O que diferencia uma engrenagem cilíndrica de dentes helicoidais de uma engrenagem cilíndrica de dentes retos Escolha uma das alternativas?

Engrenagem é um elemento de transmissão mecânica composto por rodas com dentes disponibilizado no mercado em diversos tamanhos, formatos e modo de transmissão do movimento. 

Você sabe o que é engrenagem? Onde elas podem ser aplicadas? Quais modelos estão disponíveis e quais são os mais comuns?

Não se preocupe se você não souber as respostas das perguntas acima. Engrenagem é um elemento de transmissão mecânica composto por rodas dentadas e, neste conteúdo, nós compreenderemos tudo sobre elas.

Você aprenderá os tópicos abaixo.

• O que é engrenagem?
• Engrenagem ou roda dentada?
• Quais são os tipos de engrenagens disponíveis?
• Qual é a diferença entre dentes retos e helicoidais?
• Quais são os cuidados necessários com engrenagens?

Tenho certeza que, ao fim desta leitura, você se tornará um expert no assunto e saberá qual solução é a melhor para sua operação.

Como vimos, engrenagem é um dispositivo mecânico composto, muito utilizado por diversas máquinas e equipamentos industriais. Ela é composta por rodas dentadas e existem vários modelos e opções disponíveis no mercado. 

Os modelos variam em relação ao tamanho, formato e ao modo de transmissão do movimento. Mas não se preocupe. Falaremos, mais adiante, de forma detalhada sobre todos os modelos disponíveis no mercado.

Como ela funciona?

Ela funciona através do atrito dos seus dentes com uma segunda engrenagem. O seu objetivo é transmitir potência para uma determinada máquina através da ligação entre eixos, promovendo velocidade de rotação e torque a esse processo.

Portanto, elas operam em pares, ou seja, os dentes de um par se encaixam nos espaços dos dentes do outro. A partir disso, como vimos, elas ficam aptas a transmitir rotação e torque para um motoredutor, por exemplo.

Além disso, se você fizer uma modificação ou redução na engrenagem é possível regular a sua velocidade. Essa alteração é aconselhável em situações nas quais o motor gira de forma muito rápida, fornecendo energia para toda operação, mas não oferecendo torque suficiente.

Há vários modelos e tipos de engrenagens que estão presentes em diversos segmentos de mercados industriais, como:

• aviação;
• indústria química;
• indústria alimentícia;
• siderúrgicas;
• etalúrgicas;
• transporte ferroviário.

Antigamente todas as engrenagens tinham um problema em relação a mudança do ponto de contato dos dentes à medida que elas entrassem em movimento.

Assim, para solucionar esse problema, os modelos fabricados hoje em dia têm um dente especial, levemente curvo, chamado de envolvente. Com a aplicação desse dente se tornou possível manter uma velocidade constante para os pares de engrenagens.

Além disso, é importante que as suas superfícies de contato sejam moldadas com atenção e cuidado. Para melhor entendimento, veja este exemplo: se o pinhão (roda menor do par de engrenagens) estiver no eixo motor, a engrenagem buscará reduzir a velocidade e aumentar torque.

Porém, se a roda maior do par (coroa) estiver no eixo motor, ela atuará como um acelerador de velocidade e redutor de torque.

Qual roda da engrenagem é o pinhão e qual é a coroa?

O pinhão é a engrenagem menor, portanto ela faz mais rotações que a coroa. A coroa já é a maior, portanto, ela exerce menor rotação, mas realiza um trabalho maior sobre o pinhão.

Engrenagem ou roda dentada? Qual a diferença entre esses dois termos?

Bem, primeiramente devemos ressaltar que não há nenhuma grande diferença entre esses dois termos, visto que ambos são utilizados para denominar uma peça de engrenagem.

Porém, há uma diferença que podemos ressaltar aqui, que é em relação à funcionalidade do produto. Ou seja, o termo “roda dentada” é utilizado quando o produto interage com um item flexível recuado ou perfurado e o seu objetivo é engatar e mover.

Já o termo “engrenagem” deve ser utilizado quando as rodas dentadas são fabricadas com o intuito de entrosar ou agrupar outras rodas dentadas. Ficou claro? Portanto, para mais informações sobre esse assunto, acesse: “Roda dentada ou engrenagem?”. Vamos entender agora quais são os tipos de engrenagens que existem no mercado.

>> Leia nosso artigo sobre polias e engrenagens.

Quais são os tipos de engrenagens disponíveis?

Agora que já entendemos o que é uma engrenagem e quais são as suas aplicações, vamos entender de maneira super completa as características de cada tipo disponível no mercado.

É importante ressaltar que cada modelo tem uma determinada característica que o difere dos outros. Portanto, para que você consiga ótimos resultados em seu processo é fundamental que você analise e entenda quais são as suas necessidades operacionais.

Assim, os tipos de engrenagens existentes no mercado são:

• cilíndricas com dentes retos;
• cilíndricas com dentes helicoidais;
• cônicas com dentes retos;
• cônicas com dentes helicoidais;
• cônicas com dentes hipoides;
• cônicas com dentes espirais;
• rosca sem fim;
• planetária;
• cremalheira.

Preparados para entender as características de cada um desses tipos? Vamos lá.

Engrenagens cilíndricas com dentes retos

Este modelo é o mais tradicional, amplamente utilizado em fábricas e empresas. As cilíndricas com dentes retos são aplicadas principalmente em motores, podendo exercer funções essenciais para conjuntos de motores que necessitam manter a velocidade e rotação para que consigam melhor desempenho durante o processo.

Além disso, para que essas engrenagens funcionem de forma plena e confiável, é necessário que haja um encaixe perfeito entre os pares. Caso não seja efetuado este encaixe, é possível que sua operação fique comprometida. Assim você pode ter sérios danos e prejuízos em relação ao seu redutor ou motoredutor.

Portanto, para aplicação e fabricação de engrenagens é necessário contar com diversos estudos sobre a qualidade do encaixe que uma peça exerce sobre a outra.

Engrenagens cilíndricas com dentes helicoidais

As cilíndricas com dentes helicoidais são constituídas por dentes que não permanecem alinhados com a direção axial em que estão colocados os elementos de transmissão mecânicas.

Portanto, esse modelo é utilizado quando há necessidade de proporcionar reduções que não tenham amplo espaço axial e não façam ruídos. Em comparação com os dentes retos, os helicoidais são mais largos. Além disso, eles utilizam um engrenamento que é feito de forma gradual quando as engrenagens estão em funcionamento.

Assim, o engrenamento desse modelo cilíndrico com dentes helicoidais pode ser feito de forma paralela ou cruzada. Vamos entender abaixo sobre cada um dessas duas formas:

• engrenamento paralelo — o engrenamento paralelo ocorre quando o deslizamento é iniciado na extremidade do dente. Assim, a face é varrida de forma cruzada, o serviço se torna silencioso e há menor vibração no sistema;
• engrenamento cruzado — o engrenamento cruzado ocorre quando os dentes têm contatos realizados de forma pontual. Essa forma de trabalho gera reduções na capacidade de carregamento. Portanto, é recomendada em situações com cargas leves, quando há um melhor aproveitamento e eficiência da engrenagem.

Engrenagens cônicas com dentes retos

Como já vimos ao longo deste artigo, cada engrenagem mecânica presente em uma indústria tem características próprias, que vão de acordo com a necessidade de uma determinada operação e equipamento.

Portanto, a engrenagem cônica de dentes retos tem como objetivo fazer a transmissão do movimento rotatório entre um eixo “concorrente” (dentes hipoidais). Para que seja feito essa transmissão, uma engrenagem é colocada sobre a outra em um cruzamento no ângulo de 90º.

Além disso, os formatos dos dentes cônicos permitem que possíveis atritos caiam sobre apenas um dente da peça. Porém, por causa dessa vantagem, as engrenagens cônicas de dentes retos podem se desgastar mais ao longo do tempo.

Ressaltamos a importância de efetuar um encaixe perfeito entre os dentes, pois só assim você evitará problemas durante toda a sua atividade.

Outro ponto importante é que como elas são utilizadas por diferentes maquinários, pois têm uma grande variedade de tamanhos disponíveis. Portanto, entenda bem qual é a sua necessidade operacional e solicite o tamanho mais adequado para seu caso.

Engrenagens cônicas com dentes helicoidais

Para a escolha deste modelo, é importante entender quais são as suas características, vantagens e cuidados exigidos na hora de efetuar a instalação e manutenção.

A engrenagem cônica de dentes helicoidais, assim como as outras, tem diversas finalidades e está presente em todo tipo de indústria. Porém, o seu uso mais comum acontece em máquinas que necessitam de grande transmissão de torque.

Sua forma cônica permite um rendimento de 95% a 98%, e seus dentes transversais em forma de hélice proporcionam menos ruídos e maior eficiência quando comparados às engrenagens cônicas de dentes retos.

Mas, apesar de todas essas vantagens, é importante tomar algumas precauções em relação a esse produto. Antes de tudo, você deve observar de qual material a engrenagem é feita. Como é feita para suportar alto rendimento, ela deve ser fabricada com materiais com boa resistência.

Sabendo que a sua instalação é feita de forma cuidadosa, é importante que haja processos constantes de limpeza e lubrificação do produto.

Engrenagens cônicas com dentes hipoides

Diferentemente das engrenagens com dentes retos e helicoidais, as hipoides apresentam uma separação dos eixos. Portanto, a partir da sua instalação, o sentido de rotação do eixo de transmissão e de saída pode ser o mesmo ou o oposto.

Outra característica do modelo é que os eixos se cruzam em dois níveis paralelos. Assim, as engrenagens hipoides têm algumas vantagens e desvantagens. As suas vantagens são:

• pinhão pode ser executado com ângulo maior;
• forças de reação altas dos dentes;
• torques elevados;
• design altamente compacto;
• podem ser combinadas com outros tipos de transmissão;
• podem ser aplicadas em espaços limitados.

Agora, veja as desvantagens do modelo com dentes hipoides:

• não são indicadas para velocidades muito altas;
• separação dos eixos gera deslizamento adicional dos dentes;
• utilização obrigatória de óleos lubrificantes especiais.

Esse modelo é muito aplicado nas traseiras de veículos, especialmente em caminhões. Logo, quanto maior o torque da engrenagem hipoide, mais benefícios esses veículos de grande porte terão.

Engrenagem cônica com dentes espirais

O modelo cônico com dentes espirais têm dentes curvos e inclinados. Assim como as outras engrenagens, esse modelo suporta cargas elevadas e efetuam transmissões com poucos ruídos. Além disso, ela tem uma característica bem peculiar, é capaz de suportar números maiores de rotações por minuto (rpm).

Outra característica que podemos ressaltar a respeito dessa engrenagem é em relação aos seus dentes fixos, que permitem maior distribuição de atrito nas peças. Portanto, esse modelo é muito requisitado nos seguintes processos:

• quando há a necessidade de mudar a rotação de um eixo;
• quando processos necessitam de altas velocidades (indústrias automobilísticas);

Um ponto negativo a respeito deste produto é as despesas mais altas em comparação a outras engrenagens. Isso se deve porque ele tem uma configuração especial (dentes fixos), normalmente fabricados de acordo com a necessidade operacional de uma empresa ou indústria.

Ficou alguma dúvida em relação a esses tipos? Veja abaixo um vídeo explicativo a respeito das engrenagens cilíndricas, cônicas e helicoidais.

Engrenagens parafuso em fim ou rosca sem fim

A rosca sem fim funciona a partir do movimento gerado pelo parafuso, que faz a coroa ou o pinhão se movimentar sempre de forma circular. Assim, ela é utilizada com o objetivo de reduzir rotações e aumentar o torque de um determinado redutor.

Um dos modelos de redutores mais famosos que utiliza esse tipo de engrenagem é os redutores CAVEX. Caso tenha curiosidade, você verá que o modelo CAVEX Worm Wheel Sets é um modelo de engrenagem parafuso sem fim. Esses modelos da CAVEX são muito utilizados por indústrias químicas, alimentícias e farmacêuticas.

Além disso, o modelo rosca sem fim são muito utilizados quando há a necessidade de reduzir a velocidade de transmissão. Assim, os modelos costumam ter reduções de mais de 1:300. Uma das diferenciações desse modelo com os demais, é que a engrenagem não consegue girar o eixo.

Essa característica é extremamente útil para máquinas que necessitam de alta precisão de movimento ou redução de velocidade. Podemos citar como exemplo os transportadores, no qual o travamento pode funcionar como um freio para a esteira, caso o motor não esteja funcionando.

Planetárias

As planetárias são constituídas por 4 diferentes engrenagens, a solar e as satélites, que giram em torno da engrenagem solar.

Esse modelo tem como objetivo transformar a alta velocidade de rotação de um motor em um grande torque. Com isso, elas são ideais para indústrias que desejam índices maiores de redução, sendo geralmente aplicadas em automóveis, alimentadores de papel e motores elétricos.

Cremalheira

A cremalheira funciona a partir de uma engrenagem cilíndrica reta ou helicoidal, que é acoplada a um trilho retilíneo horizontal (cremalheira) com o objetivo de transformar um movimento circular em longitudinal.

Ela é muito utilizada em portões elétricos (sim, aqueles presentes em casas e apartamentos), equipamentos industriais e em ferrovias. Além disso, sua utilização é muito comum em operações que necessitam de maior controle por parte de um operador.

Portanto, apesar de ser considerado um produto “simples”, a cremalheira ainda é muito utilizada em diferentes segmentos de mercados.

Entenda a diferença entre dentes retos e helicoidais

Avaliar e analisar essas diferenças não é algo complexo. Aliás, é bem fácil. As engrenagens com dentes helicoidais são muito utilizadas em transmissões de rotações elevadas e não emitem barulhos e ruídos.

As com dentes retos são modelos mais comuns. Assim, elas têm menor custo se comparados com os modelos helicoidais e são utilizadas em transmissões que necessitam alterar a posição das engrenagens.

Portanto, caso você queira reduzir vibrações e fluidos, utilize os dentes helicoidais. Mas, se você quer transmissões de potência de forma mais homogênea, utilize os modelos com dentes retos.

>> Leia nosso artigo sobre polias e engrenagens. 

Quais são os cuidados necessários com engrenagens?

Agora que você já sabe como funcionam as engrenagens e os seus principais tipos disponíveis no mercado, veja quais são os cuidados essenciais para manter sua eficiência. Aplicando os processos necessários, você mantém a engrenagem industrial com uma longa vida útil, sem perder a qualidade de operação.

Lubrificação das peças

A lubrificação das peças é cuidado obrigatório para garantir o pleno funcionamento das engrenagens industriais. O processo pode ser feito com óleo lubrificante ou graxa. Para fazer isso, é importante se certificar do tipo de engrenagem, pois cada uma tem particularidades que exigem uma lubrificação diferente.

É importante considerar, por exemplo, o tipo de rotação, as formas de acionamento e a temperatura da engrenagem em serviço. O lubrificante aplicado deve ter poder de pressão para suportar a volatilidade da temperatura, carga e velocidade, além de poder corrosivo, resistência à oxidação e grande aderência às superfícies das engrenagens.

Retificação de dentes da engrenagem

É importante salientar que os processos de manutenção preventiva das engrenagens devem ser feitos com frequência. Entre os cuidados a serem aplicados, a retificação de dentes também deve ser considerada. O seu propósito é reparar possíveis danos causados aos dentes de uma engrenagem industrial.

Os motivos dos danos podem ser os mais variados, como desgastes naturais e desgastes por conta de uso. Profissionais habilitados para a retificação fazem o reparo, lubrificam as engrenagens e tiram dúvidas para garantir sua maior durabilidade.

Quando a engrenagem apresenta alguma irregularidade, uma empresa qualificada deve ser imediatamente chamada. Dessa forma, o problema é rapidamente resolvido e a engrenagem pode voltar a operar. É um processo rigoroso, uma vez que os profissionais que realizam a retificação sabem que se trata de uma peça importante para o funcionamento da máquina.

Recuperação das engrenagens

Entre os principais cuidados com uma engrenagem industrial, o processo de recuperação é um dos mais importantes. É crucial que a recuperação seja feita por profissionais experientes e de confiança. As etapas do processo envolvem as seguintes tarefas:

• desmontagem;
• verificação das trincas;
• verificação e reparo na estrutura metálica;
• recuperação de furos e das abas;
• pintura da superfície metálica.

Diferentemente do que se pode imaginar, a recuperação das engrenagens é um processo rápido e acessível. Com a realização feita por empresas de confiança, é possível garantir segurança e economia de tempo nas etapas descritas acima.

Jateamento

O jateamento é uma técnica de tratamento com o qual é possível chegar a um nível profundo de limpeza de uma engrenagem industrial. Esse processo funciona com base no bombardeio de partículas abrasivas em alta velocidade, com o objetivo de fazer a eliminação de contaminações da superfície.

Vários fatores têm influência direta na limpeza do jateamento, como o tipo de material, o tamanho e a forma das peças. Em muitos casos, é necessário a realização de outros procedimentos de limpeza antes de depois do jateamento, de modo que as etapas de manutenção ofereçam um bom resultado.

Vimos neste artigo o que são engrenagens e analisamos cada modelo de forma bem-detalhada, citando suas principais características e aplicações. Além disso, geralmente esses dispositivos de roda dentada são utilizados de forma conjunta com acoplamentos e redutores industriais.

Ressaltamos que o preço das engrenagens varia de acordo com sua aplicação, tamanho e modelo. Portanto, engrenagens retas são geralmente mais baratas que as helicoidais. Mas lembre-se que isso não é regra. Tudo dependerá do tamanho e aplicação da mesma.

Portanto, para que você garanta melhores resultados em sua indústria, entenda tudo sobre redutores de velocidade e escolha o produto que mais se encaixa com a engrenagem que está aplicada em sua operação.

Mas, como faço para escolher o modelo perfeito para minha indústria? Você pode escolher tanto os modelos específicos (padronizados) quanto os tradicionais. A diferença é que os tradicionais são intercambiáveis, tem aplicações em diversos equipamentos e são mais baratos.

Em contrapartida, as específicas são exclusivas para determinada aplicação, sendo utilizadas apenas em uma máquina específica, o que faz com que os resultados do processo sejam melhores.

Gostou deste post? Esperamos que sim. Aproveite para aprofundar seus conhecimentos e confira o que é motoredutor e por que utilizá-lo na indústria.

O que diferencia uma engrenagem cilíndrica de dentes helicoidais e uma engrenagem cilíndrica de dentes retos?

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