What is tooth meshing frequency in a chain drive?

Tooth meshing frequency (TMF) is the rate at which chain links engage with sprocket teeth. It equals the number of teeth on the driving sprocket multiplied by the shaft rotational frequency: TMF = Z1 × RPM / 60. This frequency is a dominant vibration source in chain drives and increases with worn or damaged teeth.

What is chain link frequency?

Chain link frequency is the rate at which one complete revolution of the chain occurs. It equals the tooth meshing frequency divided by the total number of links: f_chain = Z1 × RPM / (60 × N_links). A defect on a single chain link will produce vibration at this frequency.

How do I diagnose chain wear from vibration?

Chain wear typically increases the amplitude of tooth meshing frequency and its harmonics. A worn or elongated chain may also produce sidebands around TMF spaced at chain link frequency. Impact-type vibration from loose chains produces broadband noise with elevated TMF harmonics.

What causes chain drive vibration?

Common causes include chain wear and elongation, misaligned sprockets, improper chain tension, worn sprocket teeth, damaged or stiff chain links, and chordal action (polygonal effect). The polygonal effect is inherent to chain drives and produces vibration at tooth meshing frequency.

What is the polygonal effect in chain drives?

The polygonal (chordal) effect occurs because a chain wraps around a sprocket as a polygon rather than a smooth circle. This causes periodic speed variation at the tooth meshing frequency. The effect is more pronounced with fewer teeth on the sprocket and can be reduced by using sprockets with more teeth (≥21).

Ferramenta de Engenharia Gratuita

Calculadora de Frequência de Defeito de Corrente de Rolos

Calcule a frequência de engrenamento dos dentes, a frequência dos elos da corrente, a velocidade do acionado e os harmônicos para sistemas de transmissão por corrente de rolos.

Corrente de rolos Engrenamento dos dentes Freq. dos elos da corrente

Resultados

Frequência de engrenamento dos dentes

—

Frequência dos elos da corrente (1 revolução da corrente)

—

Frequência do Eixo do Motor

—

Velocidade do Acionado

—

Relação de transmissão (Z₁/Z₂)

—

Harmônicos do engrenamento dos dentes

Harmônico	Frequência (Hz)	CPM	Nota

Frequência de engrenamento dos dentes

A frequência de engrenamento dos dentes (TMF) é a taxa na qual os elos da corrente engrenam com os dentes do carreto:

Z₁ — número de dentes no carreto motriz
n₁ — velocidade do eixo do motor (RPM)

Frequência dos elos da corrente

A frequência dos elos da corrente representa uma revolução completa do circuito da corrente:

N_elos — número total de elos da corrente

Velocidade do Acionado

Indicadores de vibração

Frequência	Fonte	Indicação
1× TMF	Engrenamento dos dentes	Operação normal da corrente, efeito poligonal
2×, 3× TMF	Harmônicos	Desgaste da corrente, dentes do carreto desgastados, folga excessiva
1× freq. dos elos da corrente	Revolução da corrente	Elo único defeituoso, elo apertado
Bandas laterais ao redor da TMF	Modulação	Corrente desgastada/alongada, desalinhamento

Exemplo — Transmissão por corrente 17/51

Dados: Z₁ = 17, Z₂ = 51, Elos = 120, n₁ = 1450 RPM

TMF = 17 × 1450 / 60 = 410,83 Hz

Freq. da corrente = 17 × 1450 / (60 × 120) = 3,42 Hz

Velocidade do acionado = 1450 × 17/51 = 483,3 RPM

Relação de transmissão = 17/51 = 0.333

⚠️ Nota: Para carretos com menos de 21 dentes, o efeito poligonal (cordal) torna-se significativo, produzindo harmônicos de TMF mais altos mesmo em transmissões por corrente saudáveis. Use carretos com 21+ dentes quando a operação suave for crítica.