Tutorial para criação de engrenagem de dentes retos no SolidWorks
Tutorial para criação de engrenagem de dentes retos no SolidWorks
1° Passo: Conhecendo as características básicas da engrenagem.1° Passo: Conhecendo as características básicas da engrenagem.
Antes de começarmos a modelar a peça, devemos conhecer alguns parâmetros importantes da engrenagem, como a relação de Antes de começarmos a modelar a peça, devemos conhecer alguns parâmetros importantes da engrenagem, como a relação de transmissão desejada, o número de dentes da
transmissão desejada, o número de dentes das engrenagens, os diâmetros, o módulo da s engrenagens, os diâmetros, o módulo da engrenagem e o ângulo de pressão.engrenagem e o ângulo de pressão.
Relação de transmissão:Relação de transmissão:
A relação de engrenagens (redução por engrenagem) é a medida da relação entre as velocidades rotacionais de duas ou mais A relação de engrenagens (redução por engrenagem) é a medida da relação entre as velocidades rotacionais de duas ou mais engrenagens interligadas. Em geral, no caso de duas engrenagens, se a primeira (Engrenagem motora) é maior do que a segunda engrenagens interligadas. Em geral, no caso de duas engrenagens, se a primeira (Engrenagem motora) é maior do que a segunda (Engrenagem movida), esta segunda irá girar mais rápido e vice versa. Podemos expressar esse conceito básico usando a (Engrenagem movida), esta segunda irá girar mais rápido e vice versa. Podemos expressar esse conceito básico usando a fórmula:
fórmula:
Relação de engrenagens = Z2/Z1 Relação de engrenagens = Z2/Z1 Onde Z1 é o número de
Onde Z1 é o número de dentes da primeira engrenagem dentes da primeira engrenagem e Z2 o número de dentes e Z2 o número de dentes dasegunda.dasegunda.
Por exemplo, uma relação de 1:2 significa que a engrenagem movida irá girar com o dobro da velocidade da engrenagem Por exemplo, uma relação de 1:2 significa que a engrenagem movida irá girar com o dobro da velocidade da engrenagem motora, e seu número de dentes será a metade.
motora, e seu número de dentes será a metade.
Diâmetros da engrenagem:Diâmetros da engrenagem:
De= Diâmetro externo. De= Diâmetro externo. Di= Diâmetro interno. Di= Diâmetro interno.
Dp= Diâmetro primitivo: É o diâmetro da circunferência formada pelos pontos de contato entre as engrenagens. Dp= Diâmetro primitivo: É o diâmetro da circunferência formada pelos pontos de contato entre as engrenagens.
Módulo da engrenagem:Módulo da engrenagem:
É a relação entre o diâmetro primitivo da engrenagem e o seu número de dentes. É a relação entre o diâmetro primitivo da engrenagem e o seu número de dentes.
Grosso modo, o módulo da engrenagem é o “tamanho” do dente. A figura abaixo compara dentes de diferentes módulos: Grosso modo, o módulo da engrenagem é o “tamanho” do dente. A figura abaixo compara dentes de diferentes módulos:
Ângulo de pressão:
É o ângulo que define a direção da força q fabricadas atualmente com ângulos de pres 20°.
Fórmulas para engre
Diâmetro de Base (Db), circunferência, da q necessário a construção do dente.
Db = Dp * cos 20° (ângulo de pressão que ir Raio do Pé do Dente (Rp): Rp = S / 6
Raio Maior do Dente (R) é o raio maior do p Raio Menor do Dente (R’) é o raio menor do O raio maior do dente e o raio menor do de f e f’ são constantes tiradas do ODONTÓGR
e a engrenagem motora exerce sobre a engrenage são padronizados, os ângulos de pressão são 14.5°,
agem de dentes retos com ângulo de pres
ual se desenrola um fio cuja extremidade descreve a mos utilizar).
erfil do dente. R = M * f perfil do dente. R’ = M * f’
te juntos formam o perfil do dente da engrenagem, FO DE GRANT com base no número de dentes.
m movida. As engrenagens são 20° e 25°, sendo o mais usado
ão de 20º:
curva evolvente. Seu valor é
2° Passo: Determinando as dimensões da engrenagem.
Neste tutorial iremos construir um par de engrenagens com relação de 1:2, sendo a engrenagem motora com o diâmetro externo de 184mm. Isso significa que a engrenagem movida terá a metade de dentes da engrenagem motora.
M=4mm-> Adotei o módulo 4mm nesse exemplo para que o número de dentes resultasse em um número inteiro, pois a
condição dada pelo professor era a de que o diâmetro externo fosse 184mm, normalmente se calcula o De a partir do Dp ou do número de dentes e o Módulo.
Dimensões Engrenagem 1 (Motora): Número de dentes: Z1= De/M – 2 Z1=44 Diâmetro primitivo: Dp1=M*Z1 Dp1=176mm Diâmetro Interno: Di1=Dp1 – (2,166*M) Di1=167,336mm Diâmetro de Base: Db1 = Dp1 * cos 20° Db1 = 165,4mm
Espessura do dente / Espaço entre dentes: S1=1,57*M S1=6,28mm Espessura da engrenagem: B1= 6*M B1=24mm Raio do Pé do Dente: Rp1= S1 / 6 Rp1=1,05mm
Raio Maior do Dente: R1= M * f
R1= 4 * 4,63 R1= 18,5mm
Raio Menor do Dente: R1’ = M * f’
R1’= 4 * 4,63 R1’= 18,5mm
Dimensões Engrenagem 2 (Movida): Número de dentes:
Z2=22 (Para obedecer a relação 1:2) Diâmetro externo: De2=M*(Z2+2) De2=96mm Diâmetro primitivo: Dp2=M*Z2 Dp2=88mm Diâmetro Interno: Di2=Dp2 – (2,166*M) Di2=79,336mm Diâmetro de Base: Db2 = Dp2 * cos 20° Db2 = 82,7mm
Espessura do dente / Espaço entre dentes: S2=1,57*M S2=6,28mm Espessura da engrenagem: B2= 6*M B2=24mm Raio do Pé do Dente: Rp2= S1 / 6 Rp2=1,05mm
Raio Maior do Dente: R2= M * f
R2= 4 * 3,49 R2= 13,96mm
Raio Menor do Dente: R2’ = M * f’
R2’= 4 * 2,06 R2’= 8,24mm
3° Passo: Construção das peças no Solidworks:
Esta é a parte mais fácil de todo o processo agora que já definimos as dimensões da engrenagem.
Vamos agora construir a engrenagem maior de De=184mm
1. Faça um circulo com diâmetro de 184mm com centro na origem do plano e a extrusão com 24mm de
largura.
2. Selecione o recurso CORTE EXTRUDADO e crie um esboço na face da peça, nesse esboço faremos o perfil de corte do dente da engrenagem. Primeiro iremos desenhar os círculos dos De, Dp, Di e Db. Faça também uma linha de centro partindo da origem até a extremidade do círculo maior.
3. Crie um círculo com centro sobre a linha do Db, o diâmetro desse círculo será o dobro do Raio maior do dente. (Para a engrenagem maior o R e R’ são iguais, então faremos apenas um círculo.
4. Utilizando o comando APARAR ENTIDADES, recorte o círculo de 37mm deixando apenas o segmento contido entre o De e Di. Recorte também o círculo do De e Di como na figura abaixo:
OBS: NÃO DELETE AS COTAS APÓS FAZER OS RECORTES NO PERFIL!
5. Faça o raio do pé do dente e em seguida, utilizando o comando ESPELHAR, selecione o contorno e a linha de centro para fazer o espelhamento do perfil.
6. Selecione a opção PONTO e crie dois pontos onde a curva do perfil do dente cruza a linha do diâmetro primitivo.
7. Defina a distância desses dois pontos de acordo com o valor de S1 (espaço entre os dentes). Com isso nosso perfil deve ficar totalmente definido como mostrado abaixo:
9. Agora que já temos um dos cortes feitos, iremos reproduzir a extrusão usando o recurso PADRÃO CIRCULAR
Após clicar no comando, defina os parâmetros do padrão:
Face<1> é a face do diâmetro externo da engrenagem, 44 é o número de dentes, Corte-extrusão 1 é o corte do perfil do dente que fizemos anteriormente. Não esqueça de marcar a opção ESPAÇAMENTOS IGUAIS.
Após confirmar, a engrenagem estará pronta. Para terminar essa peça eu fiz um furo no centro dela com diâmetro de 25mm. A medida desse furo depende da dimensão do eixo que será acoplado à engrenagem.
Iremos construir agora a engrenagem menor, com 22 dentes e diâmetro externo de 96mm.
O processo de construção dessa peça é idêntico ao da engrenagem maior, com exceção do perfil do dente que agora deverá ter o R e R’ diferentes:
Diâmetros:
Ao criar os círculos que serão os raios do dente, devemos criá-los sobre o círculo Db, e em seguida adicionar uma relação de tangência, como mostra a figura abaixo:
Após cortar os círculos com o comando APARAR ENTIDADES, fazer o raio do pé do dente e ESPELHAR o perfil, o contorno deverá ficar assim:
4° Passo: Montagem e posicionamento de engrenagens.
Agora iremos fazer uma montagem das peças que criamos e adicionar um posicionamento mecânico de engrenagem, para que elas girem em conjunto e obedecendo a relação de transmissão. Nesse exemplo eu utilizarei 2 eixos de diâmetro 25mm, com distância entre seus centros dada pela dimensão C (Distancia entre flancos), que nesse caso será 132mm.
1. Crie uma montagem e adicione as peças.
Obs: Nesse exemplo os eixos são uma única peça com distancia entre eles de 132mm
2. Posicione os furos das engrenagens no mesmo centro d os eixos.
4. Aproxime os dentes na tela e manualmente desloque as engrenagens até que os dentes se encostem, tangenciando um ao outro.
5. Selecione o comando POSICIONAR, selecione primeiro a opção POSICIONAMENTOS MECÂNICOS e clique em ENGRENAGEM. Selecione uma aresta do dente de cada engrenagem, e no campo RAZÃO, coloque os valores dos diâmetros primitivos das engrenagens.
