Orientador: William Martins Vicente

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola

Resumo: A robotização tem apresentado um expressivo desenvolvimento ao longo das últimas décadas com a aplicação da mobilidade elétrica, permitindo, por exemplo, a criação de veículos autônomos para explorar relevos acidentados como os solos de prática agrícola. Entretanto, tais veículos apresentam...

Resumo: A robotização tem apresentado um expressivo desenvolvimento ao longo das últimas décadas com a aplicação da mobilidade elétrica, permitindo, por exemplo, a criação de veículos autônomos para explorar relevos acidentados como os solos de prática agrícola. Entretanto, tais veículos apresentam fontes de energia a partir de baterias, que limitam a autonomia de trabalho quando comparados com veículos movidos por motores a combustão. Desta maneira, a eficiência da transmissão desempenha um fator crítico na concepção de um veículo elétrico. Nos motores elétricos tal eficiência está associada à alta rotação e baixo torque, portanto a multiplicação do torque e a redução da velocidade são características importantes no projeto de um veículo elétrico. Considerando-se que é comum o emprego de redutores planetários para aplicação de altos torques onde a perda de eficiência aumenta na mesma proporção da relação de transmissão, torna-se interessante explorar outras configurações de redutores mais eficientes, com a intenção de poupar as baterias. Sob essa premissa e focando as transmissões de equipamentos agrícolas, este trabalho teve por objetivo comparar um sistema de redução planetário com um redutor cicloidal com relação de transmissão de 36:1. Para isso, foram projetados e fabricados dois redutores com as mesmas dimensões externas e mesma relação de transmissão, além de várias outras similaridades, sendo um deles planetário na configuração clássica de dois estágios, e o outro cicloidal com curva conjugada em substituição aos tradicionais roletes. Testes em bancada, sob condições idênticas, permitiram comparar eficiências de torques de transmissão de ambos. Ao final do projeto, comprovou-se que o redutor cicloidal possui melhor eficiência de transmissão que o redutor planetário de dois estágios nas condições estudadas, indicando a viabilidade da utilização de redutores cicloidais para aplicação elétrica

Abstract: Robotization has shown an expressive development over the last decades with the application of electric mobility, allowing, for example, the creation of autonomous vehicles to explore rugged terrains such as agricultural practice soils. However, such vehicles have energy sources from...

Abstract: Robotization has shown an expressive development over the last decades with the application of electric mobility, allowing, for example, the creation of autonomous vehicles to explore rugged terrains such as agricultural practice soils. However, such vehicles have energy sources from batteries, which limit the working autonomy when compared to vehicles powered by combustion engines. In this way, transmission efficiency plays a critical factor in the design of an electric vehicle. In electric motors, such efficiency is associated with high rotation and low torque, so torque multiplication and speed reduction are important features in the design of an electric vehicle. Considering that it is common to use planetary gearboxes to apply high torques where the loss of efficiency increases in the same proportion of the transmission ratio, it becomes interesting to explore other more efficient gearbox configurations, with the intention of saving the batteries. Under this premise and focusing on the transmissions of agricultural equipment, this work aimed to compare a planetary reduction system with a cycloidal gearbox with a transmission ratio of 36:1. For this, two gearboxes were designed and manufactured with the same external dimensions and the same transmission ratio, in addition to several other similarities, one of them being planetary in the classic two-stage configuration, and the other cycloidal with a conjugate curve to replace the traditional rollers. Bench tests, under identical conditions, made it possible to compare the transmission torque efficiencies of both. At the end of the project, it was proved that the cycloidal gearbox has better transmission efficiency than the two-stage planetary gearbox under the conditions studied, indicating the feasibility of using cycloidal gearboxes for electrical application

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