02 - eixos e eixos arvores - ppt

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.

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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