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Título: Análise macroscópica e microscópica de tensões de contato em engrenagens
Título(s) alternativo(s): Macroscopic and microscopic analysis of gears contact stress
Autor(es): Gomes, Ramon Brunow
Orientador(es): Silva, Carlos Henrique da
Palavras-chave: Engrenagens
Rugosidade de superfície
Desgaste mecânico
Deformações e tensões
Gearings
Surface roughness
Mechanical wear
Strains and stresses
Data do documento: 28-Jun-2019
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Citação: GOMES, Ramon Brunow. Análise macroscópica e microscópica de tensões de contato em engrenagens. 2019. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2019.
Resumo: Os ensaios feitos no tribômetro FZG possuem diversos fins, dentre eles está a caracterização dos mecanismos de desgaste que uma engrenagem pode sofrer. O presente trabalho visa então buscar correlações entre os tipos de mecanismos de desgastes presentes no flanco de dentes de engrenagens ensaiadas e os perfis de rugosidade apresentados tanto antes quanto após os ensaios através da comparação entre tensões macroscópicas e microscópicas no contato. As engrenagens utilizadas são fabricadas em aço AISI 4320, temperado e revenido. A caracterização foi feita por meio do estudo das tensões de Hertz que leva em conta a geometria macroscópica e além disso, para que a geometria microscópica seja considerada, as asperezas da superfície foram medidas em regiões características. Este estudo apresenta, para o contato macroscópico, tensões máximas por volta de 1,5MPa, podendo ser maiores. No caso da consideração microscópica, que leva em conta rugosidades Ra, foram considerados os estados de fabricação e pós ensaio. Encontraram-se picos de tensão na faixa de 19x10 9MPa na região adendo do pinhão quando avaliada a engrenagem com o flanco dos dentes em estado de fabricação e quando considerada a medida após os ensaios, as tensões máximas tiveram uma mudança de localização do adendo para o diâmetro primitivo, atingindo valores na ordem de 21x10 9MPa enquanto que a região que anteriormente apresentou maior pico de tensão, ou seja, o adendo mostrou uma queda dos valores de tensão para cerca de 50% do valor inicial.
Abstract: FZG tests have a lot of purposes, among them is the characterization of the mechanisms of wear that a gear can suffer. This thesis aims to look for correlations between the types of wear mechanisms at gear teeth that were tested and the roughness profile presented before and after the tests by means of comparation between macroscopic and microscopic stresses on the contact. The gears used are made with AISI 4320 steel, quenched and tempered. The characterization was done by means of the study of the Hertz’ stress that consider the macroscopic geometry and so that the geometry ware considered, the superficial roughness was measured at characteristic zones. That study presents for the macroscopic contact, maximum stress about 1,5MPa or more. In the case of the microscopic consideration, that consider Ra roughness, were considered the manufacturing state and after test. Were found stress peaks about 19x109MPa at the pinion addendum when it was evaluated the gear with a manufacturing state and when was considered the after test state, the maximum stress change the location to primitive diameter, reaching in order of 21x109MPa while the addendum showed a drop in stress values to about 50% of the initial value.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10594
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