02 - eixos e eixos arvores - ppt
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Eixos e EixosEixos e Eixos--rvoresrvores
Sistemas MecnicosElementos de Mquinas
Prof. Dr. Francisco Jos de Almeida
Prof. Dr. Francisco Jos de Almeida Eixos e Eixos-rvoresSistemas Mecnicos / Elementos de Mquinas
Eixos e EixosEixos e Eixos--rvoresrvores
z DefiniozMateriaisz Fabricaoz Caractersticas Adicionaisz Dimensionamento
Esttico Fadiga.
Prof. Dr. Francisco Jos de Almeida Eixos e Eixos-rvoresSistemas Mecnicos / Elementos de Mquinas
DefinioDefinioz Elemento rotativo ou estacionrio, geralmente de
seo circular, que tem montado sobre si elementos como engrenagens, polias, volantes, manivelas, rodas denteadas e outros elementos de transmisso de potncia
z Eixo: elemento submetido flexo funo estrutural
z Eixo-rvore: elemento submetido flexo-toro funo de transmisso de potncia.
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MaterialMaterial
z Os materiais mais usados para a confeco de eixos so: Ao ABNT- 1020; 1025; 1045; Ao ABNT- 2340 (Cromo Nquel); Ao ABNT- 4143; 4140 (Cromo Molibdnio); Ao ABNT- 6115; 6120; 6140 (Cromo Vandio); Ao ABNT- 8640; 8660 (Cromo Nquel Molibdnio); Ao ABNT- 51210; 51410 (Ao Inoxidvel).
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FabricaoFabricaoz Torneamento a partir de barras redondas
Trefiladas de at 60 mm Laminadas de 60 a 150
z Forjamento Forjadas acima de 150 mm
z Fundioz Extrusoz Sinterizao
z Eixos ainda podem Ser tratados termicamente Sofrer processos adicionais de acabamento.
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Caractersticas AdicionaisCaractersticas Adicionais
z Eixos de ao de alta resistncia apresentam mesma rigidez que os de ao carbono
z Eixos vazados com um furo de dimetro igual metade do seu dimetro externo pesa 75% e apresenta momento de inrcia igual a 94% de um eixo inteirio de mesmo dimetro
z Eixos que trabalham a altas rotaes devem ser balanceados.
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DimensionamentoDimensionamento
z Tipos de solicitaes
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Dimensionamento EstticoDimensionamento Esttico
z O dimensionamento de eixos se baseia na teoria de vigas, de Resistncia dos Materiais
43
3
3
1
1,17,2
32
32,
=
==
dd
MddM
dWWM
iadm
iadm
i
fadmf
i
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Dimensionamento EstticoDimensionamento Esttico
222
2 ,2 fvfhctci
MMMMMM +=
+=
1,7
1,0
0,8
Flexo alternada,Toro alternada
Flexo alternada,Toro oscilante
Flexo alternada,Toro constante
=
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Dimensionamento EstticoDimensionamento Esttico
CSperigosa
adm
=
7 a 10Choque
4 a 8Alternada
3 a 5PulsanteVarivel
3 a 4Sbita
Estes valores devem ser multiplicados por 2 a 3 se for considerado perigo de vida humana
1,5 a 2GradualConstante
ObservaoCSCarga
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Dimensionamento EstticoDimensionamento EstticodcbaCS =
dctil: d=1,5 2,0frgil: d=2,0 3,0
gradual: c=1,0sbita: c=2,0com choque: c=2 5
constante: b=1,0oscilante: b=1,5 2,0alternada: b=2,0 3,0
(tipo do material)d
(modo de aplicao)c
(tipo de carga)b
relao de elasticidadea
e
perigosaa =
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Dimensionamento EstticoDimensionamento Esttico
z Tenses de ruptura e de escoamento
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Dimensionamento FadigaDimensionamento Fadigaz Fenmeno que todo
material sofre quando submetido a uma solicitao varivel
z Inicia-se na superfcie da pea, como uma micro-trinca
z Provoca diminuio da rea resistente da pea, at uma ruptura repentina.
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Dimensionamento FadigaDimensionamento Fadigaz Diminuio da capacidade
do material com o nmero de ciclos de trabalho I: N
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Dimensionamento FadigaDimensionamento Fadigaz Fatores
forma geomtrica (concentraes de tenses);
imprecises metalrgicas (no homogeneidade);
corroso; acabamento superficial; tenses residuais; temperatura; sobrecarga; etc...
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Dimensionamento FadigaDimensionamento Fadiga
z Influncia da geometria
Tabela para obteno de fw10
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Dimensionamento FadigaDimensionamento Fadiga
010
3
5,10,1,
,17,2
b
tabela
CQQC
SCMd
fwfw
N
terica
real
N
Nadm
adm
i
=
==
=
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Dimensionamento FadigaDimensionamento Fadiga
0,560,570,60,70,80,9b0=1
300200100503020d=10
Quando K for fator decisivo no dimensionamento3 a 6
Quando r for fator decisivo no dimensionamento1,8 a 2,5Quando e for fator decisivo no dimensionamento1,1 a 1,8SN=
FIMFIM
Eixos e Eixos rvoresSistemas Mecnicos
Elementos de MquinasProf. Dr. Francisco Jos de Almeida
Eixos e Eixos-rvoresEixos e Eixos-rvoresDefinioMaterialFabricaoCaractersticas AdicionaisDimensionamentoDimensionamento EstticoDimensionamento EstticoDimensionamento EstticoDimensionamento EstticoDimensionamento EstticoDimensionamento FadigaDimensionamento FadigaDimensionamento FadigaDimensionamento FadigaDimensionamento FadigaDimensionamento FadigaFIM