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1Cremalheira: qual função e quais os tipos?

1Cremalheira: qual função e quais os tipos?

Peça mecânica simples, porém importante para o transporte de cargas, a cremalheira está presente em diversas aplicações, como nas máquinas industriais. Ela garante mais eficácia e segurança no trabalho, além de aumentar a qualidade dos produtos.

Isso porque é uma engrenagem destinada a sistemas de movimentação, fabricada em variados modelos, materiais e tamanhos, para atender a diferentes aplicações. Essa barra dentada transforma movimento rotativo em linear (ou o contrário) e geralmente é encontrada com dentes inclinados ou perpendiculares.

Neste artigo, você vai conhecer a função desse elemento, seus principais tipos e aplicações. Além disso, vai saber como especificar o produto. Acompanhe.

Para que serve a cremalheira?

A cremalheira é uma régua ou barra dentada que, usando uma engrenagem (roda) de mesmo passo, chamada de módulo, transforma a movimentação retilínea em movimentação rotacional, ou vice-versa, para transportar cargas. Ela é utilizada para transmissão e transformação do movimento em variadas engrenagens, e é adotada em: máquinas, equipamentos, relógios, ferrovias, sistemas de direção de automóveis, montanhas-russas, etc.

Para que isso ocorra, ela atua com um pinhão, por isso esse sistema é conhecido como pinhão-cremalheira. Nesse mecanismo, um dispositivo é guiado por meio de movimentos circulares e laterais.

A engrenagem é acoplada a um sistema motor, a qual é encaixada a uma cremalheira fixada ao dispositivo que precisa ser movimentado: uma máquina, um portão, um braço, uma cabine, etc.

O pinhão engrena com a cremalheira e, quando gira, a cremalheira é deslocada de forma linear.

 

Quais os tipos de cremalheira?

A cremalheira geralmente é feita de plástico ou aço (carbono, carbono com têmpera, de liga, inoxidável) e seu tamanho é bastante variável, a depender da aplicação. Seus principais tipos são as de dentes retos ou helicoidais.

Dentes Retos ou Perpendiculares

As cremalheiras de dentes perpendiculares se engrenam com rodas de dentes retos. Esse é o tipo mais comercializado, pois cremalheiras e engrenagens de dentes retos têm fabricação mais simples, bem como sua instalação nas máquinas.

Dentes Inclinados ou Helicoidais

Nas cremalheiras de dentes inclinados, a peça é acoplada a engrenagens ou rodas helicoidais. Apesar de terem o mesmo papel que o tipo anterior, possuem vantagem adicional: pelo ângulo de 20o, entregam mais área para o contato com os dentes do pinhão.

Dessa forma, oferecem, levemente, um pouco mais de resistência mecânica. Com isso, a capacidade de carga é maior. Outra vantagem sutil é a redução de ruído dos dentes helicoidais, em comparação com os modelos de cremalheiras com dentes retos.

Vale ressaltar que a cremalheira com dentes inclinados, devido ao seu ângulo, exerce uma força de oposição contrária ao eixo do motor.

Isso não é preocupante se, na sua aplicação, a carga for baixa ou utilizar um redutor planetário – que é construído com rolamentos de contatos angulares para maior capacidade de carga axial e radial.

Como especificar uma cremalheira?

Para escolher o tamanho correto da cremalheira, é necessário considerar a velocidade linear máxima requerida pelo projeto, além de outros dados como intervalo de tempo, força tangencial, aceleração, etc.

Depois de realizar cálculos para encontrar essas informações, é possível determinar o melhor modelo. Vale ressaltar que: quanto menor a carga, menor o módulo e vice-versa.

Para uma especificação segura, é aconselhável contar com o auxílio de uma empresa especialista, como a Tecnol.

Quais as características de uma cremalheira em aço?

A cremalheira industrial feita em aço C45 passa por tratamento superficial de têmpera de indução, aumentando sua resistência e dureza dos dentes.

Isso permite usar a peça em aplicações de máquinas com acelerações severas, que exigem um torque de pico mais elevado. A resistência mecânica para o aço C45 atinge R ≥ 70 Kg/mm² – no caso de barras trefiladas e normalizadas.

As cremalheiras são comercializadas em vários tamanhos, e é fundamental que todos os dentes da engrenagem estejam em perfeitas condições, para o funcionamento correto e a segurança do sistema.

Quais aplicações de uma cremalheira?

Em geral, as cremalheiras industriais são destinadas a ambientes internos. Com alta resistência mecânica, essas peças têm boa transmissão de torque e velocidade linear.

As rotações da engrenagem, apesar de baixas (devido ao fator Velocidade em RPM  x Perímetro da Engrenagem), proporcionam velocidade linear mais rápida do que os fusos de esferas.

Por outro lado, é comum a necessidade de redutores planetários quando utilizamos cremalheiras, para a redução da relação da inércia movida versus motora e, desta forma, obter maior controle do sistema.

As cremalheiras são muito utilizadas em máquinas tipo CNC router para corte de alumínio, acrílico ou madeira, além de máquinas de corte a plasma e jato a água. Alguns modelos, são destinados a eixos lineares de movimentação de pórticos, devido a sua robustez.

Outra aplicação típica para cremalheiras módulo 6 são elevadores de carga e funiculares de pequeno porte residencial.

Alguns outros usos comuns da cremalheira, em diversos setores, incluem:

  • Sistemas de movimentação linear;
  • Seccionadoras;
  • Manipuladores;
  • Robôs de solda;
  • Elevadores de obra e industriais;
  • Portões;
  • Ferrovias; etc.

Conclusão

Concluímos que a cremalheira é um mecanismo ideal para facilitar os processos industriais que envolvam movimentação.

Essa peça mecânica, junto a um pinhão, faz deslocamentos com boa transmissão de torque e velocidade linear, sem contar a alta precisão de posicionamento. Essas características são ideais para aplicação em máquinas CNC, por exemplo.

Diante de tudo que vimos, é fundamental escolher uma cremalheira de qualidade, com um fornecedor reconhecido no setor, como a Tecnol. Isso garante que melhores resultados sejam obtidos nas empresas, elevando o nível do negócio.

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