Transmissões Mecânicas - Engrenagens ... como assim?

1. Engrenagens

1.1 O que é "engrenagem"?

Um elemento mecânico em forma de roda, em que suas extremidades possuem um formato dentado. É comumente usado com eixos para transmitir potência e rotação; Como consequência o torque.

1.2 Como é feito a transmissão?

Quando em conjunto com um eixo, é utilizado - na maioria das vezes - uma engrenagem com rasgo para chaveta conforme representação no desenho abaixo:

Assim, dimensiona-se a chaveta em função da pressão de esmagamento e por cisalhamento (os detalhes serão abordados em um post específico sobre Chavetas).

Comumente são conhecidas como pinhão (a engrenagem menor) e coroa (a maior).

As engrenagens podem ser de dentes:

Retos - E.C.D.R.

Conhecidos academicamente como Engrenagens Cilíndricas de Dentes Retos (E.C.D.R.) são dentes usinados de forma que ficam paralelos com o eixo. Muito comum e barato. Porém, só pode ser empregado em baixas rotações, por causa do ruido que produz.

Cônicos - E.Co.D.R. & E.Co.D.H.

Conhecidos academicamente como Engrenagens Cônicas de Dentes Retos (E.Co.D.R.) ou Engrenagens Cônicas de Dentes Helicoidais (E.Co.D.H.) são muito empregados quando eixos se cruzam (geralmente chamados de árvore), quando é formado um ângulo de 90° (comercialmente mais utilizado) podendo ser menor. Usinabilidade difícil, não muito precisa e necessita de uma montagem correta para o seu funcionamento. É aplicado em baixas rotações, onde se deseja diminuir/aumentar a rotação e mudar o sentido das forças.

Helicoidais - E.C.D.H.

Possui o formato de hélice e podem ser de dois tipos: Engrenagens Cilíndricas de Dentes Helicoidais (E.C.D.H.) ou Engrenagens Cônicas de Dentes Helicoidais (E.Co.D.H.). Muito empregado em altas rotações justamente por ser silenciosa. Pode-se usar quando a montagem dos eixos são paralelos e/ou também angulares (geralmente 90° e em alguns casos até 60°).

Cremalheira

Possui uma barra de comprimento linear "y" toda engrenada. Muito empregada em portões. Pode-se transformar o movimento rotativo em movimento retilíneo e vice-versa.

Parafuso sem fim

Usadas quando há a necessidade de grandes reduções de transmissão. Diferentemente das demais, o eixo consegue girar a engrenagem, já o contrário não é possível pelo fato do ângulo da engrenagem do eixo ser pequeno, assim o atrito ocasionado não é suficiente para movimentar a engrenagem.