Escolher o ângulo de pressão correto é crucial para o desempenho ideal do equipamento.
O ângulo errado pode causar desgaste excessivo, ruído e até falha prematura, custando tempo e dinheiro.
Nesta postagem, abordaremos os tipos de ângulos de pressão e os principais fatores a serem considerados ao fazer sua seleção, garantindo que suas engrenagens operem de forma suave e confiável.
O que é ângulo de pressão
Ângulo de pressão em engrenagens refere-se ao ângulo entre a linha de ação (a direção na qual a força entre duas engrenagens é transmitida) e a linha tangente ao círculo primitivo no ponto de contato. É medido perpendicularmente à superfície do dente. O ângulo de pressão determina a direção da força resultante atuando nos dentes da engrenagem conforme eles se engrenam.
O que é ângulo de pressão operacional
Enquanto o ângulo de pressão nominal é um valor teórico definido pela geometria da engrenagem, o ângulo de pressão real durante a operação da engrenagem pode diferir devido à carga e à deformação dos dentes. Isso é conhecido como ângulo de pressão operacional.
Sob carga, os dentes da engrenagem defletem e o ponto de contato muda ligeiramente. Isso altera a linha de ação efetiva e resulta em um ângulo de pressão operacional que é tipicamente maior do que o valor nominal.
Tipos de ângulos de pressão
Ângulo de pressão de 14.5°
Engrenagens com um ângulo de pressão de 14.5° eram comumente usadas no passado, mas foram amplamente substituídas por ângulos de pressão mais altos em aplicações modernas. O ângulo de pressão de 14.5° resulta em dentes mais longos e finos, propensos a cortes e interferências. Essas engrenagens são menos eficientes na transmissão de potência e têm menor capacidade de carga em comparação com engrenagens com ângulos de pressão mais altos.
Ângulo de pressão de 20°
O ângulo de pressão de 20° é o padrão mais amplamente usado em design de engrenagens modernas. Engrenagens com esse ângulo de pressão oferecem um equilíbrio entre resistência, eficiência e capacidade de fabricação. O ângulo de pressão de 20° permite maior espessura de dente na base, reduzindo o risco de corte inferior e melhorando a capacidade de carga. Essas engrenagens são adequadas para uma ampla gama de aplicações e são compatíveis com muitas ferramentas e processos de fabricação padrão.
Ângulo de pressão de 25°
Engrenagens com ângulo de pressão de 25° têm dentes mais curtos e grossos em comparação com aquelas com ângulos de pressão mais baixos. A espessura aumentada dos dentes aumenta a capacidade de carga da engrenagem e reduz o risco de quebra dos dentes sob altas cargas. No entanto, as engrenagens com ângulo de pressão de 25° podem ser mais suscetíveis a interferências e exigem fabricação e montagem mais precisas para garantir o engrenamento adequado. Essas engrenagens são frequentemente usadas em aplicações pesadas que exigem alta resistência e durabilidade.
Fatores que influenciam a seleção do ângulo de pressão
- Requisitos de carga: A carga esperada nas engrenagens é um fator primário na seleção do ângulo de pressão apropriado. Ângulos de pressão mais altos, como 25°, são preferidos para aplicações com alto torque e cargas pesadas, pois oferecem maior capacidade de carga e menor risco de falha dos dentes.
- Velocidade de operação: A velocidade operacional das engrenagens também influencia a escolha do ângulo de pressão. Ângulos de pressão mais baixos, como 14.5°, são menos adequados para aplicações de alta velocidade devido à sua maior suscetibilidade à vibração e ruído. O ângulo de pressão de 20° é uma boa escolha para a maioria das aplicações de média a alta velocidade, enquanto engrenagens de ângulo de pressão de 25° podem ser usadas em cenários de alta velocidade e alta carga.
- Tipo de engrenagem e aplicação: O tipo de engrenagens e sua aplicação específica desempenham um papel na seleção do ângulo de pressão. Engrenagens retas, engrenagens helicoidais e engrenagens cônicas podem ter diferentes requisitos de ângulo de pressão com base em sua geometria e condições de carga. Algumas aplicações, como aeroespacial ou automotiva, podem ter padrões ou preferências específicas para ângulos de pressão com base em normas da indústria e desempenho comprovado.
