Uma Breve Introdução à Modificação do Perfil do Dente da Engrenagem

I. Por Que a Modificação do Perfil do Dente da Engrenagem é Necessária? (Objetivos e Imperativos)

1. Deformação elástica : Durante a transmissão de potência, ocorre uma ligeira deformação elástica nos dentes das engrenagens, eixos e mancais. Isso faz com que a raiz do dente da engrenagem motora "corte excessivamente" a extremidade do dente da engrenagem movida (conhecido como "interferência"), resultando em impacto, vibração e ruído.
2. Erros de Fabricação e Instalação : As próprias engrenagens apresentam pequenos erros de passo e desvios no perfil dos dentes. Durante a instalação, podem ocorrer erros na distância entre centros e eixos desalinhados. Esses erros perturbam o estado ideal de engrenamento.
3. Deformação Térmica : O calor gerado durante a operação do sistema provoca a expansão térmica da caixa de engrenagens e das engrenagens, alterando as condições originais de engrenamento.

• Contato na Borda do Dente : Impacto de engrenamento intensificado.
• Concentração de tensão : Tensão de contato excessivamente alta nas pontas e raízes dos dentes.
• Aumento de Vibração e Ruído : Estabilidade e conforto comprometidos na transmissão.
• Eficiência Reduzida : Perda de energia devido ao atrito e impacto adicionais.

II. Principais Tipos de Modificação

1. Modificação do Perfil do Dente - Modificação ao Longo da Altura do Dente
   Envolve a alteração da forma do perfil do dente no plano transversal perpendicular ao eixo da engrenagem. Os principais tipos incluem:
   • Alívio na Ponta : O método de modificação de perfil de dente mais comumente utilizado, que envolve o adelgaçamento apropriado de uma pequena porção do perfil de dente em forma de evolvente próximo ao topo do dente. Seu objetivo é compensar erros no passo básico e deformações do dente da engrenagem, evitar o contato na borda do topo do dente, bem como impactos de entrada e saída do engrenamento, e garantir uma transmissão suave.
   • Alívio na Raiz : Adelgaçamento da raiz da engrenagem na área correspondente ao topo do dente da engrenagem acoplada. Seu propósito é prevenir interferência entre o topo do dente da engrenagem acoplada e a raiz da engrenagem atual, facilitando também uma transição suave durante o engrenamento.
   • Modificação por Abaulamento : Moldagem do perfil do dente numa forma ligeiramente abaulada, com a parte central levemente saliente. Seu objetivo é compensar a carga excêntrica da engrenagem e erros de instalação, permitindo que a carga seja melhor concentrada no centro da superfície do dente e evitando concentração de tensão nas bordas.
2. Modificação do Traço do Dente - Modificação ao Longo da Largura do Dente
   Refere-se à modificação da forma da superfície do dente na direção paralela ao eixo da engrenagem. Os principais tipos incluem:
   • Alívio na Extremidade do Dente : Afinar apropriadamente ambas as extremidades do dente da engrenagem ao longo da direção do traçado do dente. Seu objetivo é compensar a deformação do eixo e da caixa de engrenagens, bem como erros de hélice da engrenagem, prevenir concentração de tensão nas extremidades dos dentes e melhorar a distribuição de carga na superfície do dente.
   • Modificação por Abaulamento do Dente : Moldar a superfície do dente numa forma ligeiramente abaulada ao longo da largura do dente (saliente no meio e mais baixa nas extremidades). Sendo o método mais eficaz de modificação do traçado do dente, pode compensar significativamente a carga excêntrica causada pela deformação torcional do eixo e desalinhamento durante a instalação, concentrando o padrão de contato no centro da superfície do dente e melhorando a capacidade de carga e a vida útil.

III. Como Realizar a Modificação do Perfil da Engrenagem? (Métodos de Fabricação)

1. Retificação Modificada de Engrenagens : O método mais preciso e amplamente utilizado. Em uma retificadora CNC de engrenagens, a trajetória de movimento da pedra de retificação é controlada por meio de programação de software para diretamente retificar o perfil de dente modificado desejado. É o método preferido para realizar modificações complexas (como dentes abaulados).
2. Chapagem Modificada de Engrenagens : Para engrenagens com superfícies de dente macias, pode-se utilizar uma ferramenta de chapagem modificada para a operação de acabamento, transferindo a quantidade de modificação para a superfície do dente da engrenagem.
3. Rebitagem Modificada de Engrenagens : Semelhante em princípio à chapagem de engrenagens, utiliza-se uma roda de rebitagem modificada para o acabamento de engrenagens tratadas termicamente. Esse processo não só melhora a qualidade da superfície, mas também alcança um certo grau de modificação.

Conclusão