Otimização de um sistema de transmissão de um veículo de arrancada por meio de dimensionamento de engrenagens de acordo com as normas da AGMA

Abstract

Este trabalho consiste em uma otimização de uma transmissão de um veículo de arrancada, veículo esse que precisa atingir uma alta velocidade no menor tempo possível, então para isso todos os componentes desse veículo são elevados a um grande esforço principalmente a transmissão, que tem a função de controlar os requisitos torque e potência que saem do motor para as rodas. Os principais componentes de uma transmissão são as engrenagens e o eixos que no trabalho serão os objetos de estudos, o dimensionamento desses componentes são normalizados, as principais normas para o dimensionamento e escolha de materiais são internacionais como a AGMA (AMERICAN GEAR MANUFACTURERS ASSOCIATION), SAE (Society of Automotive Engineers) entre outras. Após a aplicação dessas normas obtemos todos os requisitos necessários para a construção destes componentes. Existem diversas literaturas sobre elementos de máquinas, neste trabalho são utilizados principalmente SHIGLEY como livro texto e NORTON como livro de apoio. Para facilitar os cálculos foram utilizadas planilhas no EXCEL, aonde os cálculos foram automatizados e uma planilha para descobrir a melhor relação de transmissão possível para cada par de engrenagens. Após uma série de tomada de decisões e cálculos obtemos uma transmissão de 5 marchas sendo as 3 primeiras as mais importantes em uma competição de 201m, a relação de transmissão ideal para nossa necessidade é 2:1 na primeira marcha aonde o torque foi ajustado para ser máximo sem haver deslizamento das rodas e a potência melhor utilizada, 1,25:1 na segunda marcha, 0,96:1 na terceira marcha com o ajuste para obter uma velocidade máxima de 223,27 km/h nessa marcha a 7000 rpm, com a potência média de 306 cv em comparação a transmissão original que em terceira marcha atinge 179,53 km/h a 7000 rpm, potência média de 293 cv, obtemos 44 km/h a mais de velocidade máxima, com a posse desses dados o dimensionamento de engrenagens por meio das normas da AGMA foi realizada e obtemos os fatores de segurança à flexão e ao desgaste maiores que 1,53 para flexão e maiores que 1,79 para o desgaste, com esses valores é possível afirmar que atingimos resultados satisfatórios e que é possível melhorar o desempenho de um veículo de arrancada apenas com o dimensionamento de transmissão, especificamente com a alteração da relação de transmissão.