᡥ²⁄ (ᡨᡓᡰᡓ ᡓçᡧ 4140 ᡤᡓᡥᡡᡦᡓᡖᡧ)
ᡀ = 1,
ᡰ ᡖ⁄ = 1,5 60⁄ ᡰ ᡖ⁄ = 0,
ᠰ ᡖ = 70 60⁄ ⁄ ᠰ ᡖ = 1,166⁄
ᡩ = 0,
ᠷᡲ = 2,
ᠷᡘ = 1 + ᡩ × (ᠷᡲ − 1) ᠷᡘ = 1 + 0,75 × (2,3 − 1) ᠷᡘ = 1,
Fatores: Flexão alternada: 1, Acabamento retificado: 0, Fator de diâmetro: 0,
ㄙ ᡖᡂ1 = 2,17 × 㒖
ㄙ ᡖᡂ1 = 50,49 ᡥᡥ ≈ Ø60ᡥᡥ
ㄙ ᡖᠩ2 = 2,17 × 㒖
ㄙ ᡖᠩ2 = 56,78 ᡥᡥ ≈ Ø60ᡥᡥ
