Por que as relações das engrenagens retas nem sempre são números inteiros?

Por que as relações das engrenagens retas nem sempre são números inteiros?

Por que as relações das engrenagens retas nem sempre são números inteiros?

A relação de um par de engrenagens retas é o quociente de dois números inteiros de dentes, mas o resultado pode ser fracionário. Um pinhão de 20 dentes acionando uma roda de 47 dentes produz redução de 2,35:1. Os números de dentes devem atender à rotação desejada e às restrições dimensionais e geométricas. Uma relação fracionária não significa que as engrenagens tenham frações de dentes.

Divida a contagem de dentes na direção indicada

Para um par de eixos fixos, defina a relação de redução como i = dentes acionados / dentes acionadores = velocidade de entrada / velocidade de saída. Com 20 dentes motrizes, 47 dentes acionados e entrada de 1.000 rpm, a velocidade de saída é 1.000 × 20/47, ou aproximadamente 425,53 rpm.

Duas engrenagens externas giram em direções opostas. Se a engrenagem motriz e acionada forem trocadas, a relação de velocidade é invertida. O guia PairGears de relações de transmissão explica a convenção básica.

Diagrama de redução e aumento de velocidade
O acionador e a engrenagem acionada escolhidos determinam a forma como a relação de contagem de dentes é escrita.

Escolha números inteiros que se ajustem à geometria

Uma redução alvo de 2,35 pode ser obtida exatamente com 47 e 20 dentes. Uma relação solicitada pode, em vez disso, exigir uma aproximação aceitável, porque as contagens de dentes disponíveis também devem satisfazer as restrições de módulo, distância central, resistência do dente e interferência.

Para engrenagens retas padrão sem deslocamento de perfil, a = m × (z1 + z2) / 2. Com módulo 2, o par 20/47 tem distância teórica de referência entre centros de 67 mm. Projetos com deslocamento de perfil exigem o cálculo da geometria de funcionamento correspondente.

Par de engrenagens com números de dentes e rotações
Contagens de dentes com números inteiros podem produzir relações de velocidade com números inteiros ou fracionárias.

Mantenha a contagem exata dos dentes nas especificações

Informe os dois números de dentes, qual eixo é o motor e o erro admissível da rotação de saída. Um decimal arredondado como 2,3 não identifica um par de forma única. Em um trem composto de eixos fixos, calcule cada estágio e multiplique suas relações.

A tabela mostra um par helicoidal com 21 e 49 dentes: 49/21 é aproximadamente 2,333. O quociente também se aplica a um par de engrenagens retas com eixos fixos, mas o desenho deve especificar o sistema de dentes correto.

Tabela de parâmetros de um par helicoidal com 21 e 49 dentes
Esta tabela de pares helicoidais ilustra contagens de dentes inteiros; não é uma especificação de fabricação de engrenagem reta.