Projeto de um redutor de velocidades para veículo Baja Sae

Abstract

Este trabalho propõe o projeto de uma caixa de câmbio como uma alternativa ao atual sistema de transmissão do protótipo da equipe Baja SAE, Piratas do Cerrado, da Universidade de Brasília. Atualmente nas categorias Baja SAE Brasil, a maioria das equipes, inclusive a equipe Piratas do Cerrado, se utilizam de uma combinação de um variador de velocidade contínuo (Continuously Variable Transmission - CVT) e de uma redução fixa, essa podendo ser por engrenagens, por corrente, ou ambas. Devido ao tipo de aplicação que o veículo se propõe, o seu trem de força (motor e transmissão) necessita de uma combinação variável de torque e velocidade, pois ao mesmo tempo em que existem provas que exigem velocidade final, o veículo precisa transpor obstáculos e ter uma retomada de curva rápida, o que demanda mais torque. Visando conciliar as demandas de velocidade e torque optou-se por fazer uma redução em dois estágios, sendo um para velocidade e outro para tração. O primeiro (marcha rápida) será do tipo trem composto com redução fixa (ligada ao eixo de saída do CVT), e o segundo (marcha trativa) será um trem epcicloidal que combinado ao primeiro será capaz de fornecer uma redução de até 17:1. Através do levantamento de dados relacionados ao protótipo, como peso, potência, torque do motor, rotação de trabalho agregado às relações definidas para o escalonamento das marchas, coletou-se informações fundamentais para a realização do dimensionamento das engrenagens, dos eixos e demais componentes da transmissão. No dimensionamento das engrenagens utilizou-se a teoria proposta pela American Gear Manufacturers Association (AGMA), e para os eixo adotou-se o critério DE-elíptico por ser este um dos mais utilizados no projeto de eixos à fadiga. Ao final do trabalho, foram elaborados os desenhos de fabricação de todas as peças bem como a especificação dos itens comerciais a serem adquiridos, tais como: rolamentos, parafusos e anéis de retenção. O sistema de lubrificação a ser adotado também foi especificado. ____________________________________________________________________________ ABSTRACT

This work proposes the design of a gearbox as an alternative to the current transmission’s system prototype of Baja SAE team, Piratas do Cerrado, from Universidade de Brasília. Currently in Categories Baja SAE Brazil most teams, including the Piratas do Cerrado, use a combination of a continuously variable transmission (CVT) and a fixed reduction. This can be by gears, by chain or both. Due to the type of application that the vehicle is proposed, its power train (engine and transmission) needs a combination of torque and speed because, while there is evidence that demand ultimate speed, the vehicle must overcome obstacles and have a fast resumption in curves too. Aiming to combine speed and torque we chose to make a reduction in two stages, one for speed and one for traction. The first (fast gear) will be a compound train with a fixed reduction (connected to the output shaft of the CVT). The second (traction gear) will be an epicyclical gear train that combined to the first train is able to provide a reduction of 17:1. By surveying data related to the prototype such as weight, power, torque, work rotation added to the relations defined for the staging of marches, we collected the fundamental information to achieving the sizing of gears, shafts and more transmission components (first-stage of the project). In gear design we used the theory proposed by the American Gear Manufacturers Association (AGMA), and for the shafts we adopted the DE-elliptical criterion. At the end of the work (the second stage of the project) we expected to obtain the manufacturing drawings of all designed parts to be manufactured as well as the specification of commercial items, such as bearings, screws and retaining rings and also the lubrication system to be adopted.