Força tangencial Ft
N
Mecânica · Transmissão e rotação
Calculadora de forças em engrenagem cilíndrica de dentes retos
Decomponha a força de contato ideal no diâmetro primitivo nas componentes tangencial e radial de uma engrenagem externa de dentes retos.
Criado em v1.0
Por Thibaut Grzelak, Engenheiro de cálculo mecânico
03
MétricoResultados
Força radial Fr
N
Força normal Fn
N
Mostrar os detalhes do cálculoFórmulas, conversão para o SI, substituição numérica e resultadosAbrir ↓
Nota de cálculo
Detalhes completos do cálculo
Par de engrenagens cilíndricas externas de dentes retos com geometria padrão. Carga quase estática aplicada no diâmetro primitivo e ângulo de pressão nominal constante. Atrito, perdas, impactos, vibrações, desalinhamento e distribuição dinâmica da carga são excluídos. Não são tratados engrenamentos helicoidais ou internos, força axial, correção de perfil nem modificações dos dentes. As forças são valores ideais; eixos, rolamentos, dentes e fatores de serviço devem ser verificados separadamente.
01Fórmulas e símbolos
Fórmulas utilizadas
Ft
2T / dForça tangencial no diâmetro primitivoFr
Ft × tan(α)Componente radial da força de contatoFn
Ft / cos(α)Força normal ao longo da linha de ação02Hipóteses e limites
Domínio de validade
- Par de engrenagens cilíndricas externas de dentes retos com geometria padrão.
- Carga quase estática aplicada no diâmetro primitivo e ângulo de pressão nominal constante.
- Atrito, perdas, impactos, vibrações, desalinhamento e distribuição dinâmica da carga são excluídos.
- Não são tratados engrenamentos helicoidais ou internos, força axial, correção de perfil nem modificações dos dentes.
- As forças são valores ideais; eixos, rolamentos, dentes e fatores de serviço devem ser verificados separadamente.
03Exemplo de validação
Caso numérico de referência
- T = 100 N·m, d = 200 mm e α = 20°.
- Ft = 1 000 N e Fr ≈ 363,97 N.
- Fn ≈ 1 064,18 N.
04Perguntas frequentes
Perguntas sobre o cálculo
Por que uma engrenagem de dentes retos não produz força axial?
No modelo ideal o ângulo de hélice é zero; portanto, a força de contato se decompõe apenas nas direções tangencial e radial.
Qual diâmetro deve ser informado?
Use o diâmetro primitivo, não o diâmetro externo nem o diâmetro de raiz.
As forças dimensionam diretamente dentes e rolamentos?
Não. São cargas nominais ideais que devem ser combinadas com fatores dinâmicos, de serviço e com o modelo específico do componente.
05Referências
Referências técnicas
- KHK Gears, Gear Technical Reference — forças atuantes nas engrenagens.
- SDP/SI, Elements of Metric Gear Technology — relações entre forças tangencial, radial e normal.