Montagem por interferência de rodas dentadas nos veios de redutores industriais

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Existem diversos tipos de fixação entre veios e rodas dentadas. Pode-se classificar esses tipos de fixação em dois grandes grupos: fixação por forma e por atrito. Nos tipos de fixação por forma incluem-se a fixação por intermédio de chavetas, de cavaletes, veios estriados e fixações poligonais. Nos de fixação por atrito, ou seja, os que utilizam o atrito entre os componentes como meio de fixação (e não o obstáculo como acontece com os de fixação por forma) podem-se incluir 3 tipos de acoplamento entre veio e roda dentada: aperto por cone, interferência por aplicação de uma força e interferência por aquecimento/arrefecimento dos componentes. Este último foi o tema desenvolvido na presente dissertação. A interferência ocorre quando a cota mínima do diâmetro exterior do veio é maior que a cota máxima do diâmetro interior da roda dentada. Assim a interferência num ajustamento com aperto pode-se definir como sendo a diferença de cotas do veio e do cubo da roda. Sempre que um material é sujeito a um aquecimento/arrefecimento, ocorre a sua expansão/contracção. Assim vai-se utilizar este fenómeno característico dos materiais para se eliminar a interferência existente entre materiais e permitir o acoplamento do veio no cubo da roda. O veio vai dilatar e o cubo da roda vai contrair criando um campo de tensões equitativamente distribuído ao longo da zona de montagem. Este campo de pressões criado vai manter o veio fixo ao cubo da roda permitindo a utilização de velocidades de rotação mais elevadas relativamente a todos os outros tipos de fixação. Nesta dissertação foi desenvolvido um procedimento de montagem e uma aplicação informática de auxílio à operação de montagem em situações de ajustes por interferência.