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Pontalete de grande curso sobre máquinas-ferramenta
A maioria dos problemas com acionamentos por cremalheira começa com a escolha de um módulo a partir de uma fotografia de máquina semelhante. O dimensionamento envolve quatro etapas e uma página de cálculos aritméticos.
Etapa 1 – Força na cremalheira
Adicione a força de aceleração, a força de atrito e qualquer componente gravitacional: F = m × a + m × g × μ + m × g × sen(inclinação); em seguida, aplique um fator de serviço para choques e regime de trabalho. Eixos verticais suportam continuamente o peso total e exigem um freio, além de um conceito de segurança que não dependa exclusivamente do acionamento por cremalheira.
Etapa 2 – Pinhão e módulo
Diâmetro primitivo do pinhão d = z × m. Um pinhão maior reduz a força nos dentes para um dado torque; um módulo maior confere maior resistência ao dente. Verifique o módulo nas tabelas de força tangencial admissível fornecidas pelo fabricante da cremalheira e mantenha-se, preferencialmente, em 17 dentes ou mais, exceto se o pinhão tiver deslocamento de perfil.
Etapa 3 – Torque
T = Ft × d ÷ 2. Este é o torque que a saída do redutor deve fornecer na aceleração máxima.
Etapa 4 – Velocidade
Velocidade do pinhão n (rpm) = v (m/min) × 1000 ÷ (z × π × m). A relação de transmissão do redutor é obtida dividindo-se a velocidade do motor por n.
Exemplo resolvido
| Entrada | Valor |
| Massa em movimento | 500 kg (horizontal) |
| Aceleração | 2 m/s² |
| Coeficiente de atrito (guias lineares) | 0.01 |
| Velocidade | 60 m/min |
| Fator de serviço (assumido) | 1.5 |
| Resultado | Cálculo | Valor |
| Força de aceleração | 500 × 2 | 1000 N |
| Fricção | 500 × 9,81 × 0,01 | 49 N |
| Força de projeto | (1000 + 49) x 1,5 | 1574 N |
| PINION | M3, 20 dentes, d = 60 mm (cilíndrico) | |
| Torque | 1574 x 0,060 / 2 | 47,2 N·m |
| Velocidade do pinhão | 60 000 / (20 x pi x 3) | 318 rpm |
Para uma cremalheira helicoidal, utilize o passo transversal: com 19° 31' 42" e M3, o pinhão desloca-se 20 x 10 = 200 mm por rotação, logo 60 m/min exigem 300 rpm e d = 63,66 mm.
Força nos dentes e deslocamento por rotação em função do número de dentes e do módulo
Verificações antes do pedido
· Força tangencial comparada à classificação da cremalheira e do pinhão na classe e dureza escolhidas.
· Cargas nos rolamentos do pinhão, incluindo a força axial para dentes helicoidais (Fa = Ft × tan beta).
· Montagem da cremalheira: parafusos e pinos dimensionados para a força máxima.
· Folga na classe escolhida versus posicionamento exigido.
Resumo
Força, módulo e pinhão, torque e velocidade. Envie-nos essas quatro entradas e proporemos a cremalheira, o pinhão e a classe.
Para desenhos, amostras ou uma cotação, envie-nos sua especificação e quantidade de cremalheira, pinhão ou engrenagem.