Detalhes das engrenagens involutas

No dente de uma engrenagem involuta, o ponto de contato começa mais próximo a uma engrenagem e, conforme ela gira, o ponto de contato se distancia dessa engrenagem e vai em direção à outra. Se tivesse de seguir o ponto de contato, ele descreveria uma linha reta que começa perto de uma engrenagem e termina próximo de outra. Isso significa que o raio do ponto de contato cresce conforme os dentes se encontram.

Figura 10. Animação de uma engrenagem involuta

O diâmetro de afastamento é o diâmetro de contato. E já que o diâmetro de contato não é constante, o afastamento é a distância média de contato. Conforme os dentes começam a se unir, o dente superior da engrenagem entra em contato com o dente inferior dentro do afastamento. Mas repare que a parte do dente superior que entra em contato com o dente inferior ainda é muito pequena nesse ponto. Mas como as engrenagens continuam girando, o ponto de contato desliza para a parte mais espessa do dente superior. E isso empurra a engrenagem superior para frente, de forma a compensar o diâmetro de contato que ficou um pouco menor. Conforme os dentes continuam a girar, o ponto de contato fica ainda mais distante, saindo do afastamento. No entanto, o perfil do dente inferior compensa esse movimento. O ponto de contato começa a deslizar sobre a parte mais fina do dente inferior, tirando um pouco de velocidade da engrenagem superior para compensar pelo aumento do diâmetro de contato. O resultado final é que mesmo com o ponto de contato mudando continuamente, a velocidade continua a mesma. O que faz com que uma engrenagem involuta produza uma relação constante de velocidade de rotação.