Arredondamento da cabeça e recolha do flanco da cabeça no pinhão

No caso de dentados sujeitos a muitos esforços (dentados de força) e apesar de o perfil geométrico estar correto e do emparelhamento do dentado estar perfeito, podem ocorrer perturbações de ataque como por exemplo “escavações” ou “formação de aparas” no flanco de base da roda, tal como se pode ver na imagem na página do lado direito. Esta ocorrência surge sobretudo no emparelhamento com pinhões endurecidos, sendo que a aresta da cabeça do pinhão atua como raspador.

Isto pode ter as seguintes causas:

1) Torção

As pontas de carga dinâmicas sob elevada força, aceleração, travagem e oscilações causam uma deformação elástica dos dentes que se encontram no ataque.

2) Erro de divisão

As tolerâncias de fabrico incontornáveis em cada dentado, no caso presente sobretudo os erros de divisão, podem também levar a influências negativas quando combinados com a torção.

3) Acionamento oscilante

Devido à disposição frequentemente flutuante do acionamento, é inevitável que surgem torções no eixo do pinhão. Simultaneamente, as elevadas forças introduzidas provocam deformações elásticas na zona de união entre o acionamento oscilante e a construção. Estas deformações também favorecem as perturbações de ataque.

4) Lubrificação

Os três fatores de influência mencionados causam altos picos de carga na aresta da cabeça do pinhão, o que faz com que a película lubrificante possa romper. O contacto metálico direto resultante disso aumenta a formação de aparas.

Os danos conhecidos do passado conseguiram ser eliminados com a recolha do flanco da cabeça no pinhão e o arredondamento da aresta da cabeça no pinhão.

5) Recolha do flanco da cabeça

A literatura técnica deu a conhecer recolhas de flancos de cabeça para engrenagens rápidas, de modo a reduzir as influências de oscilação (ruídos).

As conhecidas análises levam-nos a prescrever, para os casos particularmente sujeitos a condições extremas no que diz respeito a esforços do dentado, pinhões com uma recolha do flanco da cabeça e um arredondamento da aresta da cabeça, raio de arredondamento 0,1 – 0,15 · m.

O raio ρ_an tem de transitar sem aresta para o flanco da cabeça.

É necessário assegurar uma transição suave do perfil do flanco da cabeça alterado – sem aresta – no perfil de flanco normal.

O perfil do flanco da cabeça devia receber uma forma idêntica a evolvente.