Engrenagens de Redução

Engrenagens de Redução Epicicloidais

As engrenagens de redução epicicloidais, também chamadas de engrenagens planetárias, são utilizadas em diversos sistemas mecânicos de aeronaves, incluindo caixas de redução para hélices e motores. Esse sistema é composto por três principais elementos:

1. Engrenagem Sol (Central): Fixada ao eixo de entrada e responsável por transmitir o torque para as engrenagens planetárias.
2. Engrenagens Planetárias: Pequenas engrenagens que giram ao redor da engrenagem sol e estão montadas sobre um suporte que se conecta ao eixo de saída.
3. Engrenagem Anelar (Sino ou Estacionária): Engrenagem externa fixa ou móvel, que serve para controlar a relação de redução de velocidade.

Nos motores aeronáuticos, esse sistema permite que a rotação do motor seja reduzida antes de ser transferida para a hélice. Isso ocorre porque motores de alta potência operam em rotações elevadas, mas hélices são mais eficientes em velocidades mais baixas. Ao reduzir a rotação da hélice, melhora-se a eficiência e evita-se que a ponta da pá atinja velocidades próximas à do som, o que reduziria drasticamente a sua eficiência aerodinâmica.

Tipos de Engrenagens Planetárias

Existem variações no design desse sistema, dependendo da aplicação específica. Os dois tipos mais comuns são:

1. Planetário de Dentes Retos: Utilizado em motores radiais e opostos, onde a engrenagem sol gira, acionando as engrenagens planetárias, que rolam ao redor da engrenagem anelar fixa, fazendo com que o suporte das engrenagens planetárias gire e acione o eixo da hélice.
2. Planetário de Dentes Chanfrados: Semelhante ao sistema de dentes retos, mas com engrenagens cônicas, o que permite uma melhor distribuição de carga e menor desgaste.

Aplicação em Aeronaves

Os sistemas de engrenagens planetárias são encontrados em motores a pistão e turboélices. Em turboélices, por exemplo, a caixa de redução é essencial para garantir que a hélice opere na faixa ideal de RPM, evitando desperdício de potência e melhorando a eficiência da aeronave.

Cálculo da Redução

A relação de redução em um sistema planetário pode ser calculada dividindo o número de dentes da engrenagem anelar pelo número de dentes da engrenagem sol. Por exemplo, se uma engrenagem anelar tiver 82 dentes e a engrenagem sol tiver 28 dentes, a relação de redução será aproximadamente 2,93:1, ou seja, a rotação da hélice será cerca de 2,93 vezes menor que a rotação do motor.

Esse tipo de sistema é amplamente utilizado devido à sua alta eficiência, capacidade de suportar grandes cargas e tamanho compacto, tornando-se uma escolha ideal para motores aeronáuticos de alto desempenho.