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Projeto de Um Redutor de Velocidade

Trabalho por Rodrigo Fernandes Rodrigues, estudante de Engenharia @ , Em 22/04/2003

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PROJETO DO REDUTOR


Dados:

Potência de entrada : 35 HP

Rotação de saída : 150 rpm


1.0 – Desenvolvimento dos cálculos :

Analisando a potência, utilizamos um motor com 40 cv ( carcaça 225S/M, 1820 rpm , 06 polos ) – WEG ou EBERLE.

Visando diminuir a relação de redução, adotaremos um acionamento intermediário com polias e correias em "V".


2.0 – Cálculo das polias :

D1 = 200 mm

D2 = 400 mm

i = 2.0

N1 = 1820 rpm

N2 = 410 rpm

Correia utilizada = tamanho "C"

Potência transmitida por correia = 7,5 HP

Quantidade total de correias a serem utilizadas : 05

3.0 – Torque de entrada do redutor :

P = 40 cv

n = 600 rpm

T = (728 P) / rpm

T = (728 x 40) / 410

T = 71,02 Kg.m Þ 710,2 N.m


4.0 – Relação de redução :

N1 = 410 rpm

N2 = 150 rpm

i = N1 / N2

i = 410 / 150

i = 2,73


5.0 – Desenvolvimento das engrenagens :

Coef. de redução = 1 : 2,73

Rotação de entrada = 410 rpm

Rotação saída = 150 rpm

Torque saída = 1938,93 N.m


6.0 – Número de dentes :

Consideramos a quantidade mínima, sendo 18 dentes de acordo com a tabela 12-1 ( ângulo de pressão 20º ).

Pinhão : 18 dentes

Engrenagem : 49 dentes

Z2 = (N1 x Z1) / N2

Z2 = (410 x 18) / 150 = 49,2


7.0 – Dimensionamento dos dentes :

Tomaremos como base de cálculo o módulo 5 mm, e aplicaremos um aço SAE 1045 para fabricação das engrenagens.

Pinhão:

Dp = 90 mm

Pf = (p . Dp) / Z

Pf = (3,14 x 90) / 18

Pf = 15,7 mm

Largura = 80 mm

Engrenagem :

Dp = 5 x 49

Dp = 245 mm

Pt = 15,7 mm

Largura = 80 mm


8.0 – Cálculo dos esforços nos dentes :

D1 = 90 mm D2 = 245 mm

Z1 = 18 Z2 = 49

m = 5 m = 5

N1 = 410 rpm N2 = 150 rpm

a = 20º a = 20º

P = 29,9 KW

Wt = [60 (10)³ P] / p d n

Wt = [60 (10)³ 29,9] / 3,14 x 90 x 410

Wt = 15,48 KN

A força do pinhão na engrenagem é Ft12 = 15,48 KN , portanto :

Fr12 = Ft12 x tg 20º

Fr12 = 15,48 x tg 20º

Fr12 = 5,63 KN

F12 = Ft12 / cos 20º

F12 = 15,48 / cos 20º

F12 = 16,47 KN

Teremos então :


9.0 – Cálculo da tensão no dente :

Tensão normal devido à flexão :

s = Wt / b . Pt . y

onde y = 0,309 ( 18 dentes )

y = 0,407 ( 49 dentes ) -------- tabela 12.3

Analisando na pior condição de trabalho ( pinhão ), teremos :

s = 15480 / 0,080 x 0,0157 x 0,309 Pa = N / m²

s = 39,89 Mpa

Analisando para o aço SAE 1045, teremos :

s e = 41