Foras e Tenses nas engrenagens

Foras e Tenses nas engrenagensElementos de Mquinas 1 Professor Pedro Ornelas

Jonathan PedreiraMateus DantasMarcelo MeirelesVictor ArcuriApresentaoConhecimento Acadmico estabelecidoAnlise de ForasAnlise de TensesNovos estudos sobre o assuntoOtimizao EstruturalAnlise de Tenses - IntroduoRuptura:Tenso no contatoTenso no p do dente

Anlise de Tenses - IntroduoRuptura:Inverso dos DeslizamentosLubrificao

Fora nas engrenagens cilndricas de dentes retosCarga a ser transmitida:Rotao entrada/sadaQuantidade de pares de engrenagensRelaes de reduo (retas: 3 por par)Algumas definies:Hiptese: fora resultante ocorre no ponto mdio da superfcie do dente;Fora resultante de trs componentes: Axial, tangencial e rotacional;Fora nas engrenagens cilndricas de dentes retosFora nas engrenagens cilndricas de dentes retos

DCL:

Fora nas engrenagens cilndricas de dentes retos

Fora nas engrenagens cilndricas de dentes retosEquao mais conveniente:

Fora nas engrenagens cilndricas de dentes retos

Tenso nas Engrenagens de dentes retos Equao de Flexo de Lewis P do dente

Y = Fator de Lewis

Com Efeito DinmicoTenso nas Engrenagens de dentes retosEquao de Flexo Adaptada

J = Fator Geomtrico: Vem do Y com concentrao de tenses para o raio de concordnciaTenso nas Engrenagens de dentes retosEquao de Flexo Adaptada

Determinando JForma Conservadora e No otimizadaForma ConvencionalTenso nas Engrenagens de dentes retosEquao de Flexo Adaptada

J = Fator Geomtrico: Vem do Y com concentrao de tenses para o raio de concordnciaKv = efeito das tolerncias de fabricao nos choques dos dentes

Tenso nas Engrenagens de dentes retosEquao de Flexo AdaptadaDeterminando Kv

Tenso nas Engrenagens de dentes retosEquao de Flexo Adaptada

J = Fator Geomtrico: Vem do Y com concentrao de tenses para o raio de concordnciaKv = efeito das tolerncias de fabricao nos choques dos dentesKo = efeito dos choques decorrentes da fonte e da carga

Tenso nas Engrenagens de dentes retosEquao de Flexo AdaptadaDeterminando Ko

Tenso nas Engrenagens de dentes retosEquao de Flexo Adaptada

J = Fator Geomtrico: Vem do Y com concentrao de tenses para o raio de concordnciaKv = efeito das tolerncias de fabricao nos choques dos dentesKo = efeito dos choques decorrentes da fonte e da cargaKm = efeito do alinhamento e condies de arranjom = mdulob = largura do dente

Tenso nas Engrenagens de dentes retosEquao de Flexo AdaptadaDeterminando Km

Tenso nas Engrenagens de dentes retosResistncia fadiga por flexo no p

S = ensaio de flexo alternada padronizado (ensaio de Moore) (estima-se metade do limite de resist. Trao, para aos)Cl = Para flexo, utiliza-se 1Cg= Tamanho do dente: 1Cs = tipo de fabricao e dureza (ver tabela)Kr = Probabilidade de falha: confiabilidade de projeto (ver tabela)Kt = Frmula de temperaturaKms = Sentido de trabalho: 1,0 ou 1,4

Tenso nas Engrenagens de dentes retosResistncia fadiga por flexo no p

Tenso nas Engrenagens de dentes retosTenso ao contato ente dentesKv = efeito das tolerncias de fabricao nos choques dos dentesKo = efeito dos choques decorrentes da fonte e da cargaKm = efeito do alinhamento e condies de arranjoCp = Depende do material, olhar tabelab = Largura do Dentedp = Dimetro primitivo

Tenso nas Engrenagens de dentes retosTenso ao contato ente dentes

Determinando CpTenso nas Engrenagens de dentes retosResistncia Fadiga- Valores para a Resistncia Fadiga no Contato Sfe

Tenso nas Engrenagens de dentes retosResistncia FadigaCorreo do Valor para nmeros diferentes de 107 ciclos

Cli = Ver tabela conforme quantidade de ciclosCr = Probabilidade de falhas no previstas

Este fator tem o valor 1,25 para confiabilidade de 50% e 0,8 para confiabilidade de 99,9%. Obviamente 1,0 para confiabilidade de 99%.

Tenso nas Engrenagens de dentes retosResistncia FadigaDeterminando Cli

Fora nas engrenagens helicoidais

Fora nas engrenagens helicoidais

Tenso nas Engrenagens de dentes retos e HelicoidiasPontos crticos:Tenso de flexo no dente: tenso de escoamento e resistncia flexo;Fratura de superfcie: tenso cisalhante;AGMA American Gear Manufactures Association;

Tenso nas Engrenagens de dentes retos e Helicoidias

J = Fator Geomtrico: Vem do Y com concentrao de tenses para o raio de concordnciaKv = efeito das tolerncias de fabricao nos choques dos dentesKo = efeito dos choques decorrentes da fonte e da cargaKm = efeito do alinhamento e condies de arranjom = mdulob = largura do dente

0,93 Condio de Engrenamento para engrenagens helicoidaisA AGMA recomenda um valor 7 % menor

Tenses e Resistncia na Raiz do Dente Tenso nas Engrenagens de dentes retos e HelicoidiasTenses e Resistncia na Raiz do Dente

Determinando J N = 75 Tenso nas Engrenagens de dentes retos e HelicoidiasTenses e Resistncia na Raiz do Dente Determinando J N diferente de 75

Tenso nas Engrenagens de dentes helicoidaisResistncia fadiga por flexo no p

S = ensaio de flexo alternada padronizado (ensaio de Moore) (estima-se metade do limite de resist. Trao, para aos)Cl = Para flexo, utiliza-se 1Cg= Tamanho do dente: 1Cs = tipo de fabricao e dureza (ver tabela)Kr = Probabilidade de falha: confiabilidade de projeto (ver tabela)Kt = Frmula de temperaturaKms = Sentido de trabalho: 1,0 ou 1,4

Tenso nas Engrenagens de dentes helicoidaisTenso de contato

Engrenagens retasEngrenagens helicoidaisTenso nas Engrenagens de dentes helicoidaisTenso de contato

Kv = efeito das tolerncias de fabricao nos choques dos dentesKo = efeito dos choques decorrentes da fonte e da cargaKm = efeito do alinhamento e condies de arranjoCp = Depende do material, olhar tabelab = Largura do Dentedp = Dimetro primitivoCR = razo de contatoCos = Cosseno do ngulo de pressoTenso nas Engrenagens de dentes helicoidaisTenso de contato

Ra = raio da cabea do denteRb = raio de basep = pinhoc = coroaC = distncia entre centros (soma dos dimetros primitivos)CR = razo de contatoPb = passo baseResistncia FadigaCorreo do Valor para nmeros diferentes de 107 ciclos

Cli = Ver tabela conforme quantidade de ciclosCr = Probabilidade de falhas no previstas

Este fator tem o valor 1,25 para confiabilidade de 50% e 0,8 para confiabilidade de 99,9%. Obviamente 1,0 para confiabilidade de 99%.

Tenso nas Engrenagens de dentes helicoidaisResistncia FadigaDeterminando Cli

Tenso nas Engrenagens de dentes helicoidaisNovos Estudos sobre o assuntoArtigo 1

Detection of Contact Stresses and Tooth Meshing Ratio in Planetary Gears Using Image Correlation and Holographic InterferometryNovos Estudos sobre o assuntoDetection of Contact Stresses and Tooth Meshing Ratio in Planetary Gears Using Image Correlation and Holographic Interferometry

Hardware setup for photogrammetrymeasurements.

Hardware setup for holometryNovos Estudos sobre o assuntoIMAGE CORRELATION PHOTOGRAMMETRY

Strain distribution overlaid on the profile A- image at 2500 Nm

Measured equivalent strain distribution inthe profile A - image at 2500 NmNovos Estudos sobre o assuntoIMAGE CORRELATION PHOTOGRAMMETRY

Image of the gear profile A at failureMeasured equivalent strain distribution inthe profile A at teeth failureNovos Estudos sobre o assuntoHOLOGRAPHIC INTERFEROMETRY HOLOMETRY

Holometry fringes on profile A at 75Nmapplied pinion load3D displacements plot for profile A at 75NmNovos Estudos sobre o assuntoHOLOGRAPHIC INTERFEROMETRY HOLOMETRYHolometry fringes on profile B at 75Nm3D displacement plot for profile B at 75 Nm

Novos Estudos sobre o assuntoHOLOGRAPHIC INTERFEROMETRY HOLOMETRYHolometry fringes on profile A at 300Nm applied pinion load3D displacements plot for profile A at 300Nm

Novos Estudos sobre o assuntoHOLOGRAPHIC INTERFEROMETRY HOLOMETRYHolometry fringes on profile B at 300Nm applied pinion load3D displacements plot for profile B at 300Nm

Novos Estudos sobre o assuntoFINITE ELEMENT ANALYSIS

FEA analysis results showingdistribution of equivalent strain at 2000 Nm profile ANovos Estudos sobre o assuntoFINITE ELEMENT ANALYSISFEA analysis results showingdistribution of equivalent strain at 2000 Nm profile B

Novos Estudos sobre o assuntoArtigo 2

Machine Learning for Detecting and Locating Damage in a Rotating GearNovos Estudos sobre o assuntoMachine Learning for Detecting and Locating Damage in a Rotating Gear

Novos Estudos sobre o assuntoMachine Learning for Detecting and Locating Damage in a Rotating Gear

Novos Estudos sobre o assuntoMachine Learning for Detecting and Locating Damage in a Rotating Gear

Otimizao Estrutural