Elementos de maquinas, Notas de estudo de Máquinas

Baixe Elementos de maquinas e outras Notas de estudo em PDF para Máquinas, somente na Docsity! CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE SANTA CATARINA GERÊNCIA EDUCACIONAL DE METAL MECÂNICA CURSO TÉCNICO DE MECÂNICA PARTE II - Características dos Elementos Prof. Eng. Mec. Norberto Moro Téc. Mec. André Paegle Auras FLORIANÓPOLIS - 2006 2 Sumário 1. ELEMENTOS DE FIXAÇÃO.............................................................................4 1.1 Rebites ........................................................................................................5 1.2 Pinos ...........................................................................................................8 1.3 Cavilha ........................................................................................................8 1.4 Contrapino ou cupilha.................................................................................9 1.5 Parafusos ..................................................................................................10 1.6 Porcas .......................................................................................................15 1.7 Arruelas.....................................................................................................15 1.8 Anéis elásticos ..........................................................................................17 1.9 Chavetas ...................................................................................................19 2. ELEMENTOS ELÁSTICOS ............................................................................22 2.1 Molas Helicoidais ......................................................................................22 2.2 Molas Planas ............................................................................................24 3. ELEMENTOS DE APOIO...............................................................................26 3.1 Guias.........................................................................................................26 3.2 Mancais.....................................................................................................28 3.2.1 Buchas................................................................................................29 3.2.2 Rolamentos ........................................................................................31 4. ELEMENTOS DE TRANSMISSÃO ................................................................37 4.1 Polia e Correia ..........................................................................................37 4.2 Correntes ..................................................................................................39 4.3 Cabos de Aço ...........................................................................................41 4.4 Acoplamento .............................................................................................43 4.5 Roscas ......................................................................................................47 4.6 Engrenagens.............................................................................................52 Tabelas ...............................................................................................................56 Bibliografia ..........................................................................................................65 5 1.1 Rebites O que é: O rebite possui corpo cilíndrico e cabeça, sendo fabricado em aço (comum, inox, etc), alumínio, cobre ou latão. É usado para fixação permanente de duas ou mais peças. Emprego: Em geral, seu emprego está em situações onde não é possível usar solda por um ou mais motivos: tipo de material, não admissão de tensões provenientes da solda, facilidade do processo de fabricação, etc. Na indústria aplica-se principalmente em: estruturas metálicas, reservatórios, caldeiras, máquinas, navios, aviões, veículos de transporte e treliças. Tipos: Os tipos de pino são divididos pelo formato da cabeça. Pelos desenhos dos pinos abaixo, podemos perceber que há uma relação padronizada entre diâmetro (d) do corpo e da cabeça. Veja tabela abaixo: Imagem Tipo de Cabeça Aplicação Redonda larga Redonda estreita Bastante utilizado pela grande resistência oferecida. Escareada chata larga Escareada chata estreita Uniões que não admitem saliências Escareada com calota Panela Uniões que admitem pequenas saliências Cilíndrica Chapas com espessura máx. de 7 mm Especificações: Para o uso de rebites, deve-se saber quatro especificações: material, tipo de cabeça, diâmetro do corpo e comprimento útil (é o comprimento do corpo - L, menos a sobra necessária - Z, que é o comprimento restante necessário para formar a outra cabeça do rebite. Ver figura abaixo: 6 Rebitagem: é o processo de união de peças usando rebite. Ver figura abaixo: Pode ser manual, com pancadas de martelo (uso em pequena escala), ou automático, com auxílio de martelo pneumático ou rebitadeiras pneumáticas ou hidráulicas. O processo ainda pode ser a quente ou a frio. Na rebitagem a quente, o rebite é antes aquecido em forno ou em chama até atingir cor vermelho-brilhante, sendo usado em rebites de aço com diâmetro maior que 6,35 mm, obtendo melhor preenchimento do espaço e menor aplicação de força. Rebite de repuxo: É um rebite especial, mas amplamente utilizado em chapas que não sofrerão grandes esforços. Este rebite é furado, pelo qual passa um contra-rebite. Para a rebitagem utiliza-se um equipamento simples que puxa o contra-rebite formando a 2ª cabeça do rebite. (1) O rebite é colocado no furo das peças; (2) A rebitadeira puxa o contra-rebite enquanto segura a cabeça do rebite contra a peça; (3) a cabeça do contra- rebite forma a cabeça do rebite; (4) a cabeça do contra-rebite quebra-se e o corpo abandona o rebite. 7 Cálculos: O cálculo de distribuição dos rebites deve levar em conta a finalidade da rebitagem, o esforço que as chapas sofrerão, o tipo de junta necessário e a dimensão das chapas, entre outros dados do projeto. Dicas práticas: - A distância mínima entre centros dos rebites deverá ser de 3 vezes o diâmetro do rebite; - Da lateral da chapa até o centro do primeiro furo, a distância deverá ter 2 vezes o diâmetro do rebite (válido na direção da força); - Da lateral da chapa até o centro do primeiro furo, no sentido transversal da força, a distância deverá ter 1,5 vezes o diâmetro do rebite; - O diâmetro do rebite deve ser de 1,5 vezes a espessura da chapa de menor espessura; - O diâmetro do furo deve ser de 1,06 vezes o diâmetro do corpo do rebite. Defeitos: Furos fora do eixo fazem o rebite preencher todo espaço, diminuindo sua resistência. Chapas mal encostadas engordam o rebite no vão entre chapas, afetando sua resistência. Diâmetro do furo maior do que o do rebite provoca eixo inclinado no corpo, que reduz a pressão de aperto. O aquecimento excessivo do rebite provoca folga, ocorrendo deslizamento de chapa. A rebitagem descentralizada produz uma das cabeças fora do eixo, diminuindo a força de aperto. A falta de material para formar a 2ª cabeça do rebite se dá pela escolha errada do comprimento do rebite. Para sanar os defeitos deve-se retirar uma das cabeças do rebite com talhadeira, esmirilhadeira ou furadeira, para depois extrair o rebite. 10 1.5 Parafusos O que é: O parafuso é um elemento de ligação formada por um corpo cilíndrico, sendo cabeça (há parafusos sem) e rosca (há alguns com parte da haste sem rosca). Emprego: É empregado para fixação de peças variadas, de forma não permanente e que podem ser facilmente montadas e desmontadas. Classificação: Existem quatro grandes grupos de parafusos - passantes, não passantes, de pressão e prisioneiros. Passante: atravessam as peças e são fixos com porcas. Não passante: a fixação da rosca é feita numa das peças, sem a necessidade de porca. Pressão: a pressão é exercida pelas pontas dos parafusos contra a peça a ser fixada. 11 Prisioneiros: são parafusos sem cabeça roscados em ambas pontas, para peças que exigem montagem e desmontagem freqüentes. Tipos: Ver tabela abaixo. Aplicações: Cabeça sextavada: usado com ou sem rosca, é aplicado para uniões que necessitam forte aperto (com chave de boca). Sextavado interno (Allen): é utilizado em uniões que necessitam forte aperto em locais com pouco espaço para manuseio de ferramentas. Sem cabeça e fenda/sextavado interno: é utilizado para travar elementos de máquinas não deixando saliências externas. 12 Cabeça escareada chata com fenda: é usado em montagens que não sofrem grandes esforços e cuja cabeça não pode exceder a superfície. Cabeça redonda com fenda: usado em montagens que não sofrem grandes esforços, proporcionando bom acabamento superficial. Cabeça cilíndrica com fenda: usado na fixação de elementos nos quais existe a possibilidade de se fazer um encaixe profundo para a cabeça do parafuso e bom acabamento superficial. Cabeça escareada boleada com fenda: usado na fixação de elementos com pouca espessura ficando a cabeça embutida. Rosca soberba (vários tipos de cabeça): usado em madeira e em peças de alvenaria (junto com buchas plásticas). Cálculos de união: Para união de peças com parafuso, deve-se considerar quatro fatores - profundidade do furo broqueado, profundidade do furo roscado, comprimento útil de penetração do parafuso e diâmetro do furo passante. Ø - diâmetro do furo broqueado B - profundidade da parte roscada d - diâmetro da rosca C - comprimento de penetração A - profundidade do furo broqueado d1 diâmetro do furo passante Roscas: O tipo de rosca usada num parafuso irá determinar a sua aplicação. Veja os tipos na tabela abaixo. 15 É comum a consulta a tabelas, que facilitam a obtenção de valores (veja tabela no final da apostila). 1.6 Porcas O que é: A porca é uma peça de forma prismática ou cilíndrica com furo roscado através do qual se encaixa o parafuso. É fabricado em metal ou plástico. Emprego: È usado em conjunto com o parafuso, para a fixação deste. Tipos: Veja tabela abaixo. Desenho Descrição Aplicação Porca borboleta. Porca recartilhada. Aperto manual (arco de serra). Porca cega. Para bom acabamento. Porca quadrada. Porca quadrada. Para fixações diversas. Porca castelo. Utilizado com cupilha para evitar que vibrações soltem-na. 1.7 Arruelas O que é: A arruela é um disco metálico com um furo no centro. O parafuso passa por esse furo. Emprego: A têm a função de distribuir igualmente a força de aperto entre a porca, o parafuso e as partes montadas. 16 Tipos: Veja tabela abaixo. Desenho Descrição Aplicação Arruela lisa. Distribui igualmente o aperto, sendo utilizado em apertos com pouca vibração. Arruela de pressão. Evita o afrouxamento do parafuso e da porca. Para conjuntos com grandes vibrações e esforços. Arruela dentada. Para conjuntos com grandes vibrações, mas pequenos esforços. Arruela serrilhada. Para conjuntos com grandes vibrações e esforços médios. 17 Arruela ondulada. Similar à anterior, mas usado sobre superfícies pintadas, evitando danificação do acabamento. Arruela de travamento com orelha. Dobra-se a orelha num canto vivo e uma aba num dos cantos do parafuso, evitando que este venha afrouxar. Arruela para perfilados. Compensa o ângulo de perfis, proporcionando maior área de contato com a porca. 1.8 Anéis elásticos O que é: O anel elástico, conhecido também como anel de trava, retenção ou segurança, é uma espécie de arruela incompleta, cuja abertura serve para que seja encaixada em um ressalto num eixo. Emprego: É usado para impedir o deslocamento axial de eixos, e também, para posicionar ou limitar o curso de uma peça que desliza sobre um eixo. Tipos: Veja tabela abaixo. Desenho Aplicação Para eixos com diâmetro entre 4 e 1000 mm. 20 Cunha longitudinal plana: similar à encaixada, não se abre rasgo no eixo, apenas um rebaixo plano. Cunha longitudinal embutida: possui os extremos arredondados e o rasgo do eixo possui a mesma dimensão da chaveta. Cunha longitudinal tangencial: é formada por um par de cunhas, sendo usado para fortes cargas com mudanças e golpes. Cunha transversal: para peças com movimentos rotativos e retilíneos alternativos. Paralelas: o ajuste é feito pelas laterais da chaveta, estando a face superior com folga. Disco (meia-lua): adapta-se à conicidade. 21 Tolerâncias: O ajuste da chaveta é feito em função das características do trabalho, sendo três tipos mais comuns. 22 2. ELEMENTOS ELÁSTICOS Os elementos elásticos, chamados de molas, são todos aqueles que, pelo formato ou instalação, proporciona movimentação dentro do campo de deformação elástica, ou seja, que se movimenta sem deformar-se permanentemente. As molas são usadas, principalmente, nos casos de armazenamento de energia (acionar mecanismos de relógios, de brinquedos, de retrocesso das válvulas de descarga e aparelhos de controle), amortecimento de choques (suspensão e pára-choques de veículos, em acoplamento de eixos, proteção de instrumentos sensíveis), distribuição de cargas (estofamentos de poltronas, colchões, estrados de camas, veículos), limitação de vazão (regulam a vazão de água em válvulas e registros e a vazão de gás em bujões ou outros recipientes), preservação de junções ou contatos (preservar peças articuladas, alavancas de contato, vedações, etc. que estejam em movimento ou sujeitas a desgastes). Os elementos elásticos podem ser classificados quanto à forma geométrica (helicoidais ou planas). Muitas indústrias de molas fabricam por encomenda molas especiais, projetadas de acordo com a necessidade de fixação, espaço, etc, ainda que permanecendo o princípio funcional. A seleção de uma mola depende das respectivas formas e solicitações mecânicas. 2.1 Molas Helicoidais Em geral são feitas de barra de aço, enrolada em forma de hélice cilíndrica ou cônica. A barra de aço pode ter seção de perfis variados. Em geral, a mola helicoidal é enrolada à direita, podendo ser também à esquerda. É classificada quanto à resistência a esforços (tração, compressão ou torção). Helicoidal cilíndrica de compressão Esta mola é muito usada em várias situações, como por exemplo, na absorvição de impactos em automóveis. H - comprimento De - diâmetro externo Di - diâmetro interno d - diâmetro da seção p - passo 25 Feixe de molas O feixe de molas é feito de diversas peças planas de comprimento variável, moldadas de maneira que fiquem retas sob a ação de uma força. É empregado em pequenos espaços (altura), especialmente em veículos pesados (caminhões). Espiral A mola espiral tem a forma de espiral ou caracol. Em geral ela é feita de barra ou de lâmina com seção retangular. A mola espiral é enrolada de tal forma que todas as espiras ficam concêntricas e coplanares. Esse tipo de mola é muito usado em relógios e brinquedos. 26 3. ELEMENTOS DE APOIO São elementos que suportam (apóiam) outros elementos de máquinas. São constituídos por guias e mancais (buchas e rolamentos). 3.1 Guias Guia é um elemento de máquina que mantém uma trajetória rigorosa de determinadas peças. Um bom exemplo são portas corrediças que mantém uma trajetória através de guias. São geralmente fabricados em ferro fundido (pela dureza e auto lubrificação em função da alta taxa de Carbono), mas ainda assim devem ser lubrificadas, mantendo-se uma película lubrificante entre as partes deslizantes. Classificação As guias classificam-se em dois tipos: de deslizamento ou de rolamento. No primeiro caso, a peça pode passar por dentro da guia (segundo perfil da peça) ou apenas apoiá-la. Veja alguns exemplos de guias de deslizamento abaixo. Em máquinas, as guias são também chamadas de barramentos. Veja quadro a seguir com perfis e aplicações de guias em máquinas: 27 Réguas de Ajuste Ainda que bem lubrificadas, as guias em contato com as peças geram atrito e desgaste das mesmas. Para compensar o desgaste acentuado, são colocadas réguas de ajuste, que nada mais são do que calços para retirar folgas de guias. 30 Buchas Axiais Essa bucha é usada para suportar o esforço de um eixo em posição vertical. Mista (cônica) Esse tipo de bucha é usado para suportar um eixo do qual se exigem esforços radiais e axiais. Quase sempre essas buchas requerem um dispositivo de fixação e, por isso, são pouco empregadas. Buchas Guias As buchas também servem como guias para furação e alargamento, sendo chamadas, neste caso, de buchas-guia. Instaladas em placas porta buchas, proporcionam posição correta de usinagem. São elementos de precisão, sujeitas a desgaste por atrito. Por isso, elas são feitas em aço duro com baixa rugosidade superficial, às vezes retificada. 31 3.2.2 Rolamentos São elementos criados com a finalidade de diminuir ao máximo as perdas de energia causadas pelo atrito. São geralmente constituídos de dois anéis concêntricos, entre os quais são colocados elementos rolantes como esferas, roletes e agulhas. O anel externo é fixado num mancal externo, enquanto que o anel interno é fixo no eixo. 32 Em geral a normalização do rolamento é feito pelo diâmetro interno (diâmetro do eixo). E para cada diâmetro são definidas séries com base nas cargas a serem aplicadas (leves, médias ou pesadas). São classificados em: radiais, axiais ou mistos. Radiais: Impedem o deslocamento no sentido transversal do eixo. Axiais: Impedem o deslocamento no sentido axial do eixo. Mistos: Suportam tanto cargas axiais (num dado sentido) como transversais. TIPOS (conforme elementos rolantes): Esferas: Para rotações mais elevadas com cargas leves à médias (bicicletas, motores elétricos, automóveis, etc). Podem ser de uma ou duas carreiras de esferas (para cargas mais elevadas). Podem possuir placas de proteção/vedação, que não necessita de lubrificação. Pode ainda ter contato angular das esferas, para suportar certa carga axial (usado por exemplo em furadeiras). E pode ainda ser auto compensador, que pode suportar um pequeno deslocamento angular do eixo, como resultado da flexão do mesmo. 35 Defeitos: Os defeitos comuns ocorrem por: · desgaste; · fadiga; · falhas mecânicas. 1. Desgaste O desgaste pode ser causado por: · deficiência de lubrificação; · presença de partículas abrasivas; · oxidação (ferrugem); · desgaste por patinação (girar em falso); · desgaste por brinelamento. 2. Fadiga A origem da fadiga está no deslocamento da peça, ao girar em falso. A peça se descasca, principalmente nos casos de carga excessiva. Descascamento parcial revela fadiga por desalinhamento, ovalização ou por conificação do alojamento. 3. Falhas mecânicas O brinelamento é caracterizado por depressões correspondentes aos roletes ou esferas nas pistas do rolamento. Resulta de aplicação da pré-carga, sem girar o rolamento, ou da prensagem do rolamento com excesso de interferência. Goivagem é defeito semelhante ao anterior, mas provocado por partículas estranhas que ficam prensadas pelo rolete ou esfera nas pistas. Sulcamento é provocado pela batida de uma ferramenta qualquer sobre a pista rolante. Queima por corrente elétrica é geralmente provocada pela passagem da corrente elétrica durante a soldagem. As pequenas áreas queimadas evoluem rapidamente com o uso do rolamento e provocam o deslocamento da pista rolante. As rachaduras e fraturas resultam, geralmente, de aperto excessivo do anel ou cone sobre o eixo. Podem, também, aparecer como resultado do girar do anel sobre o eixo, acompanhado de sobrecarga. - O engripamento pode ocorrer devido a lubrificante muito espesso ou viscoso. Pode acontecer, também, por eliminação de folga nos roletes ou esferas por aperto excessivo. 36 Inspeção visual do estado de um rolamento: Suave Rolamento bom. Metálico uniforme Necessita lubrificação. Som Metálico não uniforme Deve-se trocar Temperatura Alta Falta ou excesso de lubrificante, sujeira, sobrecarga, fadiga, folga ou pressão. Observação Vazamento de lubrificante Trocar vedadores e lubrificante. 37 4. ELEMENTOS DE TRANSMISSÃO 4.1 Polia e Correia A correia é um elemento de máquina que transmite rotação entre eixos através de polias, que são peças cilíndricas movimentadas por rotação de eixos. Polias: As polias são classificadas de acordo com sua superfície de contato com a correia, sendo planas (reta ou abaulada) ou trapezoidais (em “V”). A escolha depende da aplicação, por exemplo, a polia reta conserva melhor a correia, enquanto a abaulada guia melhor a correia. Veja os tipos na tabela abaixo. 40 baixa velocidade como, por exemplo, na movimentação de rolos para esteiras transportadoras. Corrente de buchas: Essa corrente não tem rolos. Por isso, os pinos e as buchas são feitos com diâmetros maiores, o que confere mais resistência a esse tipo de corrente do que à corrente de rolo. Entretanto, a corrente de bucha se desgasta mais rapidamente e provoca mais ruído. Corrente de elos: São constituídas de simples elos de aço. Sua utilização se dá para o transporte de grandes cargas e com baixa velocidade. 41 4.3 Cabos de Aço Os cabos são elementos que transmitem movimento e suportam grandes cargas (força de tração), deslocando-as nas posições horizontal, vertical ou inclinada. São muito empregados em equipamentos de transporte e na elevação de cargas, como em elevadores, escavadeiras e pontes rolantes. A fixação das extremidades se dá por meio de ganchos ou laços (formados pelo trançamento do próprio cabo). Os cabos são normatizados e possuem limites de cargas tabeladas pelos fabricantes. Estrutura: São fabricados com arame de aço trefilado a frio. Inicialmente, o arame é enrolado de modo a formar pernas. Depois as pernas são enroladas em espirais em torno de um elemento central, chamado núcleo ou alma. Veja desenho abaixo: Tipos de distribuição dos fios: Existem vários tipos, sendo os mais comuns os seguintes: - Distribuição normal: todos os fios possuem o mesmo diâmetro. - Distribuição seale: as camadas são alternadas em fios grossos e finos. - Distribuição filler: As pernas contêm fios de diâmetro pequeno que são utilizados como enchimento dos vãos dos fios grossos. - Distribuição warrington: Os fios das pernas têm diâmetros diferentes numa mesma camada. 42 Distribuição seale Distribuição filler Tipos de almas: Podem ser de vários materiais, dependendo da aplicação. - Fibra: é o mais utilizado para cargas não muito pesadas, podendo ser naturais (sisal ou rami) ou artificiais (polipropileno). - Algodão: é o mais utilizado em cabos de pequena dimensão. - Asbesto: utilizado em cabos especiais, sujeitos a altas temperaturas. - Aço: para grandes cargas. Tipos de torção: Desenho Descrição Vantagem Os fios de cada perna são torcidos no sentido oposto ao das pernas ao redor da alma. As torções podem ser à esquerda ou à direita. Esse tipo de torção confere mais estabilidade ao cabo. Os fios de cada perna são torcidos no mesmo sentido das pernas que ficam ao redor da alma. As torções podem ser à esquerda ou à direita. Esse tipo de torção aumenta a resistência ao atrito (abrasão) e dá mais flexibilidade. 45 Elástico de garras: As garras, constituídas por tocos de borracha, encaixam- se nas aberturas do contradisco e transmitem o movimento de rotação. Elástico de fita de aço: Consiste de dois cubos providos de flanges ranhuradas, nos quais está montada uma grade elástica que liga os cubos. O conjunto está alojado em duas tampas providas de junta de encosto e de retentor elástico junto ao cubo. Todo o espaço entre os cabos e as tampas é preenchido com graxa. Apesar de esse acoplamento ser flexível, as árvores devem estar bem alinhadas no ato de sua instalação para que não provoquem vibrações excessivas em serviço. 46 Elástico de dentes arqueados: Os dentes possuem a forma ligeiramente curvada no sentido axial, o que permite até 3 graus de desalinhamento angular. O anel dentado (peça transmissora do movimento) possui duas carreiras de dentes que são separadas por uma saliência central. Elástico junta homocinética: Esse tipo de junta é usado para transmitir movimento entre árvores que precisam sofrer variação angular, durante sua atividade. Essa junta é constituída de esferas de aço que se alojam em calhas. Móveis de garras ou dentes: a rotação é transmitida por meio do encaixe das garras ou de dentes. Geralmente, esses acoplamentos são usados em aventais e caixas de engrenagens de máquinas-ferramenta convencionais. 47 4.5 Roscas São saliências de perfil constante, em forma de hélice (helicoidal). As roscas se movimentam de modo uniforme, externa ou internamente, ao redor de uma superfície cilíndrica ou cônica. As saliências são denominadas filetes. Existem roscas de transporte ou movimento que transformam o movimento giratório num movimento longitudinal. Essas roscas são usadas, normalmente, em tornos e prensas, principalmente quando são freqüentes as montagens e desmontagens. Roscas de perfil quadrado: Esse tipo de perfil é usado em equipamentos e máquinas que sofrem grandes esforços (ex.: prensas e morsas). Possibilita o uso de roscas múltiplas (até quatro entradas), que realiza avanço axial maior por volta completa. 50 Diâmetro Interno Altura da porca Onde, H: altura da porca. Verificação da Pressão Superficial Onde, P: pressão superficial; n: número de filetes [altura da porca (H) dividido pelo passo da rosca (p)]. Exemplo: Dimensionar parafuso e porca para uma prensa manual. Informações básicas: Força máxima a ser aplicada: 15 KN; Número de entradas da rosca: 1; Material da porca: Ferro Fundido Cinzento ( r 155 MPa); Material do parafuso: Aço ABNT 1020 ( e = 210 MPa); Coeficiente de segurança: 2. 1. Calcular a tensão admissível para o parafuso: adm = e / Sg = 210 / 2 = 105 MPa. 2. Calcular o diâmetro interno do parafuso pela fórmula da tração/compressão: 51 di = 13,5 mm 3. Designar um passo em função do diâmetro interno, que se dá através de consulta a tabela: Dimensões normalizadas para rosca trapezoidal – PROTEC: Para di = 13,5 mm, p = 4 mm. de = di + p = 17,5 mm dm = (di + de) / 2 = 15,5 mm a = 4 . 1 = 4 mm 4. Verificar qual é o coeficiente de atrito parafuso/rosca em função de seus materiais (deve-se consultar tabela): Coeficiente de atrito parafuso/rosca – PROTEC: = 0,18 5. Calcular o torque para o parafuso: T = 30963,42 N.mm 6. Verificar o diâmetro interno quando submetido à torção utilizando a fórmula da torção. Não esquecer de utilizar tensão de torção (tau admissível). A maior dimensão encontrada entre as fórmulas de tração e torção deve ser considerada: adm = 0,577 . adm = 0,577 . 105 = 60,58 MPa di = 13,73 mm 7. Calcular o número de filetes: n = 27,4 / 4 n = 6,85 8. Calcular a altura da porca: adm = r / Sg = 155 / 2 = 77,5 MPa. 52 H = 27,4 mm 9. Verificar a pressão superficial P = 22,5 MPa Como o valor máximo indicado para pressão superficial entre parafuso- porca em aço-ferro fundido é 100 MPa (conforme PROTEC), então o dimensionamento está correto. 4.6 Engrenagens São rodas com dentes padronizados que servem para transmitir movimento e força entre dois eixos. São usadas também para variar o número de rotações e o sentido da rotação de um eixo para o outro. Existem vários tipos de engrenagens, sendo as mais comuns descritas a seguir: Cilíndrica de dentes retos: É uma das mais conhecidas. Os dentes são paralelos entre si e paralelos ao eixo. São as engrenagens mais simples que existem e são muito utilizadas em máquinas para variação de rotação, transmitindo movimento entre eixos paralelos. A engrenagem com maior número de dentes é chamada coroa, enquanto a menor é chamada pinhão. 55 Engrenagens cônicas possuem as seguintes características além: ae = ângulo externo ap = ângulo primitivo ai = ângulo interno ac = ângulo do cone complementar l = largura do dente Engrenagens helicoidais para roscas sem fim possuem as seguintes características além: ach = ângulo de chanfro rc = raio da superfície côncava 56 Tabelas TABELAS DE ROSCAS ROSCA MÉTRICA DE PERFIL TRIANGULAR SÉRIE NORMAL EXTERNA INTERNA EXTERNA E INTERNA (PARAFUSO) (PORCA) (PARAFUSO E PORCA) É ts Ta o > SÊ qe E E 5 q q É E g qa E s ZE z 5 Tg z z Jg á á d d h, re D D, ta Pp AD, (mm) | (mm) | (mm) | (mm) | émm) | (mm) | (mm) | (mm) | (mm 1 0,693 0,153 0,036 | 1,011 0,729 0,018 0,25 | 0,837 12 0,893 0,153 0,036 1,211 0,929 0,018 0,25 1,038 14 1,032 0,184 0,043 | 1413 1,075 0,022 0,3 1,205 L6 1171 0,215 0,051 | 1,616 1,221 0,022 0,35 | L373 18 1,371 0,215 0,051 | 1,816 1421 0,022 0,35 | 1,573 2 1,509 0,245 0,058 2,018 1,567 0,025 04 1,740 22 1,648 0,276 0,065 | 2,220 1,713 0,028 0,45 | 1,908 25 1,948 0,276 0,065 | 2520 | 2,013 0,028 0,45 | 2,208 3 2,387 0,307 0072 | 3m2 | 2,459 0,031 05 2,675 as | 2764 0,368 0087 | 3527 | 2,850 0,038 0,6 310 4 3141 0,429 0,101 | 4,031 3,242 0,044 07 3,545 45 3,680 0,460 0,108 3,690 0,047 0,75 4,013 5 4,019 0,491 0,115 | 5036 | 4134 0,051 0,8 4,480 6 4,77: 0,613 0,144 | 6045 | 4917 0,06 1 5,350 7 5,773 0,613 0,144 7,045 5,917 0,06 1 6,350 8 6,466 0,767 0,180 | 8056 6,647 0,08 125 | 7,188 9 7 A66 0,767 0,180 | 9,056 7,647 0,08 125 | 8,188 10 8,160 0,920 0,217 | 10,067 | 8,376 0,09 15 9,026 n 9,160 0,920 0,217 11,067 9,376 0,09 15 10,026 2 9,833 1074 | 0,253 | 12,079 | 10,106 | 0,11 175 | 10,863 14 11,546 1,227 0,289 14,090 11,835 0,13 2 12,701 16 13,546 | 1,227 0,289 | 16,090 | 13,835 | 0,13 2 14,701 18 14,933 | 1,534 0,361 | 18112 | 15294 | 0,16 25 16,376 20 16,933 | 1,534 0,361 | 20,112 | 17,294 | 0,16 25 18,376 22 18,933 1,534 0,361 22,112 19,294 0,16 25 20,376 24 20,319 | 1,840 0433 | 24135 | 20752 | 0,19 3 22,051 7 23319 | 1,840 0,433 | 27135 | 23752 | 0,19 3 25,051 30 25,706 2,147 0,505 30,157 26,211 0,2 3,5 27,727 33 28,706 | 2,147 0,505 | 33157 | 29211 | 0,22 3,5 727 36 31,093 | 2,454 0,577 | 36,180 | 31,670 | 0,25 4 33,402 39 34,093 2454 0,577 39,180 34,670 0,25 4 36,402 42 36.479 | 2,760 0,650 | 42102 | 97,129 | 0,28 45 39,077 57  ANEL ELÁSTICO PARA EIXOS TIPO Dae Anel sem pressão m o “F paro dj =4:9 | ER | + ele / Ss - 1 o º Ls od no SL = 023 Medidas em mm 2 als [d[-a[bla)alm[a]s [dá [-a)-b[d | d/m ht min ht min 4 [040/37 [18/07] 10/33 [0,50] 34 [1,50 53 | 40] 2,5 |32,3/1,60 5 |0,60]47 22/11) 10/43 |070)] 35 |1,50 54 | 4,0] 2,5 [33,0] 1,80 é [070/56 | 26/13] 12/57 [0,80] 36 |175 54 | 40] 25 |340/1,85 7 [080/65 | 28] 13| 12 0,90 | 37 [1,75 55 | 40] 2,5 |35,0/1,85 8 |0,80]7, 28|15| 12 0,90 | 38 [1,75 5,6 36,0/ 1,85 9 |100]84 | 30/17] 13 110/39 [1,75 47 37,0| 1,85 10 [1,00)93 | 30|18| 15 110 | 40 [1,75 58 37,5| 1,85 11 /1,00/10,2| 31/19 | L5 1,10 | 42 11,75 6,2 39,5/ 1,85 12 |1,00/110| 32/22/17 110 | 44 [1,75 6,3 41,5| 1,85 13 [1,00/11,9| 33/22/17 1,10 | 45 [1,75 6,3 42,5/ 1,85 14 /1,00/12,9| 34] 2,2 7 1,10 | 46 |1,75 6,3 43,5/ 1,85 15 |1,00/133| 35/22 | 17 110 | 47 [175 6,4 44,5| 1,85 16 | 1,00/14,7 | 36 | 22 7 1,10 | 48 [1,75 6,5 45,5/ 1,85 17 |1,00/157 | 37/22/17 110 | 50 [2,00 17 47,0/215 18 |120/165 | 38/27 | 1,7/17,0/1,30 |52 |200 6,8 49,0/2,15 19 |120/17,55| 38/27 | 20 1,30 | 54 |2,00 69 | 50 51,0/2,15 20 |120/185| 39/27 | 20 1,30 | 55 |2,00 70 | 50 52,0/2,15 21 /120/19,5| 40/27 | 20 1,30 | 56 [2,00 70 | 50 59,0/2,15 22 |/120/20,5| 41/27 | 20 130 | 57 |2,00 7, 55 54,0/2,15 23 |120/21,5| 42/27 | 20 1,30 | 58 |2,00 71| 55 55,0/2,15 24 [120/22 | 42/31] 20 1,30 | 60 [2,00 72 | 55 57,0/2,15 25 |120/232| 43/31 | 20/23,9/1,30 | 62 |2,00 72 | 55 59,0/2,15 26 |120/245 | 44| 31 | 20] 24,9/1,30 | 63 |2,00 73 | 55 60,0/2,15 27 |120/249 | 45| 31] 20]25,6/1,30 | 65 |2,50 7, 64 62,0/2,65 28 |1,50/25,9 | 46| 31 | 20] 26,6/1,60 | 67 |2,50 78 | 64 64,0/2,65 29 |1,50/26,9 | 47 | 35 | 20]27,6/1,60 | 68 |2,50 78 | 64 65,0/2,65 30 | 1,50 ]27, 48| 35 | 20/28,6/1,60 | 70 |2,50 7, 64 67,0/2,65 31 |1,50/28,6 | 49|35| 25|29,3/1,60 | 72 |2,50 | 67,5] 79 | 74 69,0/2,65 32 |1,50/29,6 | 50 | 39 | 2,5] 30,3/1,60 | 75 [2,50 70,5] 79 | 70 72,0/2,65 33 |1,50/30,5| 51/39] 29/31,3]1,60 | 77 |2,50 |72,5| 80 | 7,0] 2,5 |740|2,65  ANEL ELÁSTICO PARA FUROS Anel sem pressão TIPO DAi Medidos em mm 2 2 s [dd [-a [-b [d [a [m s [d [a [-b [a [a |m ha nin ha min. 9,5 |1,00 [10,30] 3,00 | 1,60 | 1,50 [9,90 | L1O 1,50 [40,80] 5,30 | 4,00) 2,50] 40,00] 1,60 1,00 [10,80] 3,10 | 1,60 | 1,50 [10,40] 1,10 1,50 [42,00] 5,50] 4,00] 2,50]41,00] 1,60 10,5/1,00 11,30] 3,10 | 1,60] 1,50 [10,90] 1,10 1,75 [43,50] 5,70 | 4,00] 2,50]42,50] 1,85 1,00 [11,80] 3,20 | 1,60 [1,50 [11,40] 1,10 1,75 [44,50] 5,70 | 4,00] 2,50/43,50] 1,85 1,00 [13,00] 3,30 | 2,00 | 1,70 [12,50] 1,10 1,75 [45,50] 5,80] 4,00] 2,50]44,50] 1,85 1,00 [14,10] 3,50 | 2,00] 1,70 [13,60] 1,10 1,75 [46,50] 5,80 | 4,50] 2,50]45,50] 1,85 1,00 |15,10] 3,60 | 2,00 | 1,70 [14,60] 1,10 1,75 [47,50] 5,90| 4,50] 2,50] 46,50] 1,85 1,00 [16,20] 3,60 | 2,00 | 1,70 [15,70] 1,10 1,75 [48,50] 5,90] 4,50| 2,50]47,50] 1,85 1,00 [17,30] 3,70 | 2,00 | 1,70 [16,80] 1,10 1,75 |49,50| 6,00] 4,50| 2,50]48,50] 1,85 1,00 [18,30] 3,80 | 2,00 | 1,70 [17,80] 1,10 1,75 |50,50] 6,10] 4,50] 2,50]49,50] 1,85 1,00 [19,50] 4,00 | 2,50] 1,70 |19,00] 1,10 1,75 |51,50] 6,20| 4,50] 2,50/50,50] 1,85 1,00 |20,50] 4,00 | 2,50 | 2,00 [20,00] 1,10 2,00 [54,20] 6,50] 4,50] 2,50 53,00] 2,15 1,00 |21,50] 4,00 | 2,50 | 2,00 [21,00] 1,10 2,00 [55,20] 6,50] 5,10] 2,50/54,00] 2,15 1,00 |22,50] 4,10 | 2,50 2,00 [22,00] 1,10 2,00 [56,20] 6,50] 5,10] 2,50/55,00) 2,15 1,00 |23,50] 4,10 | 2,50 | 2,00 [23,00] 1,10 2,00 |57,20| 6,50] 5,10] 2,50 /56,00] 2,15 1,20 |24,60] 4,20 | 2,50] 2,00 [24,10] 1,30 2,00 [58,20] 6,50] 5,10] 2,50/57,00) 2,15 1,20 [25,90] 4,30 | 2,50 [2,00 [25,20] 1,30 2,00 [59,20] 6,50] 5,10] 2,50/58,00] 2,15 1,20 |26,90] 4,40 | 3,00 | 2,00 [26,20] 1,30 2,00 [60,20] 6,50] 5,10] 2,50 59,00] 2,15 1,20 |27,90] 4,60 | 3,00] 2,00 [27,20] 1,30 2,00 [61,20] 6,80] 5,10] 2,50/60,00) 2,15 1,20 |29,10] 4,60 | 3,00 |2,00 [28,40] 1,30 2,00 [62,20] 6,80] 5,10] 2,50 [61,00] 2,15 1,20 |30,10] 4,70 | 3,00] 2,00 [29,40] 1,30 2,00 [64,20] 6,80] 5,50] 2,50/63,00] 2,15 1,20 [31,10] 4,70 | 3,00 |2,00 [30,40] 1,30 2,00 [66,20] 6,90] 5,50] 2,50/65,00] 2,15 1,20 |32,10] 4,70 | 3,00 | 2,00 [31,40] 1,30 2,00 [67,20] 6,90] 5,50] 2,50 [66,00] 2,15 1,20 [33,40] 5,20 | 3,50/ 2,50 |32,70] 1,30 2,50 [69,20] 7,00] 5,50] 2,50]68,00] 2,65 1,20 34,40] 5,20 | 3,50] 2,50 |33,70] 1,30 2,50 [71,50] 7,00] 6,00| 2,50/70,00] 2,65 1,50 |35,50] 5,20 | 3,50 | 2,50 [34,70] 1,30 2,50 [72,50] 7,40] 6,00] 2,50]71,00] 2,65 1,50 |36,50] 5,20 | 3,50 2,50 |35,70] 1,60 2,50 [74,50] 7 40| 6,00] 2,50/73,00] 2,65 1,50 |37,80] 5,20 | 3,50 2,50 |37,00] 1,60 2,50 [76,50] 7,80] 6,60| 2,50]75,00] 2,65 1,50 |38,80] 5,20 | 3,50| 2,50 |38,00] 1,60] 75 | 2,50 [79,50] 7,80 | 6,60 | 2,50]78,00] 2,65 1,50 [39,80] 5,20 | 3,50] 2,50 |39,00] 1,60] 77 | 2,50 [81,50] 7,80 | 6,60 | 2,50 [80,00] 2,65  62 Símbolos das séries de rolamentos (dimensões e tipos) Tolerâncias para eixos e furos 65 Bibliografia DOBROVOLSKI, V. Elementos de Máquinas. Moscou: Mir, 1970. NSK. Catálogo Geral. 2006. SKF. Introdução aos Mancais de Rolamentos. 1996. PROVENZA, Francesco. Projetista de Máquinas. São Paulo: PRO-TEC, 5ª ed., 1985. SHIGLEY, Joseph E. Elementos de Máquinas. Volume I e II. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos Editora, 1980. Elementos de Máquinas. Volume I e II. Apostila do curso Técnico em Mecânica do Telecurso 2000. This document was created with Win2PDF available at http://www.win2pdf.com. The unregistered version of Win2PDF is for evaluation or non-commercial use only. This page will not be added after purchasing Win2PDF.