Folga do redutor — como definir, medir e especificar na seleção e na cotação

Resposta direta

A folga do redutor — folga circunferencial — é o movimento livre que resta entre o flanco de trabalho e o flanco oposto de um par de engrenagens depois da montagem: com uma engrenagem travada, a outra gira esse tanto antes de encostar do outro lado. Para virar requisito verificável, em seleção, em pedido de cotação e na inspeção de recebimento, ela precisa vir sempre acompanhada de três informações: posição de medição (eixo de entrada ou eixo de saída), relação de redução e unidade (arcmin, grau ou mm no círculo primitivo). Um número solto, sem posição, não pode ser conferido nem aceito.

Este artigo trata apenas desse parâmetro: como é definido, onde é medido, sob quais condições e como escrevê-lo no requisito de seleção e no pedido de cotação. Fator de serviço, posição de montagem e lista geral de dados de seleção ficam para outros textos.

Definição: três grandezas que não podem ser confundidas

A mesma folga pode ser expressa por três grandezas. O erro mais comum na comunicação entre comprador e fabricante é tratá-las como se fossem o mesmo número.

Três pontos precisam ficar claros:

1. Dentes retos e dentes helicoidais não usam a mesma conversão. Nos dentes retos o ângulo de hélice é nulo e a folga normal tem o mesmo valor da folga circunferencial; nos dentes helicoidais a folga normal é menor que a circunferencial e precisa ser convertida pelo ângulo de hélice no cilindro base.
2. Folga angular sem referência de eixo não significa nada. No mesmo redutor, o ângulo lido no eixo de entrada e o lido no eixo de saída diferem por uma relação de redução.
3. Folga circunferencial sem raio não significa nada. A mesma quantidade de folga convertida em ângulo resulta menor em uma engrenagem de raio maior.

A terminologia de folga, desvio de espessura de dente e tolerância de espessura de dente pode ser referenciada na DIN 3967, e os sistemas de classificação de precisão de engrenagens cilíndricas, na GB/T 10095.1-2008 e na ISO 1328-1. Essas menções servem exclusivamente para indicar a origem do sistema de terminologia e de graus de precisão adotado no texto. Elas não constituem certificação, não são declaração de conformidade e não significam que qualquer produto seja ensaiado ou aprovado segundo essas normas.

Posição de medição: eixo de entrada, eixo de saída e conjunto montado

A posição de medição é o que decide se o número pode ou não ser usado como critério de aceitação.

Em transmissão com mais de um estágio, a folga total não é a de um estágio escolhido a dedo: cada estágio entra convertido pela relação de redução acumulada até a saída.

θ_total ≈ θ₁ + θ₂ / i₁ + θ₃ / (i₁ · i₂)

Aqui θ₁, θ₂ e θ₃ são as folgas angulares dos estágios contados a partir da entrada, e i₁ e i₂ são as relações de redução dos estágios correspondentes. Quanto mais estágios e quanto maior a relação de redução dos estágios finais, menor o peso do estágio final no total; o primeiro estágio, ao contrário, entra praticamente com seu valor integral. É por isso que a folga do estágio de entrada merece atenção separada.

O conjunto montado se compõe de quatro parcelas convertidas para o ponto de medição: folga de cada par de engrenagens, folga de rolamento, folga de chaveta ou estriado e folga de acoplamento. Faltando qualquer uma delas, a folga total sai subestimada.

Condições e métodos de medição

Um valor de folga só é comparável com outro quando as condições de medição são as mesmas. Estas informações devem constar do registro:

• Carga: sem carga.
• Temperatura: temperatura ambiente definida ou temperatura de óleo definida; as duas não podem ser misturadas.
• Fixação: pés, flange e braço de reação apertados conforme a instrução de montagem.
• Lubrificação: a seco, engraxado ou cheio de óleo, sempre declarado.
• Esforço aplicado: registrar ponto de aplicação, direção e intensidade do torque de medição. Torque pequeno demais não vence a folga; torque grande demais introduz deformação elástica.

Os métodos usuais se dividem em duas classes:

1. Fixar um eixo e girar o outro com relógio comparador. Um eixo é totalmente travado; no outro aplica-se o torque pequeno especificado, encosta-se no flanco de trabalho e zera-se o relógio comparador; em seguida inverte-se o sentido, encosta-se no flanco oposto e lê-se a diferença — no relógio comparador ou em um encoder angular. A vantagem é medir o conjunto já montado, no estado de montagem.
2. Método do fio de chumbo. Um fio de metal macio é colocado entre os dentes, o par é girado para amassá-lo, o fio é retirado e mede-se a espessura na região amassada, que corresponde à folga normal naquela posição. A vantagem é dispensar dispositivo dedicado; a limitação é refletir apenas a posição local dos dentes.

Os dois métodos valem para aquele par de dentes e aquela posição angular. A folga varia ao longo do círculo, e por isso uma leitura em um único ponto não representa uma volta completa. O procedimento correto é repetir a medição em posições distribuídas ao longo do círculo e registrar o valor máximo e o valor mínimo, com a posição de cada um.

Tabela de decisão de engenharia

Checklist de campo

Observável em operação

1. Há parada ou impacto visível na reversão de sentido? Registrar a direção e a carga no momento.
2. A repetibilidade de posicionamento piora com o aumento da temperatura?
3. Há oscilação anormal ou ruído periódico no eixo de saída?

Exige parada do equipamento

1. Fixar um eixo e girar o outro à mão nos dois sentidos, conferindo se a leitura bate com o registro de fábrica.
2. Conferir o aperto dos pés e do flange — leitura feita com fixação incompleta sai maior e não serve como base de decisão.
3. Conferir se a folga de chaveta, de estriado, de disco de contração e de acoplamento está contemplada no critério de medição adotado.
4. Registrar temperatura ambiente e temperatura do óleo, para garantir comparabilidade com a medição anterior.

Deve ser executado por pessoal qualificado

1. Decidir se o desgaste exige troca do par de engrenagens ou ajuste.
2. Em aplicações com freio, retenção de carga ou segurança de pessoas, a conclusão sobre folga não substitui a revisão de projeto de segurança.
3. Remedição e aceitação da folga depois de desmontagem e remontagem.

Erros comuns e limites de aplicação

Erros comuns

1. Escrever apenas um número, sem posição de medição e sem relação de redução.
2. Usar a folga angular lida no eixo de entrada como se fosse o valor do eixo de saída; o desvio cresce com a relação de redução.
3. Usar a folga de um único par de engrenagens como folga do conjunto, ignorando folga de rolamento e de conexões.
4. Igualar folga a precisão de posicionamento ou a repetibilidade. A folga é apenas um dos fatores; a compensação do sistema de controle, a rigidez e a carga também definem o resultado final.
5. Tratar a folga como garantia de autotravamento ou de retenção de carga. O autotravamento depende do ângulo de avanço, do atrito e da lubrificação, e não da folga.
6. Comparar duas leituras feitas em temperaturas diferentes ou com condições de aperto diferentes.

Limites de aplicação

• As definições, as conversões e os métodos descritos valem para pares de engrenagens e conjuntos montados de caixas redutoras industriais, redutores planetários e motoredutores.
• Este artigo não fornece nenhum valor numérico concreto de folga, de faixa de tolerância nem de correspondência entre grau de precisão e folga. Esses valores dependem do desenho e da tolerância de fabricação de cada modelo e devem ser confirmados junto ao fornecedor.
• As menções a DIN 3967, GB/T 10095.1-2008 e ISO 1328-1 indicam somente a origem do sistema de terminologia e de graus de precisão. Não representam certificação, conformidade ou declaração de atendimento a norma.

Como escrever isso no requisito de seleção e no pedido de cotação

Uma redação executável tem quatro frases:

Folga requerida: folga angular no eixo de saída não superior a ____ arcmin, medida sem carga, a ____ °C de temperatura ambiente definida, com pés e flange apertados conforme a instrução de montagem; relação de redução i = ____; método de medição: fixar o eixo de entrada e aplicar torque especificado no eixo de saída, girando nos dois sentidos e lendo a diferença no relógio comparador; repetir a medição em ____ posições distribuídas ao longo do círculo e registrar o valor máximo.

Cada frase corresponde a uma ação verificável. Faltando uma delas, comprador e fornecedor podem entender “aprovado” de maneiras diferentes.

Se ainda não existe um valor admissível definido, não preencha a lacuna com um número de memória. O caminho mais seguro é entregar o caso ao fornecedor: aplicação, exigência de posicionamento, zona morta de reversão aceitável, direção da carga e temperatura de operação. A engenharia informa então a faixa de folga realizável para o modelo e a tolerância de fabricação correspondente, e esse valor entra no acordo técnico.

Dados a enviar ao fornecedor

Sobre este artigo e o emissor

Este artigo foi escrito pela equipe técnica da CHINFAR e revisado tecnicamente antes da publicação. As caixas redutoras industriais série H/B e os redutores planetários série P são fornecidos por Chengfa Reducer (Changzhou) Co., Ltd., e os produtos são entregues pelo sistema de fabricação conjunta compartilhado com a HUIGUANG.

Conteúdo relacionado:

• Caixas redutoras industriais série H/B
• Redutores planetários série P
• Quais dados um pedido de cotação de redutor precisa
• Fale com a equipe técnica CHINFAR

Próximo passo

Envie para sales@chinfar.com a relação de redução, a posição de medição, a folga admissível com a unidade, a direção da carga, a forma de montagem e a placa de identificação ou os registros de medição do equipamento antigo. Com esses dados é possível confirmar o critério de folga e o método de aceitação aplicáveis à configuração. A seleção está sujeita a revisão de engenharia e este artigo não substitui o dimensionamento para a condição de operação específica.