4-sistemas de ajustes

Prof. Rosley Anholon 1

SISTEMAS DE AJUSTES

Prof. Rosley Anholon

Sistemas de Ajustes

2

Para a fabricação de peças, inicialmente há a necessidade de saber as

dimensões limites e verificar se as peças atendem ou não essa dimensão

limite.

Porem quando se trata de um ajuste estuda-se o comportamento de um

eixo acoplado a um furo.

a) Ajustes com folga

b) Ajustes incertos

c) Ajustes com interferência


Sistemas de Ajustes

3

SISTEMA FURO BASE

É aquele em que são obtidas associações de eixo de várias classes

de tolerâncias com o furo de uma única classe de tolerância, ou seja,

o furo base. Ai = 0.


Sistemas de Ajustes

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SISTEMA EIXO BASE

É aquele em que são obtidas associações de furos de várias classes

de tolerâncias com o eixo de uma única classe de tolerância, ou seja,

o furo base. as = 0.


Ajustes com folga

5


Ajustes com interferência

6


Ajustes incertos

7


• A norma NBR 6158 indica algumas combinações que sempre darão ajustes

incertos ou com interferência

• Ex. Os seguintes acoplamentos sempre resultam em ajustes com folga:

– dos eixos de a à h com furo-base H;

– dos furos de A à H com eixo-base h.

• A tabela A.4.3 também indica algumas combinações:

Ajustes com folga Ajustes incertos Ajustes com interferência

H7/a9 =A9/h7

H11/a11 =A11/h11

H6/j5 = J6/h5

H7/j6 = J7/h6

H8/j7 = J8/h7

H5/n4 = N5/h4

H6/n5 = N6/h5

H7/b8 =B8/h7

H7/b9 = B9/h7

H11/b11 =B11/h11

H5/k4=K5/h4

H6/k5=K6/h5

H7/k6=K7/h6

H8/k7=K8/h7

H5/p4=P5/h4

H6/p5=P6/h5

H7/p6=P7/h6

Sistemas de Ajustes


Escolha de um Ajuste

• Ajustes de mecânica muito precisa

• Ajustes de mecânica de precisão

• Ajustes de precisão média

• Ajuste comum

• Exemplos de aplicação dos ajustes acima: parte unidas com muita

pressão. Ex.: eixo de redutor de ponte rolante de siderúrgicas.

– Ajustes com interferência forte: peças solidamente acopladas;

podem se desacoplar mediante pressão. Ex.: eixos de motores

elétricos



– Ajustes com interferência leve: peças de acoplamento fixo; podem

acoplar-se ou desacoplar-se a golpe de martelo pesado. Ex.: anéis

internos de rolamento

– Ajuste incerto forte: acoplamento fixo e montagem e desmontagem

não tão freqüente; podem acoplar-se ou desacoplar-se a golpe de

martelo comum. Ex.: embuchamento de rodas e rotores de turbinas

– Ajuste incerto leve: peças que devem acoplar-se e desacoplar-se a

mão ou martelo de borracha. Ex.: anéis externos de rolamentos

fixados nas carcaças

– Ajustes com folga leve: peças que, quando bem lubrificadas, pode-

se montá-las e desmontá-las a mão. Ex.: colunas móveis de

furadeiras



– Ajustes com folga semi-rotativo: peças que devam ter folga

bastante mínima. Ex.: engrenagens deslizantes em caixas de

câmbio.

– Ajustes com folga rotativo: peças que necessitam de folga

perceptível. Ex.: mancal principal em tornos.

– Ajustes com folga rotativo livre : peças que devem ter folga

bastante perceptível entre ambas as peças. Ex.: fusos de tornos

em seus suportes.

– Ajustes com folga rotativo forte: peças que devem ter ampla folga.

Ex.: mancais de turbo-geradores

– Ajustes de mecânica comum: peças que devam ter ampla folga e

grande tolerância de fabricação e são todos com folga. Ex.: grande

parte dos elementos de máquinas empregados em máquinas

agrícolas


Escolha de Ajustes – exemplo prático 1

• Vai depender da funcionalidade do acoplamento. Deve-se

considerar as facilidades produtivas e por isso utiliza-se mais

furo-base, e a escolha é feita, muitas vezes, por equipes

multifuncionais.

• Exemplo 1: na figura ao lado o anel a

deve ter um ajuste com interferência e o

anel b com folga.

• Assim, o sistema utilizado deverá ser

furo-base. Caso fosse utilizado eixo-base

a peça a danificaria toda a superfície

onde se encaixaria a peça b


• Exemplo 2: em oposição ao exemplo anterior, na figura abaixo o

anel a deve ter um ajuste com folga e o anel b com interferência

– Assim, o sistema

utilizado deverá ser

eixo-base. Caso fosse

utilizado o sistema furo-

base a peça a teria

dificuldades de ser

encaixada.




• No conjunto abaixo, uma bucha de bronze deve ser colocada

entre o eixo e o furo, sendo que o eixo que será encaixado na

bucha deverá ter uma folga leve. Quais as tolerâncias a

serem usadas?


Solução

Sugere-se em casos semelhantes a estes adotar-se os

seguintes ajustes:

– Para o eixo d1: tolerância h8

– Para o diâmetro D1 da bucha: tolerância H9,

Portanto, ter-se-á entre d1 e D1 um ajuste com folga leve, onde

o eixo deslizará sobre a bucha.

– Para o diâmetro do furo D2 sugere-se a tolerância H7

– Para o diâmetro externo da bucha, sugere-se a tolerância

r6, portanto, ajuste com interferência, evitando que a

bucha deslize no furo.



• Qual o sistema de ajustes a ser utilizado no conjunto

ilustrado abaixo (acoplamento envolvendo união

chavetada)?



Solução

a) H7k6 - ajuste incerto, devido à grande precisão necessária para

localização, além da necessidade de se minimizar a folga entre as

peças, a fim de não sobrecarregar o ajuste da chaveta com cargas

alternativas e choques

b) e c) H7j6 - ajuste incerto, devido à precisão necessária e a

impossibilidade de haver folga excessiva entre pino e furo que

poderia provocar o seu cisalhamento.



Cálculo das tolerâncias

tajuste = teixo + tfuro

tajuste = (as-ai) + (As-Ai) ou t = (As-ai)- (Ai-as)

Uma vez que

Fmáx = As - ai

Fmín = Ai - As

Imáx = Ai - as

Imin = As - ai

Substituir essas equações na

fórmula acima


Cálculo das tolerâncias

Para ajustes com folgas

tajuste = Fmáx - Fmín

Para ajustes com interferência

tajuste = I Imáx I - I Imín I

Para ajustes incertos

tajuste = Fmáx- I Imín I

De maneira geral é mais fácil, para a

fabricação, variar-se medidas de eixos

do que de furos, portanto, em princípio

deve-se utilizar o sistema furo-base e

procurar deixar a menor tolerância para

o eixo. Assim, na tolerância de um

ajuste tenta-se procurar uma solução

t eixo < t furo


Deseja-se realizar um ajuste em uma dimensão de 80 mm. Ensaios

realizados a diversas velocidades e temperaturas de

funcionamento mostraram que a folga mínima não deve ser

inferior á 40 µm e a folga máxima de ser de 120 µm. Encontrar um

ajuste ISO (tabelado) que mais se aproxime da condição

especificada. Considerar a mesma qualidade de trabalho para o

eixo e para o furo e o melhor custo benefício de fabricação.



Dimensão Nominal = 80 mm

Folga mínima ≥ 0,040mm

Folga máxima = 0,120mm

tajuste = Fmáx – Fmín

Fmín = Fmáx – tajuste ≥ 0,040mm

0,120 – tajuste ≥ 0,040 – tajuste ≥ 0,040 - 0,120

– tajuste ≥ -0,80 tajuste ≤ 0,80 mm



Como foi assumido que a tolerância do eixo e do furo são as

mesmas e que t ajuste = teixo + tfuro temos que

teixo = tfuro ≤ 0,40 mm

Da tabela A.2.1 para uma dimensão menor ou igual a 0,040 mm e

dimensão de 80 mm, tem-se uma qualidade de trabalho menor ou

igual a IT7. Assim, para um sistema furo base deve-se testar os

valores da qualidade de trabalho disponível (7, 6, 5..)

Para IT7 considerando-se furo base temos 80H7.



80H7 As = 0,030 mm e Ai = 0,000mm

Veja coerência na tabela 4.1

Fmáx = As - ai

0,120 = 0,03 – ai.

ai = - 0,090 mm

Fmín = Ai – as ≥ 0,040 mm como Ai=0 temos – as ≥ 0,040 mm

Ou as ≤ - 0,040 mm

Encontrar na tabela A.4.2 um eixo que atenda as condições.



Ao escolher o campo de tolerância e para qualidade de trabalho

IT7, temos as= - 0,060 mm e ai = - 0,090 mm.

Portanto, o ajuste escolhido é:

80 H7e7



A escolha de um sistema de ajuste (furo base ou eixo base) para

um determinado acoplamento é feito levando-se em conta a

facilidade de fabricação dos componentes.

Normalmente, para a fabricação é mais fácil variar-se medidas do

eixo do que do furo e por esse motivo utiliza-se mais FURO-BASE.

Outras recomendações para a escolha de um ajuste


No mesmo raciocínio, recomenda-se que o grau de tolerância do

furo seja superior ao do eixo, por exemplo, H8/g7.

AJUSTES COM INTERFERÊNCIA: Os ajustes com interferência

são utilizados quando, por exemplo, a transmissão do movimento

deve ser assegurada, mesmo que não se utilize chavetas. Ex:

eixos de motores elétricos, anéis de rolamento interno usam

H7/s6 ou H7r6. Vide tabela 4.3



AJUSTES INCERTOS: nos ajustes incertos, dependendo das

peças fabricadas, pode-se ter uma interferência ou folga e para a

montagem utiliza-se normalmente martelos de borracha ou

prensas. São utilizados geralmente nas partes finais dos eixos.

Típicos ajustes incertos são H7/n6 utilizado para se ter uma

excelente centragem. Vide tabela 4.3



AJUSTES COM FOLGA: os ajustes com folgas são utilizados

tanto em acoplamentos, nos quais não deve haver um

movimento relativo entre as peças, como também em

acoplamentos cujos componentes movimentam-se relativamente

uns aos outros. Exemplo o H7/h6 é utilizado quando há

exigência de uma boa centragem e trocas constantes de peças.

Recomendações práticas para a escolha de um ajuste


LEIA TEXTO COMPLEMENTAR: PÁGINAS 28 A 30 SOBRE

RECOMENDAÇÕES DOS SISTEMAS DE AJUSTE.

Agostinho, O.L; Rodrigues, A.C. Lirani, João; Tolerâncias,

ajustes, desvios, e análise de dimensões. Editora Blucher, 1977.

Recomendações práticas para a escolha de um ajuste


Ajustes de peças normalizadas

• São ajustes feito com peças cujas tolerâncias são normalizadas, ou

porque as suas fabricações já são normalizadas para redução de

custos, tais como rolamentos, retentores, etc. ou porque a utilização

de peças com tolerâncias normatizadas são perfeitamente

estudadas.

• Vide nos próximos slides recomendações para estriados, chavetas,

buchas e rolamentos.


Ajustes de perfis estriados e chavetas

• Considere o desenho a seguir do estriado



• Para a chaveta, deve-se realizar as seguintes escolhas


Aplicação de bucha entre eixo e cubo

• Deslizante entre eixo e bucha e interferência entre bucha e cubo.


Tolerância para rolamentos

• O funcionamento de um rolamento depende de um ajuste bem

escolhido. É difícil fazer uma escolha correta sem contar com a

experiência de fabricantes como SKF, FAG, TIMKEM, etc. A

fabricação de rolamentos já está devidamente padronizada pelas

normas ISO.


Tolerância para rolamentos: tipos de cargas

• Para a escolha de um rolamento torna-se essencial determinar as

condições de rotação, devendo-se analisar quais dos dois anéis

receberá o ajuste deslizante. Caso ocorra deslocamento axial, esse

deverá sempre ser previsto, para evita bloqueamentos e problemas

de funcionamento. Uma carga fixa permitirá um ajuste mais folgado

ao passo que a carga rotativa exigirá um ajuste mais apertado.


Tolerância para rolamentos: temperatura

• A temperatura deverá ser considerada na escolha de rolamentos,

caso a mesma tenha grande influência no conjunto. Se a carga é

muito grande e a variação de temperatura é considerável, será

necessário um ajuste mais forte entre o aro interno do rolamento e o

eixo, para que se possa ter um perfeito funcionamento.


Tipos de rolamento


Acoplamento entre eixos e carcaças em rolamento

Para o acoplamento de rolamentos acoplados a carcaças e a eixo

uma característica normatizada é que As = 0 no diâmetro interno

(exceção ao furo base) e as = 0 no externo (eixo base). Na tabela

A.4.4 temos campos de tolerância sugeridos para os eixos que se

acoplarão aos anéis internos do rolamento e na Tabela A.4.5

carcaças que receberão estes rolamentos.



• Fatores a serem considerados:

– Condições de rotação

– Grandeza da carga e temperatura,

– Influência do ajuste na exatidão da aplicação.

• Na escolha dos ajustes, três critérios são primordiais:

– Fixação segura e apoio uniforme dos anéis.

– Facilidade na montagem e desmontagem

– Possibilidade de deslocamento axial do rolamento livre.



Exemplo de tabela: eixos para rolamentos radiais


Rolamento montado sobre eixo oco: extra

A norma apresenta Diagramas de Tolerância a serem

utilizados quando eixos devem ser montados com

interferência sobre um eixo oco. Para tal, precisamos calcular

os valores de Ci e Ce (relações de diâmetro) como segue.

d

diCi

ddDk

d

d

deCe

)(*


Ci: relação de diâmetros do eixo oco

Ce: relação de anel interno

d: diâmetro externo do eixo oco.

di: diâmetro interno do eixo oco.

de: diâmetro externo do anel interno.

d: diâmetro externo do anel externo

do rolamento.

k: = 3

d

diCi

ddDk

d

d

deCe

)(*




I moco= interferência média obtida no gráfico

Imédia = média dos afastamentos considerando eixo maciço

menos média dos afastamentos do diâmetro menor.


Exemplo

• Analise a interferência média para um rolamento com D = 80

mm (Diâmetro externo) e d= 40 mm (Diâmetro interno As=0 e

Ai = -12 µm) em que Ci = 0,8. A recomendação para um eixo

maciço é de k6 (as=18µ e ai = 2µ).

m162

)120(

2

)218(Im

77,040)4080(*3,0

40

)(*

ddDk

dCe


Exemplo

• Do diagrama da Figura apresentada

• Por tentativa e erro nota-se que o campo de tolerância m6

proporciona uma interferência média da ordem de 23µm e,

portanto, pode ser selecionada para o eixo oco. (40m6 as =

25µm e ai = 9µm)

mocooco

2516*65,1Im65,1Im

Im

m232

)120(

2

)925(Im


Exemplo de aplicação 1

H7r6

cabeça da biela e

bronzina: ajuste com

interferência para

evitar que a bucha se

movimente em relação

ao furo da biela


Exemplo de aplicação

F7h6

Assento do

virabrequim nos

mancais, ajuste

deslizante eixo base. O

ajuste deverá ser

preciso em função da

rotação e lubrificação


Exemplo de aplicação

H7j6

Assento da bucha nos

mancais. Ajuste

indeterminado

tendendo a folga

devido a grande

precisão de

localização.


Exercício

• Estudar o seguinte ajuste: 55 F7/h6

• Furo F7

– Qualidade de trabalho: 7

– Posição de Tolerância: F

– Dimensão nominal: 55 mm

– Afastamento superior: +0,060 mm (Tabela A.4.1)

– Afastamento inferior : +0,030 mm (Tabela A.4.1)

– Tolerância = 0,060 – 0,030 = +0,030 mm

– Dimensão máxima = 55,00 + 0,060 = 55,060mm

– Dimensão mínima= 55,00 + 0,030 = 55,030mm


Exercício

• Eixo h6

– Qualidade de trabalho: 6

– Posição de Tolerância: h (eixo base)

– Dimensão nominal: 55 mm

– Afastamento superior: +0,000 mm (Tabela A.4.2)

– Afastamento inferior : -0,019 mm (Tabela A.4.2)

– Tolerância = 0,000 – ( - 0,019) = +0,019 mm

– Dimensão máxima = 55,00 + 0,00 = 55,000mm

– Dimensão mínima= 55,00 - 0,019 = 54,981mm

60μ

30μ

-19μ

Linha Zero 0μ

Fmáx = 0,079 mm

Fmín = 0,030 mm

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