Avaliação estrutural de um cardan rígido industrial aplicado na transmissão de movimento entre eixos perpendiculares
Abstract
Neste trabalho, é descrita a metodologia utilizada na análise de tensões em componentes de um cardan rígido industrial, conectando eixos desalinhados por um ângulo de 90º conforme condições de contorno de uma aplicação particular. O objetivo da análise foi evidenciar a influência do ângulo de desalinhamento das juntas universais na transmissão do torque e da velocidade angular e analisar o conjunto através de critérios de fadiga. Três condições de desalinhamento foram comparadas para a mesma aplicação, sendo elas 15º, 30º e 45º. O erro de gimbal é uma característica das juntas de que quando desalinhadas, transmitem o movimento rotativo de maneira não uniforme em seu eixo de saída, mesmo que o movimento de entrada seja uniforme. Um eixo cardan montado obedecendo certas condições de instalação, irá transmitir o movimento de maneira uniforme em seu eixo de saída. Porém, mesmo neste caso, o corpo central do cardan, localizando entre as duas juntas universais, ainda estará submetido a uma variação senoidal de torque e de velocidade angular, apresentando picos que se repetem duas vezes a cada revolução completa do sistema. O comportamento senoidal do torque verificado no corpo central na condição de 45º apresentou amplitude de 378 N.m e valor máximo de 1512 N.m. Já para 15º, a amplitude ficou em 37 N.m e o valor máximo foi de 1107 N.m. A variação cíclica de carregamentos no corpo central contribui para a redução da vida do conjunto, sendo que para 45º uma vida finita de 22 horas pode ser estimada para o cardan, já para as demais condições de desalinhamento o fator de segurança em fadiga foi calculado. [resumo fornecido pelo autor]