Escolhendo o direito engrenagem helicoidal para a sua aplicação em máquinas pode ser uma tarefa desafiadora. A escolha errada pode levar a ineficiências, custos mais altos e até mesmo falhas no equipamento.
Neste artigo, vamos nos aprofundar nas principais diferenças entre engrenagens helicoidais de envoltório simples e duplo, permitindo que você tome uma decisão informada para suas necessidades específicas. Do design e capacidade de carga à eficiência e complexidade de fabricação, abordaremos todos os fatores críticos que você precisa considerar.
O que é uma engrenagem sem-fim de envoltório único
Uma engrenagem sem-fim envolvente simples é um tipo de engrenagem que consiste em um sem-fim que se engata em uma engrenagem maior, chamada roda sem-fim ou engrenagem. O sem-fim é um eixo em forma de parafuso com dentes helicoidais que se enreductoresm nos dentes na circunferência da roda sem-fim. Em um projeto de envoltório simples, o sem-fim envolve parcialmente a roda sem-fim, criando um único ponto de contato entre os dentes.
O que é engrenagem helicoidal de envoltório duplo
Uma engrenagem sem-fim de envoltório duplo, também conhecida como engrenagem sem-fim globoidal, é uma variação avançada do projeto de engrenagem sem-fim. Nesse arranjo, a roda sem-fim envolve parcialmente o sem-fim, criando uma área de contato maior entre os dentes em comparação com os projetos de envoltório único. O sem-fim em si tem um formato que lembra uma ampulheta ou um globo, daí o nome "globoidal".
Diferença fundamental entre engrenagens sem-fim de envoltório simples e duplo
Design de minhoca
Em engrenagens helicoidais de envoltório simples, o sem-fim tem formato cilíndrico com dentes helicoidais. Geralmente, é feito de aço temperado para suportar o desgaste.
Engrenagens sem-fim de envoltório duplo apresentam um sem-fim globoidal com formato de ampulheta. Os dentes do sem-fim têm um perfil variável ao longo do eixo para acomodar a curvatura da roda sem-fim.
Projeto de roda sem-fim
A roda sem-fim em engrenagens de envoltório simples é normalmente uma engrenagem de dentes retos com um perfil côncavo para combinar com o sem-fim.
A roda sem-fim em engrenagens de envoltório duplo tem uma geometria mais complexa. Ela apresenta dentes convexos que envolvem parcialmente o sem-fim globoidal, criando uma área de contato maior.
Área de contato
Engrenagens envolventes simples têm uma área de contato limitada, geralmente um único ponto ou linha de contato.
Engrenagens com envoltório duplo têm uma área de contato maior devido ao design envolvente. Essa maior área de contato distribui a carga de forma mais uniforme e reduz as concentrações de tensão.
Capacidade de Carga
A maior área de contato em engrenagens sem-fim de envoltório duplo resulta em uma maior capacidade de carga em comparação aos projetos de envoltório simples.
A carga distribuída entre vários dentes permite que engrenagens de envoltório duplo transmitam maior torque e suportem forças maiores sem desgaste excessivo ou falha.
Avançada
Engrenagens sem-fim de envoltório duplo geralmente apresentam maior eficiência do que engrenagens de envoltório simples. O melhor contato dos dentes e o menor atrito de deslizamento contribuem para uma melhor eficiência na transmissão de potência.
Engrenagens de envoltório simples geralmente têm faixas de eficiência de 50% a 90%, enquanto engrenagens de envoltório duplo podem atingir eficiências de até 95% em condições ideais.
Ruído e vibração
O contato da linha e a ação deslizante de engrenagens sem-fim de envoltório simples podem gerar mais ruído e vibração, especialmente sob cargas pesadas.
Engrenagens sem-fim com envoltório duplo tendem a girar de forma mais suave e silenciosa. A maior área de contato e o formato envolvente dos dentes reduzem o ruído e a vibração por atrito.
Complexidade de Manufatura
Engrenagens sem-fim de envoltório simples são mais fáceis e mais baratas de fabricar. O sem-fim e a roda têm geometrias mais simples.
Cortar as formas côncavas dos dentes do sem-fim e da roda em um design de envoltório duplo exige operações de usinagem mais complexas. Isso aumenta o custo e a complexidade da fabricação.
Sensibilidade de alinhamento
O alinhamento entre o sem-fim e a roda é importante para ambos os projetos, mas engrenagens de envoltório único são mais tolerantes ao desalinhamento. Pequenos erros de alinhamento não afetam significativamente o desempenho.
Engrenagens sem-fim com envoltório duplo exigem alinhamento mais preciso devido à estreita conformidade entre os dentes do sem-fim e da roda. O desalinhamento pode levar à redução da área de contato, maior tensão, desgaste mais rápido e menor eficiência. As tolerâncias de instalação e da carcaça da reductores de engrenagens são mais rigorosas para projetos com envoltório duplo.
