Desenvolvimento de um programa computacional para auxiliar o dimensionamento de trens de engrenagens cilíndricas retas

• Autor(a) principal: Esperança, João Marcos Salbego
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29834
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA; Engrenagens; Projeto de produto; Engrenagens - Projetos; Máquinas - projetos; Gearing; Product design; Gearing - Design; Machine design

No projeto de máquinas, uma tarefa usual do engenheiro mecânico consiste no dimensionamento de um sistema cuja função é modificar e transmitir torque e velocidade de rotação de uma máquina para outra. Os trens de engrenagens cilíndricas retas são um exemplo desse tipo de sistema, no qual o projetista visa determinar os formatos e arranjos das engrenagens que irão produzir os resultados esperados. Atualmente, esse processo é altamente padronizado e dispõe de normas técnicas publicadas por autoridades no assunto, como a AGMA. Contudo, apesar dessas normas fornecerem as diretrizes para o dimensionamento de engrenagens, esse processo demanda muito tempo do projetista, pois requer uma quantidade indefinida de repetições e decisões. Isso ocorre pois os cálculos do projeto são realizados a partir de alguns parâmetros pressupostos que, em algum momento, podem se revelar inadequados e obrigam o projetista a retroceder no processo, estipulando novos valores. Buscando solucionar esse desafio, o presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um programa computacional que automatize o processo de dimensionamento e especificação de um trem de engrenagens cilíndricas retas. O código do programa, nomeado de DATERA, foi escrito utilizando a linguagem de programação MATLAB e seu algoritmo de funcionamento foi elaborado a partir dos métodos publicados pela AGMA apresentados em literaturas de referência, como as obras de Norton (2013), Shigley, Mischke e Budynas (2005), Juvinall e Marshek (2013), e Shiguemoto e Olivio (2019). Para averiguar a efetividade do DATERA, foi proposto um projeto de trem de engrenagens, cujas premissas e parâmetros iniciais foram inseridos no programa e também utilizados para realizar o dimensionamento através de cálculos analíticos. Em seguida, os resultados gerados pelos dois métodos foram comparados e comprovou-se que o programa de fato produz valores coerentes com os cálculos analíticos, porém de forma muito mais rápida e prática.