Baixe Engenharia Mecânica: cálculos de roscas e outras Notas de aula em PDF para Engenharia Mecânica, somente na Docsity! 9 A U L A Nem sempre os parafusos usados nas má- quinas são padronizados (normalizados) e, muitas vezes, não se encontra o tipo de parafuso desejado no comércio. Nesse caso, é necessário que a própria empresa faça os parafusos. Para isso é preciso pôr em prática alguns conhecimentos, como saber identificar o tipo de rosca do parafuso e calcular suas dimensões. Considerando a importância desse conhecimento, esta aula apresenta uma série de informações sobre cálculos de roscas triangulares de parafusos comumente usados na fixação de componentes mecânicos. De forma prática, a aula se compõe de um conjunto de exemplos de cálculos, seguidos de exercícios. Esses cálculos estão relacionados aos seguintes tipos de roscas: triangulares métrica normal, incluindo rosca métrica fina e rosca whitworth normal (BSW) e fina (BSF). Para você resolver os cálculos, é necessário seguir todas as indicações apresentadas nos formulários a seguir. Esses formulários já foram estudados na aula 6. Entretanto, convém revê-los para facilitar a compreensão dos exemplos de cálculos apresentados e dos exercícios propostos a partir de cada exemplo. Formulários Rosca métrica triangular (normal e fina) P = passo da rosca d = diâmetro maior do parafuso (normal) d1 = diâmetro menor do parafuso (Æ do núcleo) d2 = diâmetro efetivo do parafuso (Æ médio) a = ângulo do perfil da rosca f = folga entre a raiz do filete da porca e a crista do filete do parafuso D = diâmetro maior da porca D1 = diâmetro menor da porca D2 = diâmetro efetivo da porca he = altura do filete do parafuso rre = raio de arredondamento da raiz do filete do parafuso rri = raio de arredondamento da raiz do filete da porca Introdução Cálculos de roscas 9 U L A 9 A U L A " ângulo do perfil da rosca: a = 60º . diâmetro menor do parafuso (Æ do núcleo): d1 = d - 1,2268P. diâmetro efetivo do parafuso (Æ médio): d2 = D2 = d - 0,6495P. folga entre a raiz do filete da porca e a crista do filete do parafuso: f = 0,045P. diâmetro maior da porca: D = d + 2f . diâmetro menor da porca (furo): D1 = d - 1,0825P. diâmetro efetivo da porca (Æ médio): D2 = d2 . altura do filete do parafuso: he = 0,61343P . raio de arredondamento da raiz do filete do parafuso: rre = 0,14434P. raio de arredondamento da raiz do filete da porca: rri = 0,063P. Rosca witworth (triangular normal e fina) Fórmulas: a = 55º P = 1 nº de filetes hi = he = 0,6403 · P rri = rre = 0,1373 · P d = D d1 = d - 2he D2 = d2 = d - he 9 A U L ACálculo de dimensões de rosca Rosca métrica normal Exemplo - Calcular o diâmetro menor de um parafuso (d1) para uma rosca de diâmetro externo (d) de 10 mm e passo (p) de 1,5 mm. Cálculo: d1 = d - 1,2268 · P Substituindo os valores dessa fórmula: d1 = 10 - 1,2268 · 1,5 d1 = 10 - 1,840 d1 = 8,16 mm Portanto, o diâmetro menor da rosca é de 8,16 mm. Exercício 1 Conforme foi feito no exemplo acima, calcule o diâmetro menor de uma rosca métrica normal, a saber: diâmetro externo: 6 mm Passo: 1 mm Fórmula: d1 = d - 1,2268 · P Exemplo - Calcular o diâmetro efetivo de um parafuso (Æ médio) com rosca métrica normal, cujo diâmetro externo é de 12 mm e o passo é de 1,75 mm. Fórmula: d2 = d - 0,6495 · P Substituindo os valores desta fórmula: d2 = 12 - 0,6495 · 1,75 d2 = 12 - 1,1366 d2 = 10,86 mm Portanto, a medida do diâmetro médio é de 10,86 mm. Exercício 2 Com base no exemplo, calcule o diâmetro médio de um parafuso com rosca métrica normal, a saber: diâmetro externo: 8 mm Passo: 1,25 mm Fórmula: d2 = d - 0,6495 · P Exemplo - Calcular a folga (f) de uma rosca métrica normal de um parafuso cujo diâmetro maior (d) é de 14 mm e o passo (p) é de 2 mm. Fórmula: f = 0,045 · P Substituindo os valores: f = 0,045 · 2 f = 0,09 mm Portanto, a folga entre a raiz do filete da porca e a crista do filete do parafuso é de 0,09 mm. Exercícios 9 A U L A Exercício 3 Calcule a folga (f) de uma rosca métrica normal de um parafuso cujo diâmetro maior (d) é de 10 mm e o passo (p) é de 1,5 mm. Fórmula: f = 0,045 · P Exemplo – Calcular o diâmetro maior de uma porca com rosca métrica normal, cujo diâmetro maior do parafuso é de 8 mm e o passo é de 1,25 mm. Fórmula: D = d + 2f Calcula-se, primeiro o valor de f cuja fórmula é f = 0,045 · P. Portanto: f = 0,045 · 1,25 f = 0,05625 Substituindo os valores de f na fórmula: D = 8 + 2 · 0,056 D = 8 + 0,112 D = 8,11 mm Portanto, o diâmetro maior da porca é de 8,11mm. Exercício 4 Calcular o diâmetro maior de uma porca com rosca métrica normal cujo diâmetro maior do parafuso é de 16 mm e o passo é de 2 mm. Fórmula: D = d + 2f Exemplo - Calcular o diâmetro menor de uma porca com rosca métrica normal cujo diâmetro maior do parafuso é de 6mm e o passo é de 1 mm. Fórmula: D1 = d - 1,0825 · P Substituindo os valores: D1 = 6 - 1,0825 · 1 D1 = 6 - 1,0825 D1 = 4,92 mm Portanto, o diâmetro menor da porca é de 4,92 mm. Exercício 5 Calcule o diâmetro menor de uma porca com rosca métrica normal cujo diâmetro maior do parafuso é de 18 mm e o passo é de 2,5 mm. Fórmula: D1 = d - 1,0825 · P 9 A U L AExemplo - Calcular a altura do filete de um parafuso com rosca métrica normal com diâmetro maior de 4 mm e o passo de 0,7 mm. Fórmula: he = 0,61343 · P Substituindo os valores: he = 0,61343 · 0,7 he = 0,43 mm Portanto, a altura do filete do parafuso é de 0,43mm. Exercício 6 Calcule a altura do filete de um parafuso com rosca métrica normal com diâmetro maior de 20 mm e o passo de 2,5 mm. Fórmula: he = 0,61343 · P Cálculos de roscas triangulares Rosca métrica fina No caso de cálculo de roscas triangulares métricas finas, são usadas as mesmas fórmulas das roscas triangulares métricas normais. A única diferença é a medida do passo. Exemplo - Calcular o diâmetro menor de um parafuso (d1), sabendo que o diâmetro maior é de 10 mm e o passo é de 0,75 mm. Fórmula: d1 = d - 1,2268 · P Substituindo os valores: d1 = 10 - 1,2268 · P d1 = 10 - 0,9201 d1 = 9,08 mm Portanto, o diâmetro menor do parafuso é de 9,08 mm. Exercício 7 Calcule o diâmetro menor de um parafuso (d1), sabendo que o diâmetro maior é de 12 mm e o passo é de 1 mm. Fórmula: d1 = d - 1,2268 · P Exemplo - Calcular a altura do filete de um parafuso (he) com rosca métrica triangular fina com diâmetro maior de 8 mm e passo de 1 mm. Fórmula: he = 0,61343 · P Substituindo os valores: he = 0,61343 · 1 he = 0,61 mm Portanto, a altura do filete é de 0,61 mm.