Em comparação com o simples movimento de rosca sem-fim cilíndrica, o design de rosca sem-fim globoide (ou talvez com garganta) aumenta consideravelmente a área de contato entre o eixo da rosca sem-fim e os dentes da engrenagem, elevando, portanto, a capacidade de carga e outros parâmetros de desempenho do movimento da rosca sem-fim. Além disso, o eixo da rosca sem-fim com garganta é muito mais esteticamente agradável, em nossa humilde opinião. No entanto, projetar uma rosca sem-fim com garganta é certamente complexo, e projetar a engrenagem complementar é possivelmente ainda mais complexo.
A maioria das engrenagens reais utiliza dentes curvados de uma determinada maneira. Os lados de cada dente são segmentos da chamada curva involuta. A curva involuta é normalmente definida por um parâmetro específico: o tamanho do círculo de base do qual ela se origina. A curva involuta é descrita parametricamente por um par de equações matemáticas básicas. A grande vantagem de um sistema de engrenagens baseado em curva involuta é que ele mantém a pressão constante entre os dentes em contato. Isso ajuda a reduzir a vibração e o ruído em sistemas de engrenagens reais.
Engrenagens cônicas são engrenagens com eixos que se cruzam. Os pneus em uma transmissão por engrenagens cônicas geralmente são montados em eixos que se cruzam a 90°, mas também podem ser projetados para funcionar em outros ângulos.
A coisa boa sobre o verme globoide A engrenagem helicoidal, na qual os dentes da rosca sem-fim se encaixam instantaneamente, é bem conhecida. A principal vantagem da engrenagem helicoidal é a facilidade de produção. Este artigo apresenta um novo método de construção de engrenagens que busca incorporar essas duas características em uma única engrenagem helicoidal inovadora. Essa solução, similarmente ao desenvolvimento da rosca helicoidal, utiliza um equipamento de torneamento em vez da máquina de dentição especial da rosca globoide; no entanto, a trajetória da borda de ataque não é paralela ao eixo da rosca, mas forma um ângulo no plano vertical. O formato resultante é uma superfície de revolução hiperbólica, muito próxima ao formato de ampulheta de uma rosca globoide. A roda helicoidal, nesse caso, é gerada por essa rosca quase globoide. O artigo apresenta os arranjos geométricos do novo método de geração da rosca e, em seguida, investiga as qualidades de engrenamento dessas engrenagens para diferentes perfis de rosca. Os perfis considerados são circular e elíptico. As curvas de engrenamento são geradas e comparadas. Para a modelagem da nova engrenagem e a realização da análise de malha, foi utilizado o software de simulação e geração de diagramas 3D Constructor 3D, um dos melhores do mercado.
É vital aumentar a produtividade do corte de dentes em engrenagens helicoidais globoides. Uma metodologia promissora nesse sentido é a usinagem rotativa da área da rosca da engrenagem helicoidal globoide por meio de um software de usinagem com múltiplas ferramentas. Um algoritmo para um experimento numérico sobre a conformação da superfície da rosca por usinagem rotativa é proposto e implementado em um software computacional em Matlab. Os resultados experimentais são apresentados.
Este artigo fornece respostas às seguintes perguntas, entre outras:
Como são projetados os motores de rosca sem-fim?
Que tipos de roscas sem-fim e engrenagens helicoidais existem?
Como se determina a relação de transmissão de engrenagens helicoidais?
O que são travamentos automáticos estáticos e dinâmicos e onde são utilizados?
Qual a relação entre travamento automático e eficiência?
Quais são as vantagens de usar worms com múltiplas inicializações?
Por que os mecanismos de parafuso sem-fim com travamento automático não deveriam parar imediatamente após o desligamento, se movimentam massas consideráveis?
Um projeto especial da roda dentada do mecanismo é o chamado parafuso sem-fim. Nesse caso, o dente se enrola ao redor do eixo do parafuso sem-fim como a rosca de um parafuso. A engrenagem que acopla ao parafuso sem-fim pode ser o próprio mecanismo de engrenagem sem-fim. Tal caixa de engrenagens, composta por parafuso sem-fim e roda dentada, é geralmente denominada transmissão por parafuso sem-fim.
A rosca sem-fim pode ser considerada um caso especial de engrenagem helicoidal. Imagine que houvesse apenas um dente em um equipamento helicoidal. Agora, aumente o ângulo da hélice (ângulo de inclinação) de forma que o dente dê várias voltas em torno do mecanismo. O resultado seria então uma rosca sem-fim com um único dente.
Agora, podemos imaginar que, em vez de um único dente, vários dentes estariam enrolados simultaneamente ao redor do equipamento cilíndrico. Isso corresponderia a um verme de "dentes duplos" (verme de dois fios) ou a um verme de "múltiplos dentes" (verme de múltiplos fios).
O “número de dentes” de uma minhoca é referido como a quantidade de inícios. Consequentemente, fala-se em minhoca de início único, minhoca de início duplo ou minhoca de múltiplos inícios.
verme. Geralmente, são produzidos vermes com apenas uma geração inicial, mas em casos especiais o número de gerações iniciais pode chegar a quatro.
A correspondência entre o número de voltas de uma rosca sem-fim e a quantidade de dentes de uma engrenagem pode ser vista claramente na animação abaixo, que mostra um acionamento por rosca sem-fim de partida simples. A cada rotação da rosca sem-fim, o mecanismo avança uma posição. Assim, o mecanismo da rosca sem-fim se move um dente. Comparada a uma engrenagem dentada, neste caso a rosca sem-fim se comporta como se tivesse apenas um dente em sua circunferência.
Por outro lado, com uma revolução de uma engrenagem sem-fim de duas entradas, cada uma das duas roscas da engrenagem se aproximaria mais um dente. Ao todo, dois dentes da engrenagem sem-fim teriam avançado. Nesse caso, a engrenagem sem-fim de duas entradas se comportaria como uma engrenagem de dois dentes.