Aula 3 Eixos e Chavetas

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Fator de Segurança (F.S.) O fator de segurança (F.S.) é a relação entre a carga de ruptura F  rup  e a car carga admis dmissí sív vel F  adm . O fator de segurança é um número maior que 1 a fim de evit evitar ar maior aior poss possib ibil ilid idad adee de falh falha. a. Valor alores es espe especí cífi fico coss depe depend ndem em dos dos tipo tiposs de mater ateria iais is usad usados os e da fina finali lida dade de pret preteendid ndidaa da estru strutu turra ou máqui áquin na.

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Fator de Segurança (F.S.) O fator de segurança (F.S.) é a relação entre a carga de ruptura F  rup  e a car carga admis dmissí sív vel F  adm . O fator de segurança é um número maior que 1 a fim de evit evitar ar maior aior poss possib ibil ilid idad adee de falh falha. a. Valor alores es espe especí cífi fico coss depe depend ndem em dos dos tipo tiposs de mater ateria iais is usad usados os e da fina finali lida dade de pret preteendid ndidaa da estru strutu turra ou máqui áquin na.

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Fator de Segurança (F.S.) Determinado através de normas, com base em projetos existentes, em indicações tabeladas em livros e/ou revistas especializadas e, principalmente, na experiência do projetista.

Exemplos: CORRENTES:................. :...................FS ..FS ≈ 1,1 1, 1 a 1,5

CORREIAS:................ CORREIAS:.......................F .......FSS ≈ 1,1 a 1,8 CABOS DE AÇO

Pás, Guindastes, Escavadeiras e Guinchos:.............. FS ≈ 5,0 Pontes Rolantes:......................................................... FS ≈ 6,0 a 8,0 Elevadores de baixas velocidades (Carga):................ (Carga):................ FS ≈ 8,0 a 10,0 Elevadores Elevadores de altas velocidades (Passageiros):......... (Passageiros):......... FS ≈ 10,0 a 12,0 AVIAÇÃO COMERCIAL:... FS ≈ 1,1 a 1,3. AVIAÇÃO MILITAR:.......... FS ≈ 1,1

Fator de Segurança (F.S.) Tipos de cargas: Estática Um parafuso prendendo uma luminária. Uma corrente suportando um lustre.

Intermitente Dente de uma engrenagem

Alternada Eixos, molas, amortecedores, etc.

Os esforços atuantes em eixos e árvores são: •

Momento fletor, momento torçor, força cortante e força axial (estáticos e/ou cíclicos).

Torção Torque é o momento que tende a torcer a peça em torno de seu eixo longitudinal. Seu efeito é de interesse principal no projeto de eixos ou eixos de acionamento usados em veículos e maquinaria.

Torção Equação da torção Quando um torque externo é aplicado a um eixo, cria um torque interno correspondente no interior do eixo. A equação da torção relaciona o torque interno com a distribuição das tensões de cisalhamento na seção transversal de um eixo ou tubo circular. Para material linear-elástico aplica-se a lei de Hooke.

Torção Equação da torção

Dimensionamento de Eixo Sólido

Dimensionamento de Eixo Tubular

Falha na Torção

Falha

Estática

Dinâmica

Projeto

Falha Estática Escoamento

Ruptura

Plastificação

Falha Dinâmica

Variáveis

Repetidas

Alternantes

Flutuantes

FADIGA

Falha Estágio I

• Microtrincas

Estágio II

• Macrotrincas (marcas de praia)

Estágio III

• Fratura Rápida e Repentina

Fatores Descontinuidade no material Trincas

Propagação

Descontinuidade do Material Mudanças Rápidas Seção Transversal Elementos que rolam/deslizam contra outros

Descuidos

Composição do Material

Fatores de Carregamento Limite de resistência para vida finita

Critério de resistência à fadiga

Sendo: Se = Limite de Resistência a Fadiga Sut = Limite de Limite de Resistência a Tração

Critério de resistência à fadiga

Cálculo do diâmetro considerando falha por fadiga

Cálculo do diâmetro de falha por fadiga

Cálculo do diâmetro de falha por fadiga

Chavetas

Tipos

Exemplo de montagem

Exemplo de usinagem

Tipo Woodruff 

Dimensionamento de Chavetas

Quanto a área de cisalhamento

Quanto a área de esmagamento

Tabela para chaveta paralela

Exercícios de Chavetas 1- Em um sistema de transmissão por polias temos uma chaveta que está submetida aos esforços de cisalhamento e esmagamento. Considerando que este motor tem uma potência 4cv, rotação 1750 rpm e com o seu diâmetro de saída de 40mm, calcule o comprimento mínimo dessa chaveta sabendo: b=10mm, h=8mm e t= 4,7mm (tabela)

Exercícios de Chavetas 2- Um sistema de transmissão por engrenagens tem uma chaveta que está montada no eixo do motor submetida aos esforços para seu funcionamento. Considerando que este motor tenha uma potência 6cv, rotação 2500 rpm e com o seu diâmetro de saída de 30mm, calcule o comprimento mínimo dessa chaveta sabendo: b=8mm, h=7mm e t1= 4,1mm (tabela)