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Funções dos mancais de eixo estriado

Eixos estriados são os tipos mais comuns de rolamentos para máquinas-ferramenta. São fabricados em uma ampla variedade de materiais, incluindo metais e não metais como Delrin e nylon. Frequentemente, são projetados para reduzir a deflexão. O perfil dos dentes se deforma com o tempo, à medida que o eixo é utilizado por longos períodos. Eixos estriados estão disponíveis em uma vasta gama de materiais e comprimentos.

Funções

Eixos estriados são utilizados em diversas aplicações e indústrias. Eles são um dispositivo antirrotação eficaz, além de um meio confiável de transmitir torque. Outros tipos de eixos estão disponíveis, incluindo eixos chavetados, mas os estriados são os mais convenientes para transmitir torque. O artigo a seguir discute as funções dos eixos estriados e por que eles são uma escolha superior. Abaixo, listamos alguns exemplos de aplicações e indústrias em que os eixos estriados são utilizados.
Eixos estriados podem apresentar diversos estilos, dependendo da aplicação e do sistema mecânico em questão. As diferenças entre os estilos de eixos estriados incluem o design dos dentes, a resistência geral, a transferência da concentricidade rotacional, a capacidade de deslizamento e a tolerância ao desalinhamento. Abaixo, listamos alguns exemplos de estrias, bem como alguns de seus benefícios. A diferença entre esses estilos não é mutuamente exclusiva; em vez disso, cada estilo possui um conjunto distinto de vantagens e desvantagens.
Um eixo estriado é um eixo cilíndrico com dentes ou ranhuras que correspondem a uma posição angular específica. Isso permite que o eixo transmita torque, mantendo a correspondência angular entre as ranhuras. Um eixo estriado é definido como um elemento cilíndrico com vários sulcos cortados em sua circunferência. Esses sulcos são igualmente espaçados ao redor do eixo e formam uma série de encaixes salientes. Essas características conferem ao eixo uma aparência arredondada e permitem que ele se encaixe perfeitamente em um elemento cilíndrico ranhurado.
Embora as aplicações mais comuns de estrias sejam para encurtar ou alongar eixos, elas também podem ser usadas para fixar conjuntos mecânicos. Uma estria "involuta" possui um sulco mais largo que as estrias convencionais. Como resultado, um eixo estriado resiste à separação durante a operação. Elas são uma escolha ideal para aplicações onde a deflexão é um problema.
A distribuição da carga de torção radial em um eixo estriado é uniforme, a menos que se utilize uma engrenagem cônica. A carga de torção radial é distribuída de forma homogênea e não exerce concentração de carga significativa. Se os acoplamentos estriados não estiverem alinhados corretamente, a conexão estriada pode falhar rapidamente, causando fadiga por atrito e desgaste significativos. Alguns artigos discutem esse problema com mais detalhes.

Tipos

Existem muitos tipos diferentes de eixos estriados. Cada tipo apresenta uma hélice de ranhuras uniformemente espaçadas em sua superfície externa. Essas ranhuras podem ser paralelas ou em forma de evolvente. Seu formato permite que sejam acoplados a engrenagens e alternem movimentos rotativos e lineares. As estrias são frequentemente laminadas a frio ou usinadas. As usinadas apresentam maior resistência em comparação com as estrias usinadas. Esses tipos de eixos são comumente usados ​​em aplicações que exigem alta resistência, precisão e suavidade.
Outra diferença entre eixos estriados internos e externos reside no processo de fabricação. Os primeiros são feitos de madeira, enquanto os segundos são feitos de aço ou liga metálica. O processo de fabricação de eixos estriados envolve a criação de sulcos na superfície do material. Ambos os processos são dispendiosos e exigem mão de obra especializada. A principal vantagem dos eixos estriados é a sua adaptabilidade a uma ampla gama de aplicações.
Em geral, eixos estriados são usados ​​em máquinas onde a rotação é transferida para um elemento estriado interno. Esse elemento pode ser uma engrenagem ou outro dispositivo rotativo. Esses tipos de eixos são frequentemente agrupados em um conjunto de cubo. A limpeza e a lubrificação são essenciais para a vida útil desses componentes. Se você os utiliza diariamente, é importante inspecioná-los regularmente.
As estrias coroadas geralmente têm perfil involuto. Os dentes dessas estrias formam um padrão espiral. Elas são usadas em eixos de diâmetro menor porque conferem maior resistência. Estrias involutas também são usadas em acionamentos de instrumentos e eixos de válvulas. Os padrões de serrilhamento são encontrados na SAE. Ambos os tipos de estrias podem conter um rolamento de esferas para suportar alto torque. A diferença entre os dois tipos de estrias está no número de dentes no eixo.
As estrias internas apresentam muitas vantagens em relação às externas. Por exemplo, um eixo com estrias internas pode ser fabricado utilizando uma rebolo em vez de uma máquina CNC. Além disso, o processo é mais preciso e econômico. Permite também um ciclo de fabricação mais curto, o que é essencial na usinagem de estrias em máquinas de alta velocidade. Adicionalmente, estabiliza a fase relativa entre a estria e a rosca.

Métodos de fabricação

Existem diversos métodos utilizados para fabricar um eixo estriado. Eixos com chaveta e eixos estriados são construídos a partir de duas partes separadas, moldadas de forma sincronizada para transferir o torque uniformemente. A laminação a quente é um método, enquanto a laminação a frio utiliza baixas temperaturas para conformar o metal. Ambos os métodos melhoram as propriedades mecânicas, o acabamento superficial e a precisão. A vantagem da laminação a frio é a sua relação custo-benefício.
A conformação a frio é um dos métodos, assim como a usinagem e a montagem. A conformação a frio é um processo exclusivo que permite moldar a estria no formato desejado. O formato resultante proporciona máxima área de contato e resistência à torção. Estrias padrão estão disponíveis em tamanhos padrão, mas comprimentos personalizados também podem ser encomendados. A CZPT oferece diversos equipamentos auxiliares, como luvas de acoplamento e buchas flangeadas.
A forjagem a frio é outro método. Este método produz eixos estriados longos usados ​​em hélices de automóveis. Após o corte da parte estriada, ela é trabalhada em uma fresadora de engrenagens. O encruamento aumenta a resistência da raiz da parte estriada. Pode ser usado para rolamentos, engrenagens e outros componentes mecânicos. Abaixo estão listados os métodos de fabricação de eixos estriados.
As estrias paralelas são o método mais simples de fabricação de eixos estriados. Geralmente, as estrias paralelas são soldadas aos eixos, enquanto as estrias involutas são feitas de metal ou não metal. As estrias estão disponíveis em uma ampla variedade de comprimentos e materiais. O processo geralmente é acompanhado por uma etapa chamada fresagem, na qual a peça gira para produzir a superfície serrilhada.
As estrias são ranhuras internas ou externas em um eixo estriado. Elas funcionam em conjunto com chavetas para transferir torque. Engrenagens utilizam estrias macho e fêmea. As estrias macho e fêmea correspondem entre si para garantir a correspondência angular adequada. Estrias involutas possuem maior área de superfície e, portanto, são mais resistentes do que estrias externas. Além disso, elas ajudam o eixo a se encaixar em um elemento cilíndrico ranhurado sem desalinhamento.
Diversos outros métodos de fabricação de eixos estriados podem ser utilizados para produzir um eixo estriado. Eixos estriados podem ser produzidos utilizando brochamento e torneamento, dois métodos de usinagem de precisão. O brochamento utiliza uma ferramenta metálica com dentes progressivamente maiores para remover metal e criar sulcos e furos na superfície de um material. No entanto, esse processo é caro e requer conhecimento especializado.

Aplicações

O eixo estriado é um componente mecânico com formato helicoidal, formado pelo espaçamento uniforme de ranhuras em um anel circular. As estrias podem ter lados paralelos ou em forma de evolvente. Elas minimizam a concentração de tensão em juntas estacionárias e podem ser usadas tanto em movimentos rotativos quanto lineares. Em alguns casos, as estrias são laminadas em vez de cortadas. As estrias cortadas são mais duráveis ​​e frequentemente utilizadas em aplicações que exigem alta resistência, precisão e acabamento liso.
Eixos estriados são geralmente feitos de aço carbono. Este aço-liga possui baixo teor de carbono, o que facilita seu manuseio. O aço carbono é uma ótima opção para estrias devido à sua maleabilidade. De modo geral, o aço carbono de alta qualidade proporciona um movimento consistente. Também estão disponíveis ligas de aço que contêm níquel, cromo, cobre e outros metais. Caso tenha dúvidas sobre o material mais adequado para sua aplicação, consulte uma tabela de estrias.
As estrias são um componente mecânico versátil. São fáceis de cortar e instalar. Podem ser internas ou externas, com dentes posicionados em intervalos iguais em ambos os lados do eixo. Isso permite que o eixo engate com o cubo em toda a circunferência deste. Também aumenta a capacidade de carga, criando um ponto de contato constante com múltiplos dentes e o cubo. Por esse motivo, são amplamente utilizadas em movimentos rotativos e lineares.
Eixos estriados são utilizados em uma ampla variedade de indústrias. A CZPT Inc. oferece eixos estriados personalizados e padrão para diversas aplicações. Ao escolher um eixo estriado para uma aplicação específica, considere os componentes acoplados ao redor, os requisitos de torque e as dimensões necessárias. Esses três fatores farão dele a escolha ideal para seu equipamento rotativo. E você ficará satisfeito com o resultado final!
Existem muitos tipos de estrias e suas aplicações são inúmeras. Elas transferem torque e desalinhamento angular entre peças, além de permitirem a rotação axial de componentes montados. Portanto, as estrias são componentes essenciais de máquinas e são utilizadas em uma ampla gama de aplicações. Esse tipo de eixo pode ser encontrado em diversos tipos de máquinas, desde eletrodomésticos até maquinário industrial. Então, da próxima vez que você precisar de um eixo estriado, certifique-se de procurar por um eixo estriado.

editor by CX 2023-05-10