Universidade Federal do Paraná
Curso de Engenharia Industrial Madeireira
ELEMENTOS ORGÂNICOS DE MÁQUINAS II
AT-102
Dr. Alan Sulato de Andrade
[email protected]
TRANSMISSÕES POR
CORRENTES
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
INTRODUÇÃO:
 As correntes são elementos de máquinas flexíveis
utilizadas para a transmissão de potência ou
transporte/movimentação de carga. Normalmente são
utilizadas em situações em que transmissões por meio
de engrenagens ou correias não sejam possíveis.
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
INTRODUÇÃO:
Correntes
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
UTILIZAÇÃO:
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
CARACTERÍSTICAS:
 Transmitem grande quantidade de energia.
 Muito utilizado em sistemas “pesados”.
 Possuem bom sincronismo, devido as engrenagens e
pinhões.
 Possuem bom rendimento: 0,95 a 0,99 (quando bem
dimensionados).
 Não há a ocorrência de deslizamento.
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
CARACTERÍSTICAS:
 Adequada para grandes distâncias entre eixos.
 Opera em condições severas de operação (correias
são inadequadas sob umidade, alta temperatura ou
ambiente agressivo).
 Possui longa vida útil se bem selecionadas ou
dimensionadas.
 Permite grandes reduções (i < 7).
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
CARACTERÍSTICAS:
 Sofrem desgaste devido a fadiga e a tensão superficial.
 Geram ruídos, choques e vibrações.
 Demanda lubrificações.
 Opera em situações de menor velocidade.
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
CARACTERÍSTICAS:
 São muito utilizadas em sistemas que necessitam de
acionamento de vários eixos por um único eixo motor.
Nesse caso, torna-se fundamental importância que
todas as rodas pertençam a um mesmo plano.
Motor
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
TIPOS:
 Correntes de rolos,
 Correntes de buchas,
 Correntes de dentes,
 Correntes com elos fundidos.
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
TIPOS:
Muitos tipos em função da diversidade de formas de utilização
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
TIPOS:
São correntes sem roletes, compostas apenas por placas laterais e
pinos maciços. Aumentando-se o número de placas laterais pode-se
obter maiores capacidades de carga. Normalmente são utilizadas para
elevar ou abaixar pequenas cargas, tais como: máquinas de elevação
até 20 T e com pequena altura, portões e transmissão de pequenas
potências em baixas rotações. A relação de transmissão máxima
recomendada é de 1:10 e a velocidade máxima recomendada de 0,5
m/s, devido ao grande desgaste das placas laterais.
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
TIPOS:
Este tipo de corrente é empregado em transmissão de potência em médias
velocidades (até 3,5 m/s) e relação de transmissão máxima recomendada
de 1:10. São mais resistentes ao desgaste do que as correntes do tipo
Galle, pois possuem maior superfície de contato. Possuem as buchas fixas
às placas internas e os pinos fixos às placas externas. Os pinos podem ser
ocos, resultando em uma corrente com menor peso.
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
TIPOS:
São semelhantes às correntes Galle e não possuem roletes. Não são
utilizadas em transmissão de movimento. São empregadas para elevação
de carga, tracionamento, máquinas siderúrgicas de pequeno porte
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
TIPOS:
Este tipo de corrente tem as placas laterais fabricadas em forma de dentes
invertidos que se acoplam com os dentes da engrenagem. O perfil dos
dentes da corrente e do pinhão é normalmente reto. Devido a esta
geometria o acoplamento é feito com um perfil equivalente aos dentes de
engrenagem (maior distância entre centros) proporcionado um
engrenamento gradual, com melhor distribuição da carga ao longo do
“dente”, diminuindo, assim, o impacto, o desgaste, o efeito cordal e o ruído
em altas velocidades (7 a 16 m/s).
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
TIPOS:
As correntes de rolos são as mais utilizadas, tanto para transmissão de
potência como para esteira transportadora. São fabricadas com diversos
elos sendo cada um deles composto de placas, roletes, grampos ou anéis e
pinos (figura 2.7). A corrente se acopla à engrenagens motora (pinhão) e
movida (coroa) que transmitem o movimento. Os dentes das engrenagens
se acoplam com os roletes rotativos, onde o desgaste é reduzido, pois
acontecem contatos do tipo deslizante e rolante. Estas correntes estão
disponíveis em diversas formas padronizadas e materiais, tais como aço,
aço inox, plásticos (para autolubrificação). Permitem velocidade de até 11
m/s, porém a faixa recomendada é de 3 a 5 m/s.
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
TIPOS:
 Correntes de rolos, mais comuns,
Roda dentada (Movimenta o conjunto)
Pino
Bucha
Rolo
Tala
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
ANÁLISES DE TENSÕES:
 As tensões a que uma corrente esta submetida
durante sua utilização são:
 tração na placa lateral
 flexão e cisalhamento do pino
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
DIMENSÕES CARACTERÍSTICAS:
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
DIMENSÕES CARACTERÍSTICAS:
 Dr – diâmetro do rolo
 S – espessura
 t – passo da corrente
 bz – largura do dente
 bl – largura interna da corrente
 b – largura externa da corrente
 db – diâmetro do pino
 dh – diâmetro da bucha
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
RODAS DENTADAS PARA CORRENTES
 Diametro primitivo d0:
d0=t/sen
=180/z
d0=t/(sen180/z)
 Diametro da base:
dg=d0.cos 
 Diametro da base:
df=d0-1,01.dr
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
RODAS DENTADAS PARA CORRENTES
 Espessura axial do dente (medida do primitivo)
L=0,95b-0,25dr
 Diâmetro externo:
dk=d0+0,70dr
(Z<12)
dk=d0+0,83dr
(12<Z<25)
dk=d0+0,87dr
(25<Z<38)
dk=d0+0,90dr
(Z>38)
Diametro de divisão: 2=360/z
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
DIMENSIONAMENTO (GOST-URSS)
 O desgaste é o principal critério que deve ser levado
em conta nas transmissões por correntes. Os valores
encontrados para a roda dentada e a corrente nesse
critério asseguram o perfeito funcionamento da
transmissão. Considera-se a transmissão desgastada
quando ocorrer alongamento provocado pelo
estiramento das talas e o desgaste das articulações, no
momento
em
que
alongamento
atingir
aproximadamente 3% do comprimento original
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
DIMENSIONAMENTO (GOST-URSS)
 Deve dimensionar o número adequado de dentes para
que a transmissão funcione adequadamente, caso isto
não ocorra, a transmissão pode ser comprometida ou o
ruído pode aumentar sensivelmente.
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
DIMENSIONAMENTO (GOST-URSS)
 Utilizaremos uma tabela que determinada o número de
dentes da engrenagem menor por meio da relação de
transmissão.
Rel. de transmissão – i
Tipo de Corrente
1
2
3
4
5
6
Rolos
31
27
25
23
21
17
Silenciosa
40
35
31
27
23
19
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
DIMENSIONAMENTO (GOST-URSS)
 Número mínimo de dentes:
Rolos:
Zmin9
Silenciosas
Zmin13
 Número máximo de dentes:
Rolos:
Zmax120
Silenciosas
Zmax140
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
DIMENSIONAMENTO (GOST-URSS)
 Passo da Corrente – quanto menor melhor será a
transmissão.
 Rotação máxima (correias dentadas)
Passo
1,3mm
1,6
1,9
rpm (max)
3300
2650 2200 1650 1300
 Velocidade periférica (não exceder)
Rolos – vp=12m/s
Dentadas – vp=16m/s
2,5
3,2
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
DIMENSIONAMENTO (GOST-URSS)
 Tipo
N.Dentes
Passo (mm)
12
15
20
25
30
15
2300 1900 1350 1150 1000
19
2400 2000 1450 1200 1050
23
2500 2100 1500 1250 1100
Cilíndros 27
2550 2150 1550 1300 1100
30
2600 2200 1550 1300 1100
Rolos
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
DIMENSIONAMENTO (GOST-URSS)
 Carga máxima na Corrente
Rolos:
Fmax=Frup/ns.k
Dentada:
Fmax=Frup.b/10.ns.k
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
DIMENSIONAMENTO (GOST-URSS)
 Carga máxima na Corrente
Onde:
Fmax=carga máxima que pode atuar na corrente (N)
Frup=carga de ruptura da corrente (N)
ns=coeficiente de segurança
k=fator de operação
b=largura da corrente
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
DIMENSIONAMENTO (GOST-URSS)
 Coeficiente de segurança – ns
Passo
rpm (engrenador)
50
200
400
800
1600
Rolos, até 1,5mm
7
7,8
8,6
10,2
13,2
Rolos, + 1,5mm
7
8,2
9,4
11,7
16,3
Dentadas, até 1,5mm
20
22,2
28,7
29
37,8
Dentadas, + 1,5mm
20
23,4
30
33
46,5
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
DIMENSIONAMENTO (GOST-URSS)
 Fator de operação – K
K=ks.kl.kpo
Ks-Fator de serviço
Ks
Cosntante
moderados fortes
1,0
1,3
1,5
kl-Fator de lubrificação/ Fator de posição
Contínua/horizontal
Ki/Kpo
1,0
Períodica/inclinada
1,3
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
DIMENSIONAMENTO (GOST-URSS)
 Distância entre eixos (estimativa)
C=(30 a 50).t
mm
 Número de elos
Y=(z1+z2)/2 + 2C/t +((z2-z1)/2)² . t/C
 Velocidade da Corrente
Vc=(Z1.t.n1)/60000
m/s
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
DIMENSIONAMENTO (GOST-URSS)
 Distância entre eixos (correta)
C=t/4.{y-((Z1+Z2)/2)+√[y-((Z1+Z2)/2)²-8.((Z2-Z1)/2)²]}
 Força Tangencial
Ft=P/Vc
ou
Ft=2T/d0
(N)
 Velocidade da Corrente
Vc=(Z1.t.N1)/(60000)
(m/s)
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
DIMENSIONAMENTO (GOST-URSS)
 Carga de Ruptura:
Frup=Ft.ns.K
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
ESPECIFICAÇÃO
 Para a especificação da corrente de rolos mais
adequada, o projetista deve determinar:
 O número ANSI, que informa o tamanho da corrente,
 O número de correntes (simples, dupla, tripla,
quádrupla e etc.),
 O número de elos (comprimento).
 A tabela apresentada fornece as dimensões
padronizadas das correntes de rolos.
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
ESPECIFICAÇÃO
Inicialmente deve ser determinada a potência transmitida por correntes simples (passo médio e largo) baseado
em pinhão de 17 dentes. A tabela 2.3 fornece a potência nominal por correntes de rolos em função da rotação
do pinhão e da serie da corrente.
P[kW] = f(np, série da corrente)
Os valores nela contidos são obtidos experimentalmente e são normalmente fornecidos pelos fabricantes.
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
ESPECIFICAÇÃO
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
ESPECIFICAÇÃO
 As condições de operação, como o tipo de máquina
movida e motora, a temperatura de trabalho, vibrações
e choques, as condições ambientais e a severidade da
transmissão influenciam a capacidade de carga das
correntes. O fator que corrige estes problemas e
denominado Fator de Serviço (KS) e seu valor se
encontra na tabela a seguir.
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
ESPECIFICAÇÃO
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
ESPECIFICAÇÃO
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
ESPECIFICAÇÃO
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
ESPECIFICAÇÃO
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
ESPECIFICAÇÃO
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
EXERCÍCIO 1:
 Um compressor deve ser acionado por meio de uma
transmissão por corrente, por um motor de 15KW que
possui uma rotação efetiva de 1160 rpm. Sabendo que
o volante do compressor deve girar com 290 rpm, o
trabalho é considerado normal, a distancia estimada
entre centros de 600mm. Dimensionar a transmissão
para uma inclinação inferior a 45 graus e lubrificação
contínua.
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
EXERCÍCIO 1:
 Relação de transmissão:
i=(Nmotor/Ncompressor)
i=1160/290
i=4
 Número de dentes do pinhão:
Vem da tabela que determinada o número de dentes
da engrenagem menor por meio da relação de
transmissão. Assim, para i=4, Z1=23 dentes.
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
EXERCÍCIO 1:
 Número de dentes da coroa:
Z2=Z1.i
Z2=23.4
Z2=92
92 dentes encontra-se no intervalo recomendado pelo
método. (Zmax=120 dentes).
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
EXERCÍCIO 1:
 Passo da Corrente:
O pinhão possui Z1=23 dentes e gira com N=1160 rpm.
Busca-se na tabela o valor mais adequado par t.
Lembrando que quanto menor o passo, melhor para a
transmissão, pois diminuem os choques, a força
centrífuga e o atrito. Para Z=23 e N=1160 a tabela
recomenda t=25mm.
Mas levando em consideração
a afirmaçào anterior, adotaremos um valor menor =
12,7mm ou ½”.
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
EXERCÍCIO 1:
 Velocidade da corrente:
Vc=Z1.t.N1/6000
Vc=23.12,7.1160/60000
Vc=5,65 m/s
Como Vc (Vp) é menor que 12m/s, está verificada a
condição.
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
EXERCÍCIO 1:
 Fator de Operação:
K=Ks.Kl.Kpo
Ks=1,0 – Carga constante
Kl=1,0 – Lubrificação contínua
Kpo=1,0 – Inclinação inferior a 45 graus.
K=1,0.1,0.1,0
K=1,0
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
EXERCÍCIO 1:
 Carga tangencial:
Ft=P/Vc
Ft=15000/5,65
Ft=2655N
 Carga de ruptura da corrente:
Frup=Ft.ns.K
Frup=2655.11,7.1
Frup=31.063N
TRANSMISSÕES POR CORRENTES
EXERCÍCIO 2:
 Determine o número da corrente (Padrão ANSI) a ser
utilizado no exercício anterior.