As engrenagens são um tipo especial de roda com dentes que se encaixam juntas. Sua principal função é transferir energia de um componente de equipamento para outro. As engrenagens são usadas em muitas máquinas, com vários tipos diferentes de engrenagens. Dois tipos comuns de engrenagens que você encontrará são a engrenagem helicoidal e a engrenagem espúria. Mesmo parecendo diferentes na aparência, ambos os tipos de engrenagens são muito importantes para o funcionamento adequado e operação suave das máquinas.
As engrenagens cilíndricas são as engrenagens básicas e mais simples usadas no dia a dia, como em suas bicicletas. As engrenagens com dentes retos que saem diretamente do centro. Elas são conhecidas por serem muito robustas e eficientes — a capacidade de bom trabalho é feita com um mínimo de desperdício. No entanto, a desvantagem deste tipo é que as engrenagens cilíndricas podem ser um pouco barulhentas quando giram, especialmente em aplicações de alta velocidade. Em contraste, as engrenagens helicoidais têm dentes inclinados. Suas características de forma única promovem uma operação mais silenciosa e eficiente em comparação com as engrenagens cilíndricas. As engrenagens helicoidais são projetadas de maneira que a forma curvada de cada engrenagem reduz o atrito, causando menos perda de potência ao operar em altas velocidades e também suportando mais carga.
Rochas helicoidais e de engrenagem podem parecer fundamentalmente diferentes, mas há verdade no motivo pelo qual cada uma tem suas vantagens e desvantagens. A maioria das engrenagens cilíndricas são simples de projetar e fabricar, e tendem a não ser muito caras. Elas também são muito eficientes, o que as torna a escolha ideal para uma ampla gama de requisitos de transmissão de potência. O lado negativo é que elas podem ser bastante barulhentas, especialmente quando ajustadas em altas velocidades. Além disso, as engrenagens cilíndricas podem ter um desgaste agressivo nos seus dentes; isso é mais propenso a reduzir a expectativa de vida combinada com o tempo.
Em comparação, as engrenagens helicoidais são significativamente mais silenciosas que as engrenagens dentadas. Uma das principais características é que estas são acionamentos de motores AC de baixa velocidade, então elas podem ser usadas em uma variedade de máquinas e caixas de engrenagem onde você precisa de altas velocidades mas sem gerar ruído. Os dentes curvos das engrenagens helicoidais também lhes dão uma grande quantidade de potência, o que facilita para a engrenagem lidar com cargas pesadas. No entanto, elas também podem ser mais caras e demoradas para projetar e fabricar — particularmente se você quiser que elas estejam dentro de tolerâncias muito apertadas. As engrenagens helicoidais também podem ser mais desafiadoras de instalar e manter... Ter um bom ângulo dos dentes requer uma instalação precisa, então configurar isso em uma aplicação industrial exigiria muito trabalho.
Projetar e fabricar engrenagens helicoidais e cilíndricas é um processo complexo que requer extensa planejamento. Existem muitos fatores que os engenheiros devem considerar no design de uma engrenagem. Isso significa que eles têm interesse em saber quanto poder a engrenagem irá consumir, a que RPM ela gira e, mais importante ainda, quais materiais devem ser usados para a fabricação dessas engrenagens. Os engenheiros também precisam levar em conta o quão barulhenta a engrenagem será durante a operação e a facilidade de manutenção para fins de reparo no futuro. É importante considerar isso para que as engrenagens tenham um bom desempenho nas máquinas designadas.
Podemos encontrar engrenagens helicoidais e de dente reto em muitas máquinas ou aparelhos que usamos diariamente. Elas são fundamentais na transmissão de potência em aplicações tão diversas quanto automóveis, aviões, escadas rolantes e montanhas-russas. Essas engrenagens também podem ser vistas em diversos tipos de equipamentos de fabricação, bem como em máquinas relacionadas à indústria de petróleo e gás. Em ferramentas elétricas, por exemplo, é comum trabalhar com engrenagens helicoidais devido à necessidade de operação suave e silenciosa desses tipos de dispositivos. Por outro lado, as engrenagens de dente reto podem ser encontradas em todos os eletrodomésticos da cozinha, desde um secador de cabelo até um triturador de gelo, onde é necessário misturar ou bater alimentos.
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