O passado e o presente das engrenagens explicados em um artigo
O passado e o presente das engrenagens explicados em um artigo
Já em 350 a.C., o renomado filósofo grego Aristóteles documentou informações sobre engrenagens em seus escritos. Por volta de 250 aC, o matemático Arquimedes explicou em seus trabalhos o uso de uma engrenagem helicoidal de turbina em uma máquina de elevação. Restos de engrenagens que datam de tempos antigos são preservados nas ruínas do Relógio de Água de Ktesibios, no atual Iraque.
As engrenagens também têm uma longa história na China, com registros indicando seu uso já em 400-200 aC. As engrenagens de bronze desenterradas em Shanxi, na China, que datam desse período, representam as engrenagens mais antigas conhecidas. A carruagem de orientação descoberta em antigos artefatos chineses reflete o mecanismo central do dispositivo mecânico baseado em sistemas de engrenagens, apresentando conquistas na ciência e tecnologia antigas. Durante o Renascimento italiano no final do século XV, o polímata Leonardo da Vinci deixou uma marca indelével não só nas artes culturais, mas também na história da tecnologia de engrenagens. Mais de 500 anos depois, as engrenagens ainda mantêm os protótipos esboçados naquela época. Somente no final do século 17 é que as pessoas começaram a estudar os perfis corretos dos dentes para transmitir movimentos. Após a Revolução Industrial no século 18, a transmissão por engrenagens tornou-se cada vez mais difundida na Europa. O desenvolvimento concentrou-se primeiro nas engrenagens envolventes e, posteriormente, nas engrenagens helicoidais. No início do século 20, as engrenagens helicoidais ganharam domínio em aplicações práticas. Os desenvolvimentos subsequentes incluíram engrenagens helicoidais, engrenagens de arco circular, engrenagens cônicas e engrenagens espirais.
A moderna tecnologia de engrenagens atingiu especificações notáveis: módulos de engrenagens variando de 0,004 a 100 milímetros, diâmetros de engrenagens de 1 milímetro a 150 metros, transmissão de energia de até 100.000 quilowatts, velocidades de rotação de até 100.000 rotações por minuto e a velocidade circunferencial mais alta atingindo 300 metros por segundo.
Internacionalmente, os dispositivos de transmissão de energia estão evoluindo para a miniaturização, operação em alta velocidade e padronização. Algumas características do projeto de engrenagens incluem a aplicação de engrenagens especiais, o desenvolvimento de dispositivos de engrenagens planetárias e a pesquisa em mecanismos de engrenagens de baixa vibração e baixo ruído.
As engrenagens vêm em vários tipos, comumente classificadas com base na orientação dos eixos das engrenagens. Eles geralmente são divididos em três tipos: engrenagens de eixos paralelos, engrenagens de eixos que se cruzam e engrenagens de eixos sem interseção.
Engrenagens de eixo paralelo: esta categoria inclui engrenagens de dentes retos, engrenagens helicoidais, engrenagens internas, cremalheiras e cremalheiras helicoidais.
Engrenagens de eixos de interseção: exemplos incluem engrenagens cônicas retas, engrenagens cônicas em espiral e engrenagens cônicas de zero grau.
Engrenagens com eixos sem interseção: Esta categoria abrange engrenagens helicoidais com eixos sem interseção, engrenagens helicoidais e engrenagens quase-hipóides. A eficiência listada na tabela acima representa a eficiência da transmissão, excluindo perdas como as dos rolamentos e da lubrificação. As engrenagens em pares de eixos paralelos e de eixos cruzados geralmente envolvem rolamento, com deslizamento relativo mínimo, resultando em alta eficiência. Em contraste, as engrenagens de eixo sem interseção, como as engrenagens helicoidais de eixo sem interseção e as engrenagens helicoidais, dependem do deslizamento relativo para alcançar a transmissão de potência, levando a um impacto significativo na eficiência, causando um declínio em comparação com outras engrenagens. A eficiência da engrenagem refere-se à eficiência da transmissão em condições normais de montagem. Se instalado incorretamente, especialmente em casos de distâncias incorretas em conjuntos de engrenagens cônicas, levando a erros no ponto de interseção do bisel, a eficiência pode diminuir significativamente.
