MAPA – DESENHO MECÂNICO E METROLOGIA – 53/2023

Entre em contato e solicite um orçamento!!
WHATS¹ (15)99857-1117
WHATS² (84) 8166-5374
https://bit.ly/JDassessoria

O objetivo deste desafio é provocar o seu senso de interpretação, buscando os fundamentos necessários à explicação e compreensão das questões propostas, conectando o conteúdo de Desenho Mecânico e Metrologia à realidade de uma determinada indústria. Além disso, este desafio proporciona autonomia para que você seja capaz de organizar suas atividades mentais, de modo a desenvolver não somente o que compete às suas atribuições como estudante, mas também como futuros profissionais.
Nossa atividade está dividida em três etapas que deverão ser feitas individualmente. Você será desafiado(a)primeiramente a realizar a medição de blocos padrão utilizando paquímetros para que posteriormente você possa determinar qual o conjunto de engrenagens será utilizado para assim realizar o dimensionamento de suas variáveis. Em seguida, irá modelar essas engrenagens utilizando a tecnologia CAD.

Assim, seus conhecimentos serão colocados à prova! Você está preparado(a)? Vamos lá!

SISTEMAS DE TRANSMISSÃO
Na mecânica, uma das áreas de estudo fundamentais é a análise e compreensão dos sistemas de transmissão.Esses sistemas desempenham um papel essencial no funcionamento eficiente e preciso de máquinas e mecanismos, permitindo a transferência de energia e movimento de uma parte para outra. A correta compreensão dos princípios e componentes envolvidos nos sistemas de transmissão é fundamental para projetar,construir e operar máquinas com eficiência e confiabilidade.
Os sistemas de transmissão são responsáveis por transmitir o torque, a rotação e a velocidade entre diferentes componentes de uma máquina, como eixos, polias, correias, correntes e engrenagens. Cada componente desempenha um papel específico na transferência do movimento e da energia de entrada para a saída desejada.Dentre esses componentes, as engrenagens têm um destaque especial devido à sua versatilidade, eficiência e capacidade de transmitir forças consideráveis.
Neste contexto, exploraremos com mais detalhes a importância dos sistemas de transmissão e o papel central desempenhado pelas engrenagens nesses sistemas. Veremos como as engrenagens são utilizadas para transmitir torque, ajustar velocidades, controlar movimentos e suportar cargas elevadas. Além disso, entenderemos a influência do projeto adequado das engrenagens na eficiência, confiabilidade e desempenho geral das máquinas e mecanismos.
Ao aprofundarmos nosso conhecimento sobre os sistemas de transmissão e a função das engrenagens,estaremos mais preparados para projetar, analisar e solucionar problemas relacionados a máquinas eequipamentos mecânicos. Vamos explorar as características, os princípios e as aplicações das engrenagens, bem como as melhores práticas na sua utilização, levando em consideração fatores como módulo, número de dentes,diâmetro primitivo, ângulo de pressão e tolerâncias dimensionais.
Vamos agora mergulhar no mundo dos sistemas de transmissão e descobrir como as engrenagens desempenhamum papel vital nesses sistemas, impulsionando a eficiência e o desempenho das máquinas e mecanismos.
Os sistemas de transmissão desempenham um papel fundamental em diversas áreas da engenharia,especialmente na indústria mecânica. Eles são responsáveis por transmitir energia, torque e movimento de umafonte de energia para um ou mais dispositivos ou máquinas. Esses sistemas são amplamente utilizados em umavariedade de aplicações, desde máquinas industriais até veículos automotivos e equipamentos de construção.
Existem diferentes tipos de sistemas de transmissão, cada um adequado para aplicações específicas. Os sistemasde transmissão mecânica, por exemplo, utilizam componentes físicos, como engrenagens, correias, polias,correntes e eixos, para transmitir a energia mecânica. Eles são amplamente empregados em máquinas e veículos,permitindo a transferência de energia e movimento de maneira eficiente e controlada.
Um dos componentes-chave nos sistemas de transmissão são as engrenagens. Elas são dispositivos mecânicoscom dentes projetados para se encaixarem uns nos outros e transferirem torque e movimento entre eixosparalelos ou perpendiculares. As engrenagens cilíndricas de dentes retos são um dos tipos mais comuns deengrenagens utilizadas em sistemas de transmissão.
As engrenagens cilíndricas de dentes retos possuem dentes retos em forma de cunha que engrenam uns nosoutros para transmitir torque e movimento. Elas são amplamente aplicadas em diversos setores industriais,incluindo máquinas-ferramenta, robótica, veículos, equipamentos agrícolas e muito mais. A geometria e ascaracterísticas dos dentes das engrenagens são projetadas com precisão para garantir um engrenamentoadequado e uma transferência eficiente de energia.
Os sistemas de transmissão são projetados levando em consideração fatores como a relação de transmissão, aeficiência, a capacidade de carga, a durabilidade e o ruído. Cada aplicação requer uma análise cuidadosa paradeterminar o tipo correto de sistema de transmissão a ser utilizado, bem como os componentes e asespecificações adequadas para atender aos requisitos específicos.
Além disso, a seleção adequada dos materiais, lubrificação adequada e manutenção regular são fundamentaispara garantir o desempenho e a confiabilidade dos sistemas de transmissão ao longo do tempo.
.
ETAPA 1: Metrologia aplicada a mecânica
O paquímetro é uma das ferramentas de medição mais utilizadas em projetos de engenharia mecânica, e é deextrema importância que os engenheiros mecânicos saibam utilizá-lo corretamente. Em particular, no contexto deprojetos de sistemas de transmissão, o conhecimento e a habilidade para utilizar e ler o paquímetro sãofundamentais para garantir a precisão e a qualidade dos componentes envolvidos.
O paquímetro oferece uma forma precisa de medir dimensões lineares, como o diâmetro externo de umaengrenagem ou o tamanho de um eixo. Ele é capaz de fornecer leituras com alta resolução e confiabilidade,permitindo que o engenheiro mecânico obtenha medidas exatas e identifique possíveis desvios dasespecificações de projeto.
Ao saber utilizar e ler o paquímetro de forma adequada, o engenheiro mecânico pode realizar medições precisase compará-las com as dimensões projetadas, garantindo que os componentes do sistema de transmissãoatendam às especificações técnicas requeridas. Essa habilidade é essencial para evitar problemas como folgas excessivas, interferências ou mau funcionamento do sistema.
Além disso, o paquímetro também possibilita a verificação da qualidade dos componentes adquiridos oufabricados. O engenheiro mecânico pode medir peças fornecidas por terceiros, como engrenagens ou eixos, egarantir que elas estejam dentro das tolerâncias exigidas para o correto encaixe e funcionamento no sistema detransmissão.
Dominar o uso do paquímetro não apenas contribui para a precisão e a qualidade dos projetos de sistemas detransmissão, mas também proporciona uma base sólida de conhecimento e habilidades para outros aspectos dotrabalho de um engenheiro mecânico. A medição e o controle dimensional são cruciais em diversas áreas daengenharia, e o paquímetro é uma ferramenta essencial nesse contexto.
Atividade da ETAPA 1: Utilizando o paquímetro
Agora, utilizando a prática disponibilizada no laboratório virtual, você terá a oportunidade de aprimorar suashabilidades de utilização do paquímetro e compreender ainda mais a sua importância no contexto de projetos desistemas de transmissão. Aproveite essa atividade para aperfeiçoar suas técnicas de medição e se tornar umengenheiro mecânico ainda mais capacitado na área de transmissão de movimento e energia.
Para isso, acesse a prática denominada “
Metrologia: Paquímetro – ID 482
”, leia atentamente o roteiro e realize oexperimento proposto. Ao final, responda as seguintes questões:

• Preencha a tabela abaixo com os valores medidos em cada uma das escalas.
  Tabela 1: Valores obtidos no experimento
  Paquímetro
  Blocos utilizados
  Valor medido
  0,05 mm
  0,02 mm
  0.001”
  1/128”
  Fonte: O autor.
  Descreva passo a passo como foi realizado o experimento no laboratório virtual.
  ETAPA 2: Dimensionando um sistema de engrenagens cilíndricas de dentes retos
  Na indústria mecânica, o uso de engrenagens é essencial para a transmissão eficiente de energia e movimentoentre diferentes componentes de máquinas. Um dos aspectos importantes no projeto e fabricação deengrenagens é garantir a precisão das medidas e o ajuste correto dos componentes. Para isso, a utilização deinstrumentos de medição adequados, como o paquímetro, desempenha um papel fundamental.
  Neste exercício, você terá a oportunidade de aplicar seus conhecimentos em metrologia e utilizar um paquímetropara medir o diâmetro externo de um par de engrenagens e dos eixos de acoplamento. No entanto, há umdetalhe interessante: o valor de leitura do paquímetro será determinado pelo 5º dígito do seu número deRegistro Acadêmico (RA).
  Vamos estabelecer uma relação entre o 5º dígito do seu RA e o par de engrenagens a ser utilizado.
  24/07/2023, 11:45 Início > Minhas Disciplinas > Disciplina > Atividade Avaliativa | Studeo Unicesumar
  https://studeo.unicesumar.edu.br/#!/app/studeo/aluno/ambiente/disciplina/2023_MIND5A-SE-53_EGRAD_NGERENG100_011/questionario/229… 6/23
• Se o 5º dígito for 1 ou 2, você deverá utilizar o 1º par de engrenagens.
• Se o 5º dígito for 3 ou 4, você deverá utilizar o 2º par de engrenagens.
• Se o 5º dígito for 5 ou 6, você deverá utilizar o 3º par de engrenagens.
• Se o 5º dígito for 7 ou 8, você deverá utilizar o 4º par de engrenagens.
• Se o 5º dígito for 9 ou 0, você deverá utilizar o 5º par de engrenagens.
  Dessa forma, ao identificar o seu número de RA e observar o 5º dígito, você poderá selecionar o par deengrenagens correto para realizar as medições. Lembre-se de fazer a leitura do paquímetro de forma correta,garantindo uma leitura precisa e registrando os valores de diâmetro externo tanto das engrenagens quanto doseixos de acoplamento.
  Essa atividade proporcionará a você a oportunidade de aplicar conhecimentos práticos de metrologia eestabelecer uma conexão direta entre a teoria e a aplicação real. Ao finalizar o exercício, você terá desenvolvidohabilidades importantes de medição e estará mais familiarizado com a importância da precisão nas medidas e doajuste adequado em engrenagens.
  Aproveite essa oportunidade para aprimorar seus conhecimentos e aprofundar sua compreensão sobre ametrologia dimensional e seu impacto na fabricação de engrenagens. Pronto para medir e descobrir qual par deengrenagens utilizará com base no seu número de RA? Vamos lá!
  OBS: Para leitura do micrômetro, o traço destacado no nônio indica o valor milesimal a ser utilizado.
  Figura 1: Demonstração do 1º par de engrenagens (medidas dos paquímetros) e eixos (medida no micrômetro).
  
  Fonte: O autor.
  Após realizar a leitura dos conjuntos de engrenagens utilizando o paquímetro, surge a importância crucial docálculo das variáveis dessas engrenagens. Com base nas medidas obtidas, é possível aplicar os conhecimentos emmetrologia para determinar as características essenciais como:
  
  O módulo em uma engrenagem cilíndrica de dentes retos é uma medida padronizada que define o tamanho dosdentes da engrenagem. Ele representa a relação entre o diâmetro externo da engrenagem e o número de dentes.O módulo é uma das principais variáveis utilizadas no cálculo e projeto de engrenagens.
  Matematicamente, o módulo (m) é definido como a razão entre o diâmetro externo (De) da engrenagem e onúmero de dentes (Z):
  m = De/(Z+2)
  Um módulo maior resulta em dentes maiores e mais resistentes, adequados para aplicações que exigem maiorcarga e torque. Por outro lado, um módulo menor resulta em dentes menores, mais compactos e adequados paraaplicações com espaço limitado ou que exigem uma relação de transmissão mais alta.
  O cálculo do módulo é fundamental para o dimensionamento correto da engrenagem e para garantir aintercambiabilidade com outras engrenagens. Ele também está diretamente relacionado ao passo circular, que é adistância entre dois dentes consecutivos da engrenagem.
  Ao selecionar o módulo adequado, levando em consideração os requisitos da aplicação, é possível garantir umatransmissão suave, eficiente e duradoura de energia e movimento entre as engrenagens cilíndricas de dentesretos.
  Diâmetro primitivo (Dp)
  O diâmetro primitivo em uma engrenagem cilíndrica de dentes retos é definido como o diâmetro imaginário deum círculo que passa pelo ponto médio dos dentes da engrenagem.
  O diâmetro primitivo é uma medida fundamental no projeto e na fabricação de engrenagens, pois ele determinao perfil correto dos dentes e permite um engrenamento adequado com outras engrenagens em um sistema detransmissão.
  Matematicamente, o diâmetro primitivo (Dp) pode ser calculado multiplicando o módulo (m) pelo número dedentes (Z) da engrenagem:
  Dp = m × Z
  O valor do diâmetro primitivo é expresso em unidades de comprimento, como milímetros (mm) ou polegadas(in). Ele define a dimensão básica da engrenagem e está diretamente relacionado ao tamanho dos dentes, àrelação de transmissão e à velocidade de rotação.
  O diâmetro primitivo também é usado para determinar outras características importantes da engrenagem, comoo passo circular (distância entre dois dentes consecutivos) e o diâmetro de base (usado no cálculo do perfil dosdentes).
  Ao calcular corretamente o diâmetro primitivo e considerar os requisitos de carga, velocidade e engrenagem dosistema, é possível projetar engrenagens adequadas para a aplicação específica, garantindo uma transmissãoeficiente e confiável de energia e movimento.
  Passo (P)
  O passo da engrenagem, também conhecido como passo circular, é uma medida que define a distância entredois pontos consecutivos do perfil de dentes de uma engrenagem. Ele representa a medida linear do avanço axialda engrenagem por cada dente.
  
  O passo é calculado utilizando o módulo (m). Matematicamente, o passo (P) é dado pela fórmula:
  P = π × m
  Onde π é a constante matemática Pi (aproximadamente 3,14159).
  O valor do passo é expresso em unidades de comprimento, como milímetros (mm) ou polegadas (in). Ele éimportante para determinar a precisão e a intercambiabilidade entre engrenagens, uma vez que o passo deve serigual em engrenagens que interagem entre si em um sistema de transmissão.
  O conhecimento do passo é essencial para o cálculo do perfil dos dentes das engrenagens e para garantir umengrenamento suave e preciso. Ele também é usado para determinar a distância axial entre engrenagens emconjuntos com múltiplas engrenagens ou para calcular o número de dentes necessários para uma determinadaaplicação.
  Espessura circular e vão (‘s’ e ‘v’)
  A espessura circular e o vão são duas medidas relacionadas ao perfil dos dentes de uma engrenagem cilíndricade dentes retos.
  A espessura circular, também conhecida como espessura do dente, é a medida da largura de um dente daengrenagem ao longo do seu perfil. Ela é definida como a distância entre os flancos opostos de um dente,medida ao longo de uma linha perpendicular ao eixo da engrenagem. A espessura circular é importante paragarantir um encaixe preciso e uniforme entre os dentes das engrenagens que se engrenam.
  O vão, por sua vez, é a medida da largura do espaço entre dois dentes consecutivos da engrenagem. Ele édefinido como a distância entre os flancos opostos de dois dentes adjacentes, medida ao longo de uma linhaperpendicular ao eixo da engrenagem. O vão permite que haja espaço suficiente para acomodar os dentes daengrenagem que se encaixam com precisão em uma outra engrenagem.
  Essas duas medidas, espessura circular e vão, estão diretamente relacionadas e são calculadas a partir do passo.
  s = v = P / 2
  O cálculo preciso dessas medidas é essencial para garantir o engrenamento adequado entre as engrenagens,evitando interferências ou folgas excessivas que possam comprometer o desempenho da transmissão.
  Ao projetar e fabricar engrenagens, é importante considerar tanto a espessura circular quanto o vão garantindoque ambas estejam dentro das tolerâncias especificadas. Uma espessura circular muito grande pode causarinterferência entre os dentes, enquanto um vão muito pequeno pode resultar em folgas indesejadas. Portanto, oequilíbrio entre essas duas medidas é fundamental para uma transmissão eficiente e de longa duração.
  Diâmetro externo (De)
  O diâmetro externo de uma engrenagem é a medida do maior círculo que pode ser inscrito nos dentes daengrenagem. Em outras palavras, é o diâmetro do círculo que passa pelas extremidades dos dentes de umaengrenagem cilíndrica de dentes retos.
  O diâmetro externo é uma medida importante para determinar o tamanho físico da engrenagem e sua interaçãocom outras engrenagens em um sistema de transmissão. Ele é utilizado para o dimensionamento adequado dasengrenagens, considerando restrições de espaço, alinhamento e acomodação dos dentes.
  Para calcular o diâmetro externo, é necessário levar em conta o número de dentes, o módulo, o ângulo de pressão e outras variáveis específicas da engrenagem. Esses parâmetros são fundamentais para determinar otamanho e a forma dos dentes, bem como a distância radial em relação ao eixo da engrenagem.
  De = m × (z + 2)
  O diâmetro externo pode ser expresso em unidades de comprimento, como milímetros (mm) ou polegadas (in), eé geralmente utilizado como referência para dimensionar outros componentes do sistema de transmissão, comorolamentos, eixos e suportes.
  É importante destacar que o diâmetro externo não deve ser confundido com o diâmetro primitivo, que é odiâmetro de um círculo que passa pelo ponto médio dos dentes da engrenagem. Enquanto o diâmetro primitivoé usado para cálculos de perfil e dimensionamento dos dentes, o diâmetro externo está mais relacionado àdimensão física e à interação da engrenagem com outros componentes.
  Diâmetro interno (Di)
  O diâmetro interno de uma engrenagem é a medida do maior círculo que pode ser circunscrito pelos dentes daengrenagem. Em outras palavras, é o diâmetro do círculo que passa pelas raízes dos dentes de uma engrenagemcilíndrica de dentes retos.
  O diâmetro interno é uma medida importante para determinar o tamanho do furo central da engrenagem e suainteração com outros componentes do sistema de transmissão. Ele é utilizado para dimensionar corretamente oencaixe da engrenagem em um eixo ou em outros elementos de fixação.
  O cálculo do diâmetro interno envolve considerar o módulo (m) e o número de dentes (z). Esses parâmetrosdeterminam a dimensão e a forma dos dentes, bem como a distância radial em relação ao eixo da engrenagem.
  Di = m × (z – 2,334)
  É importante notar que o diâmetro interno não deve ser confundido com o diâmetro primitivo ou o diâmetroexterno da engrenagem. Cada um desses diâmetros tem uma função específica no projeto e na fabricação daengrenagem, e todos eles devem ser considerados para garantir o correto funcionamento e interação daengrenagem no sistema de transmissão.
  Ângulo de pressão (θ)
  O ângulo de pressão em uma engrenagem cilíndrica de dentes retos é o ângulo formado entre a reta tangente aodente da engrenagem e a linha perpendicular ao eixo da engrenagem. Esse ângulo desempenha um papelfundamental na determinação da forma dos dentes e na transmissão eficiente de força e movimento entre asengrenagens.
  O ângulo de pressão é expresso em graus e é uma medida padronizada que permite a intercambiabilidade deengrenagens de diferentes fabricantes. O valor mais comum para o ângulo de pressão é 20°, mas tambémexistem outros valores, como 14,5°, 22,5° e 25°, dependendo da aplicação específica e das normas adotadas.
  Para o nosso dimensionamento, iremos adotar sempre:
  θ = 20°
  O cálculo e a seleção adequada do ângulo de pressão são importantes para garantir um engrenamento suave eeficiente entre as engrenagens, minimizando o desgaste e o ruído excessivo. Um ângulo de pressão adequadopermite a distribuição uniforme de carga ao longo dos dentes, proporcionando uma transmissão de energia maiseficiente.
  
  Além disso, o ângulo de pressão influencia a forma dos dentes das engrenagens. Ele determina a inclinação dosflancos dos dentes, a curvatura da face do dente e a forma da base do dente. Esses fatores afetam diretamente operfil do dente, a força de contato, a resistência ao desgaste e a capacidade de carga da engrenagem.
  É importante mencionar que o ângulo de pressão deve ser considerado durante o projeto e a fabricação dasengrenagens, para garantir a compatibilidade e o correto engrenamento entre as engrenagens de um sistema detransmissão. O uso de ângulos de pressão diferentes em engrenagens acopladas resultará em um engrenamentoineficiente e desgaste prematuro dos dentes.
  Diâmetro do círculo de base (Db)
  O diâmetro de base, também conhecido como diâmetro do círculo de base, é uma medida utilizado no cálculo eprojeto de engrenagens cilíndricas de dentes retos. Ele representa o diâmetro de um círculo imaginário quetangencia a base dos dentes da engrenagem.
  O diâmetro de base é calculado com base no módulo (m) e no número de dentes (Z) da engrenagem, juntamentecom o ângulo de pressão (α). Matematicamente, o diâmetro de base (Db) é dado pela fórmula:
  Db = m × Z / cos(α)
  O valor do diâmetro de base é expresso em unidades de comprimento, como milímetros (mm) ou polegadas (in).Ele é utilizado para determinar a distância radial entre o eixo da engrenagem e o círculo de base, bem como paracalcular outras características dos dentes, como a altura do dente e o perfil do dente.
  O diâmetro de base é fundamental para o dimensionamento adequado dos dentes das engrenagens e paragarantir o engrenamento suave e eficiente. Ele influencia diretamente o perfil do dente, a largura do dente, aresistência ao desgaste e a capacidade de carga da engrenagem.
  Ao projetar e fabricar engrenagens, é importante calcular corretamente o diâmetro de base e considerar suasrelações com outras variáveis, como o diâmetro primitivo e o ângulo de pressão. Essas medidas estãointerconectadas e devem ser levadas em conta para garantir a precisão e a qualidade do engrenamento entre asengrenagens em um sistema de transmissão.
  Altura da cabeça do dente (a)
  A altura da cabeça do dente é uma medida que representa a distância vertical entre o diâmetro primitivo e otopo do dente de uma engrenagem cilíndrica de dentes retos. Essa medida é importante para determinar aresistência mecânica e a capacidade de carga dos dentes da engrenagem.
  A altura da cabeça do dente é calculada considerando o módulo (m). Matematicamente, a altura da cabeça dodente (h) pode ser determinada pela fórmula:
  a = m
  A altura da cabeça do dente é uma medida importante para o correto dimensionamento e projeto dos dentes daengrenagem. Ela influencia diretamente a resistência à fadiga, a capacidade de carga, a distribuição de tensões eo engrenamento suave entre as engrenagens.
  Altura do pé do dente (b)
  A altura do pé do dente, também conhecida como altura do vão, é uma medida que representa a distânciavertical entre o círculo de base e a parte inferior do dente de uma engrenagem cilíndrica de dentes retos. Essamedida é importante para determinar a resistência mecânica e a estabilidade dos dentes da engrenagem.
  
  A altura do pé do dente é calculada considerando um terço do módulo (m) da engrenagem. Matematicamente, aaltura do pé do dente (b) pode ser determinada pela fórmula:
  b = m × 1,167
  A altura do pé do dente é uma medida importante para o correto dimensionamento e projeto dos dentes daengrenagem. Ela influencia diretamente a resistência à fadiga, a capacidade de carga, a distribuição de tensões ea estabilidade do engrenamento entre as engrenagens.
  Altura do dente (h)
  A altura do dente, também conhecida como altura total do dente, é uma medida que representa a distânciavertical entre a base e o topo do dente de uma engrenagem cilíndrica de dentes retos. Essa medida englobatanto a altura da cabeça do dente quanto a altura do pé do dente.
  A altura do dente é calculada considerando a soma da altura do pé do dente (b) com a altura da cabeça do dente(a). Matematicamente, a altura do dente (h) pode ser determinada pela fórmula:
  h = a + b
  Folga no pé do dente (e)
  A folga no pé do dente, também conhecida como folga na base, é uma medida que representa a diferença entreo diâmetro do círculo de base e o diâmetro do círculo de fundo dos dentes de uma engrenagem cilíndrica dedentes retos.
  Essa folga é introduzida no projeto da engrenagem para garantir um pequeno espaço entre os dentes, evitandointerferências e permitindo um engrenamento suave e sem atritos excessivos. A folga no pé do dente tambémfacilita a lubrificação adequada entre os dentes e contribui para a redução de ruídos e desgastes.
  A folga no pé do dente é calculada como uma porcentagem do módulo (m) da engrenagem. Geralmente, elavaria entre 0,1% a 0,3% do módulo, dependendo das normas e das características específicas da aplicação.
  Matematicamente, vamos representar a folga no pé do dente sendo:
  e = 0,167 × m
  Espessura da engrenagem (L)
  A espessura da engrenagem, também conhecida como largura da face ou largura do dente, é uma medida querepresenta a dimensão na direção axial da engrenagem. Ela indica a extensão da superfície dos dentes daengrenagem ao longo do seu eixo.
  A espessura da engrenagem é uma medida importante para garantir a correta interação e engrenamento entre asengrenagens em um sistema de transmissão. Ela afeta diretamente a capacidade de carga, a resistência aodesgaste, a distribuição de carga e a rigidez dos dentes da engrenagem.
  A espessura da engrenagem é determinada durante o projeto e fabricação da engrenagem. Ela é calculada combase em diversos parâmetros, como o módulo (m) da engrenagem, o número de dentes (Z), o ângulo de pressão(α) e o perfil do dente específico adotado.
  Além disso, a espessura da engrenagem deve ser projetada considerando as tolerâncias dimensionais adequadas,para garantir a montagem correta e a intercambiabilidade entre as engrenagens.
  Geralmente, consideramos matematicamente um valor de espessura de engrenagem sendo:
  
  L = (6 à 20) × m
  Para nossos cálculos, considere o valor médio para a espessura da engrenagem.
  Ângulo do dente (alpha)
  O ângulo do dente em uma engrenagem cilíndrica de dentes retos é calculado como uma relação entre 90° e onúmero de dentes da engrenagem.
  Matematicamente, o ângulo do dente (α) pode ser obtido pela fórmula:
  α = 90° / Z
  O ângulo do dente é uma medida que define a inclinação dos flancos dos dentes em relação à linha radial quepassa pelo centro da engrenagem. Ele influencia a forma e o perfil dos dentes, afetando o engrenamento, adistribuição de carga, a resistência ao desgaste e a eficiência da transmissão.
  É fundamental que as engrenagens que se engrenam tenham o mesmo ângulo do dente para garantir umatransmissão suave e correta de potência. Engrenagens com ângulos de dente diferentes não se acoplarãocorretamente e podem resultar em mau funcionamento ou falha da transmissão.
  Distância entre centros (Dc)
  A distância entre centros de duas engrenagens acopladas, também conhecida como distância entre eixos, é amedida da distância entre os centros geométricos das duas engrenagens. Essa medida é importante paradeterminar a posição relativa das engrenagens e garantir um engrenamento correto e eficiente.
  A distância entre centros é uma consideração fundamental no projeto de sistemas de transmissão porengrenagens, pois afeta a transmissão de torque, a capacidade de carga e a vida útil das engrenagens. Umadistância entre centros adequada é essencial para evitar interferências entre os dentes das engrenagens epermitir um funcionamento suave.
  Para calcular a distância entre centros, é necessário levar em consideração o diâmetro primitivo de ambas asengrenagens. Matematicamente, temos a seguinte equação:
  Dc = (Dp1 + Dp2) / 2
  É importante observar que a distância entre centros não é apenas uma medida linear, mas também umareferência para posicionar corretamente as engrenagens em relação aos eixos dos sistemas mecânicos. Portanto,a precisão na determinação e no controle da distância entre centros é crucial para garantir a operação adequadae o bom desempenho dos sistemas de transmissão.
  Atividade da ETAPA 2: Cálculo de Engrenagens Cilíndricas de Dentes Retos
  Sua primeira tarefa é
  preencher os dados abaixo de acordo com as informações descritas no início da ETAPA2.
  Tabela 2: Definição do conjunto de engrenagens.
  Engrenagem 01
  Engrenagem 02
  Número do RA
  Valor do 5º dígito do RA:
  
  Valor do diâmetro externo da Engrenagem (mm)
  Número de dentes da Engrenagem (Z)
  Valor do diâmetro externo dos eixos (mm)
  Fonte: O autor.
  E, agora que você também aprendeu sobre as variáveis de uma engrenagem cilíndrica de dentes retos, é hora deaplicar esse conhecimento. Preencha a tabela com todos os valores correspondentes a esse par de engrenagens.As linhas que não possuem divisão entre as engrenagens 01 e 02 significam que ambas possuem o mesmo valor.
  Tabela 3: Valores calculados das engrenagens.
  Engrenagem 01
  Engrenagem 02
  Número de Dentes (Z)
  Módulo (m)
  Diâmetro primitivo (Dp)
  Passo (P)
  Espessura circular (s)
  Vão (v)
  Diâmetro externo (De)
  Diâmetro interno (Di)
  Ângulo de pressão (θ)
  Diâmetro de círculo de base (Db)
  Altura da cabeça do dente (a)
  Altura do pé do dente (b)
  Altura do dente (h)
  Folga no pé do dente (e)
  Espessura da engrenagem (L)
  Ângulo do dente (α)
  Distância entre centros (Dc)
  Relação de transmissão (i)
  Fonte: O autor.
  Figura 6: Ilustração das variáveis que compõe as engrenagens cilíndricas de dentes retos.
  
  Imagem 6: Ilustração das variáveis que compõe as engrenagens cilíndricas de dentes retos.
  Fonte: Adaptado de PROVENZA, Francesco.
  Desenhista de Máquinas
  . 46. ed. São Paulo: F. Provenza, 1991.
  ETAPA 3: Modelando em CAD
  Agora que você já aprendeu sobre as variáveis e calculou os valores do par de engrenagens escolhido, chegou ahora de colocar todo esse conhecimento em prática na etapa 3. Nesta etapa, você terá a oportunidade dedesenhar ambas as engrenagens no software de CAD (Computer-Aided Design) de sua preferência. Para umamodelagem correta, utilize o Odontógrafo de Grant que está disponibilizado a seguir.
  Figura 7: Odontógrafo de Grant.
  
  Fonte: PROVENZA, Francesco.
  Desenhista de Máquinas
  . 46. ed. São Paulo: F. Provenza, 1991.
  Atividade da ETAPA 3: Modelando em CAD
  Desenhar as engrenagens no CAD é uma parte fundamental do processo de projeto e fabricação. Essa etapapermite que você visualize e represente de forma precisa as características e os detalhes das engrenagens,levando em consideração todos os valores calculados anteriormente.
  Ao iniciar o desenho, certifique-se de seguir as dimensões corretas e utilizar os parâmetros calculados, como omódulo, o diâmetro primitivo, o passo, a espessura circular, o vão e outras medidas relevantes.
  Utilize asferramentas de desenho disponíveis no software CAD para criar os perfis dos dentes, as curvas e osdetalhes necessários para as engrenagens. Para isso, utilize o ODONTÓGRAFO DE GRANT disponível abaixopara fazer o desenho corretamente.
  Lembre-se de manter uma abordagem precisa e atenta aos detalhes durante o processo de desenho. Presteatenção especial ao perfil dos dentes, à correta forma e proporção, ao ângulo de pressão e a todas asespecificações técnicas relacionadas às engrenagens.
  Ao finalizar o desenho das engrenagens no CAD, você terá uma representação visual fiel e precisa do par deengrenagens projetado. Essa representação será uma ferramenta valiosa para verificar a interação entre asengrenagens, realizar simulações, avaliar possíveis interferências e auxiliar no processo de fabricação.
  É importante que você faça a entrega da atividade com uma representação completa do desenho técnico de cadaengrenagem. Isso inclui tanto a projeção ortogonal quanto a projeção isométrica de cada engrenagem.
  Na projeção ortogonal, você deve apresentar as vistas principais da engrenagem, como a vista frontal, a vistalateral e a vista superior. Certifique-se de utilizar as escalas adequadas e incluir todas as dimensões necessárias,
  
  como diâmetros, alturas, espessuras e outros parâmetros importantes.
  Além disso, na projeção isométrica, você deve criar uma representação tridimensional da engrenagem,mostrando sua forma e estrutura de uma perspectiva isométrica. Isso ajudará a visualizar a engrenagem em umformato mais realista e tridimensional. Utilize a imagem abaixo como referência para sua entrega:
  Figura 8: Exemplo de entrega da modelagem em CAD.
  Fonte: O autor.
  Lembre-se de seguir as convenções de desenho técnico, como a utilização de linhas de diferentes tipos(contínuas, tracejadas, etc.), símbolos e notas descritivas para facilitar a interpretação do desenho.
  Cada engrenagem deve ser apresentada em uma folha de projeto separada, para que cada uma tenha espaçosuficiente para as representações e todas as informações necessárias.
  A entrega da atividade com os desenhos técnicos das engrenagens é fundamental para demonstrar suacompreensão dos conceitos de desenho mecânico e para mostrar sua capacidade de comunicar suas ideias deforma clara e precisa.
  Certifique-se de revisar cuidadosamente os desenhos antes da entrega, verificando se todas as informações estãocorretas, as dimensões estão claras e as representações estão de acordo com os conceitos estudados.
  Ao fazer a entrega da atividade com as representações em desenho técnico das engrenagens, você demonstraráseu comprometimento e dedicação ao aprendizado e à prática dos princípios do desenho mecânico. Isso serávalorizado e reconhecido como um trabalho bem executado.
  Portanto, não se esqueça de incluir as projeções ortogonais e isométricas de cada engrenagem, em folhas deprojeto separadas, para a entrega final da atividade. Isso irá complementar seu trabalho e destacar seuentendimento dos conceitos e habilidades do desenho mecânico.
  Enviar a atividade em formato pdf, não será aceito arquivos de outros formatos.
  Sugestão: Utilizar o site ilovepdf para agrupar os arquivos em pdf.
  FINALIZAÇÃO
  Parabéns! Você concluiu a atividade de projeto de engrenagens cilíndricas de dentes retos. Ao longo desseexercício, você teve a oportunidade de explorar as variáveis envolvidas no projeto dessas engrenagens, calcularos valores correspondentes, criar uma tabela com as medidas e, finalmente, desenhar as engrenagens nosoftware CAD.
  Essa atividade permitiu que você aplicasse seu conhecimento teórico de forma prática, desenvolvendohabilidades fundamentais para a área de desenho mecânico. Ao medir os diâmetros externos das engrenagens,você pôde colocar em prática suas habilidades de uso de instrumentos de medição, como o paquímetro. Emseguida, ao calcular as variáveis e desenhar as engrenagens no CAD, você aprimorou suas habilidades de projetoe desenho técnico.
  Agora, você possui uma compreensão mais sólida dos conceitos e processos envolvidos no projeto deengrenagens cilíndricas de dentes retos. Essa é uma habilidade valiosa para engenheiros e profissionais da áreamecânica, pois as engrenagens são elementos amplamente utilizados em diversas aplicações industriais.
  Lembre-se de que o processo de projeto e fabricação de engrenagens envolve não apenas o cálculo e o desenho,mas também a consideração de fatores como tolerâncias, materiais, métodos de fabricação e normas aplicáveis.Continuar a desenvolver suas habilidades nessa área e aprofundar seu conhecimento é essencial para se tornarum profissional competente e bem preparado.
  Espero que esta atividade tenha sido enriquecedora e tenha contribuído para sua formação no campo dodesenho mecânico e engenharia. Agora você está pronto para enfrentar novos desafios e aplicar seusconhecimentos em futuros projetos e atividades.
  Parabéns novamente pelo seu trabalho e dedicação! Continue explorando e aprimorando suas habilidades, elembre-se de sempre buscar conhecimento e atualização na área de desenho mecânico e engenharia. O mundoda engenharia mecânica aguarda por você com infinitas possibilidades de criação e inovação.
  Um forte abraço!
  Prof. Plínio de Andrade Vieira