apostila de elementos de máquinas - ifba (1)

7/21/2019 Apostila de Elementos de Mquinas - IfBA (1)

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ELEMENTOS

DEMQUINAS

Profo.:

Dr. Trcio Graciano Machado

Jacobina/2014


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Apresentao da Disciplina

Elementos de Mquinas

Prezados Estudantes,

Estamos dando incio aos trabalhos relativos aos contedos da disciplina de Elementos de Mquinas.

Analisando-se diversas mquinas, construdas das mais variadas formas e com finalidades distintas, percebe-se a

presena constante de certos elementos construtivos (rvores, engrenagens, polias, dentre outros); alm de diversos processos

de fabricao que envolvem a montagem e confeco do conjunto (soldagem, rebitagem, fundio, conformao mecnica, e

outros). Um projeto de uma mquina surge sempre com o intuito de satisfazer uma necessidade, seja ela industrial, comercial,

para lazer ou outra finalidade e envolve o estudo detalhado de suas partes, a forma como sero montadas, tamanho e

localizao das partes componentes tais como engrenagens, parafusos, molas, cames, etc.

Dessa forma, o objetivo principal dessa disciplina fornecer informaes gerais sobre os elementos de fixao, como

parafusos, porcas, arruelas, rebites, de transmisso de movimento e potncia, como polias, correias e chavetas, de apoio, como

mancais, guias e rolamentos e outros elementos que envolvam a construo de mquinas e conjuntos mecnicos.

O conhecimento terico de tais conhecimentos de fundamental importncia para que tenhamos condies de

entender efetivamente a importncia desses elementos na montagem e no pleno desenvolvimento quando em uso dasmquinas.

Esperamos que todos possam desenvolver um excelente trabalho, sempre procurando ampliar seus conhecimentos e

aproveitar esse momento nico de aprendizagem e que esse conhecimento adquirido possa contribuir de forma efetiva para o

pleno desenvolvimento de suas funes junto sociedade brasileira.

Lembrem-se do ensinamento de Daisaku Ikeda:

A causa da derrota no se encontra no obstculo ou no rigor das circunstncias, est no retrocesso da determinao

e na desistncia da prpria pessoa.

Sucesso!

ELABORAO:

Professor

Dr. Trcio Graciano Machado


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S U M R I O

1. Introduo..........................................................................................................................................................04

2. Esforos Mecnicos .........................................................................................................................................04

3. Tenses .............................................................................................................................................................07

4. Deformaes .....................................................................................................................................................08

5. Classificao dos Materiais Utilizados em Elementos Estruturais .............................................................09

6. Elementos de Fixao.......................................................................................................................................11

3. Rebite........................................................................................................................... ......................................14

4. Pinos, Cavilhas, Cupilhas.................................................................................................................................22

5. Parafusos, Porcas e Roscas.............................................................................................................................25

6. Arruelas..............................................................................................................................................................38

7. Anis Elsticos..................................................................................................................................................41

8. Chavetas.............................................................................................................................................................45

9. Elementos de Apoio..........................................................................................................................................48

10. Molas..................................................................................................................................................................72

11. Conjuntos Mecnicos......................................................................................................................................77

12. Elementos de Transmisso..............................................................................................................................79

13. Elementos de Vedao...................................................................................................................................106

14. Freios............................................................................................................................. .................................116

15. Variadores de Velocidade.............................................................................................................................117

Referncias....................................................................................................................................................120


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1. Introduo

Analisando-se diversas mquinas, construdas das mais variadas formas e com finalidades distintas, percebe-se a

presena constante de certos elementos construtivos (rvores, engrenagens, polias, dentre outros); alm de diversos processos

de fabricao que envolveu a montagem e confeco do conjunto (soldagem, rebitagem, fundio, conformao mecnica, e

outros). Um projeto de uma mquina surge sempre com o intuito de satisfazer uma necessidade, seja ela industrial, comercial,

para lazer ou outra finalidade e envolve o estudo detalhado de suas partes, a forma como sero montadas, tamanho e

localizao das partes componentes tais como engrenagens, parafusos, molas, cames, etc. Esses elementos so denominados

Elementos de Mquinas e so subdivididos em elementos de Fixao, como parafusos, porcas, arruelas, rebites, de

transmisso de movimento e potncia, como polias, correias e chavetas e de apoio, como mancais, guias e rolamentos.

O estudo dos elementos de mquinas de fundamental importncia para o Projeto de Mquinas. Os projetos podem

ser classificados em: Projeto Novo, que surge para atender a uma nova funo, a uma nova necessidade, e Adap tao de

Projeto,caso bem mais comum, que surge quando se deve aplicar um projeto conhecido a condies particulares. No caso de

Adaptao de Projeto inclui-se, tambm, o aprimoramento de um projeto. Dessa forma, um projeto evolui com o decorrer dotempo ou devido a novas necessidades, ou devido ao surgimento de novos materiais mais adequados.

O bom projetista comea a imaginar movimentos simples independentes, simultneos ou no; algumas idias

parecero absurdas, outras no; algumas difceis, outras fceis. Nenhuma idia deve ser abandonas a priori, pois o que parece

absurdo ou difcil primeira observao pode no o ser na realidade. O conhecimento terico dos elementos que compem as

mquinas de fundamental importncia para que se tenham condies de entender o funcionamento das mquinas e como se

pode alter-lo de forma consistente e vantajosa; e este o foco principal dessa disciplina.

2. Esforos Mecnicos

Materiais slidos tendem a deformar (ou eventualmente romper) quando submetidos a solicitaes mecnicas. A

Resistncia dos Materiais um ramo da Engenharia que tem como objetivo o estudo do comportamento de elementos

construtivos sujeitos a esforos, de forma que eles possam ser adequadamente dimensionados para suport-los nas condies

previstas de utilizao.

2.1 CLASSIFICAO DOS ESFOROS

2.1.1 Quanto origem:

a) ExternoFora que age sobre o corpo.

F

b) Foras Reativasfora que age nos apoios e est vinculada ao esforo externo.F


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2.2.2 Quanto Deformao dos Corpos:

a) Trao: A fora atuante tende a provocar um alongamento do elemento na direo da mesma.

Figura: Cabo de Sustentao submetido trao.

b) Compresso: A fora atuante tende a produzir uma reduo de tamanho do elemento na direo da mesma.

Figura: Ps da mesa sujeito compresso.


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c) Flexo: A fora atuante provoca uma deformao do eixo perpendicular mesma.

Figura: Viga submetida flexo.

d) Toro: As foras atuam em um plano perpendicular mesma.

Figura: Ponta de eixo sujeito toro.

e) Flambagem: um esforo de compresso em uma barra de seo transversal pequena em relao ao comprimento quetende a produzir uma curvatura na barra.


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f) Cisalhamento: Foras atuantes tendem a produzir um efeito de corte, isto , um deslocamento linear entre as seestransversais.

3. TensesA fora por unidade de rea ou a intensidade das foras distribudas numa certa seo transversal chamada tenso

atuante, nesta seo, e indicada pela letra grega (sigma). Assim, a tenso em uma barra de seo transversal A, sujeita a

uma fora axial F, conforme a figura, obtida dividindo-se o mdulo F da fora pela rea A.

F F

A unidade de tenso tem a mesma dimenso da presso mecnica, assim, no Sistema Internacional, a unidade bsica

o pascal (Pa = N/m2) e no Sistema Ingls o (psi= libra fora/polegada2).

Obs.: 1 Psi = 6894,8 Pa

Obs.: Outras unidades de tenso normal.

Kgf kgfcm2 mm2

Mltiplos da unidade Pascal:

Kilo Pascal (KPa) = 10 Pa

Mega Pascal (MPa) = 106Pa

Por conveno, esforos de trao geram tenses positivas, enquanto esforos de compresso geram tenses

negativas.

Exemplo: Supondo que a barra da figura acima, est carregada axialmente por uma fora F de intensidade igual a 20 kN e

possui um dimetro igual a 15 m. Qual a tenso resultante?

Exerccios:

1) Um cabo de ao de dimetro (Polegada) (6,35 mm) utilizado num guindaste para elevar uma carga de peso 4750N.

Calcular a tenso normal de trao que atua no cabo de ao. (Resp. 149,98 MPa)


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2) Uma pea madeira de seo transversal retangular, cujos lados medem 80 cm e 20 cm, est sujeita a uma tenso normal de

compresso de 80MPa. Calcular a intensidade da fora normal de compresso atuante na pea. (Resp. 12,8 MN)

3) Determine a rea da seo transversal de uma barra macia de alumnio que est sujeita a um esforo de trao 24kN, de

modo que a tenso atuante na mencionada barra no ultrapasse o valor de 60MPa. (Resp. 0.0004 m)

4) A pea vazada de seo transversal quadrada mostrada na figura suporta um esforo de compresso F=32kN. Calcular a

tenso normal de compresso suportada pela pea. (Resp. T=20MPa)

5) Dois cabos de ao iguais com dimetro 7,8mm so utilizados para elevar um carro de peso igual a 8500N. Calcule a tenso

normal de trao que atua em cada um dos cabos de ao. (Resp. 89 MPa)

6) Calcular a rea da seo transversal de um cabo que suporta um esforo de trao 10kN, de modo que a tenso atuante no

cabo citado 35MPa. (Resp. 285,71 mm)

7) Um cabo de cobre utilizado para elevar um corpo com peso igual a 2000N de modo que a tenso normal de trao

31,45MPa. Calcular o dimetro do cabo de ao. (Resp. 9mm).

8) Uma barra circular de dimetro 18mm suporta um esforo de intensidade 7,8kN. Calcular a tenso normal de trao atuante

na barra. (Resp. 30,66 MPa)

4.Deformaes

O corpo quando sujeito a esforos apresentam por menos que sejam, deformaes. Estas deformaes apresentam

comportamentos diversos em funo do material e do tipo de esforo que age sobre o corpo.

As deformaes sofridas por um corpo so classificadas em dois tipos: Deformao elstica e Deformao Plstica.


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4.1 Deformao Elstica

aquela apresentada por um copo sujeito a um carregamento e que a deformao desaparece com a retirada do

carregamento. Ou seja, o corpo volta a ter as suas dimenses iniciais.

4.2 Deformao Plstica

aquela apresentada por um corpo sujeito a um carregamento e que a deformao no desaparece por completo com

a retirada do carregamento. Ou seja, o corpo no volta a ter as suas dimenses iniciais. Mantm uma deformao residual.

5. Classificao dos Materiais Utilizados em Elementos Estruturais

5.1Materiais Dcteis

So os materiais que submetidos ao esforo de trao ou de compresso apresentam a deformao elstica, seguida

da deformao plstica, para atingirem o rompimento.

Exemplos: ao, alumnio, cobre, bronze e outras ligas metlica.

Figura: Diagrama Tenso x Deformao de um ao de baixo teor de carbono.


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5.2Materiais Frgeis

So os materiais que submetidos ao esforo de trao ou de compresso apresentam a deformao elstica e em

seguida atingem o rompimento. No apresentam a deformao plstica.

Exemplos: Ferro Fundido, Concreto, Vidro, Cermica, Porcelana e outras.

Figura: Diagrama Tenso x Deformao de um Material Frgil.


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6. Elementos de Fixao

Inicialmente sempre h um questionamento: Por que estudar elementos de fixao? A resposta simples: como

mecnico, voc precisa, necessariamente, conhecer tudo sobre mquinas, inclusive suas peas que so unidas ou fixadas entre

si. Assim, voc ficar capacitado para operar mquinas, identificar seus possveis defeitos e at mesmo corrigi-los.

Se voc vai fazer uma caixa de papelo, possivelmente usar cola, fita adesiva ou grampos para unir as partes da

caixa. Por outro lado, se voc pretende fazer uma caixa ou engradado de madeira, usar pregos ou taxas para unir as partes.

Na mecnica muito comum a necessidade de unir peas como chapas, perfis e barras. Qualquer construo, por

mais simples que seja, exige unio de peas entre si. Entretanto, em mecnica as peas a serem unidas, exigem elementos

prprios de unio que so denominados elementos de fixao. Numa classificao geral, os elementos de fixao mais usados

em mecnica so: rebites, pinos, cavilhas, parafusos, porcas, arruelas, chavetas etc. Iremos estudar cada um desses elementos

de fixao para conhecer suas caractersticas, o material de que feito, suas aplicaes, representao, simbologia e alguns

clculos necessrios para seu emprego.

Figura 01: Unio de peas mais comuns utilizadas na mecnica.

A unio de peas feita pelos elementos de fixao pode ser de dois tipos: mvelou permanente. No tipo de unio

mvel, os elementos de fixao podem ser colocados ou retirados do conjunto sem causar qualquer dano s peas que foram

unidas. o caso, por exemplo, de unies feitas com parafusos, porcas e arruelas.

Figura 02: Unio mvel do tipo parafuso/porca/arruela.

No tipo de unio permanente, os elementos de fixao, uma vez instalados, no podem ser retirados sem que fiquem

inutilizados. o caso, por exemplo, de unies feitas com rebites e soldas.


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Figura 06: Cavilha.

d) Contrapino ou Cupilha: O contrapino ou cupilha uma haste ou arame com forma semelhante de um meio-cilindro,

dobrado de modo a fazer uma cabea circular e tem duas pernas desiguais. Introduz-se o contrapino ou cupilha num furo na

extremidade de um pino ou parafuso com porca castelo. As pernas do contrapino so viradas para trs e, assim, impedem a

sada do pino ou da porca durante vibraes das peas fixadas.

Figura 07: Cupilha.

e) Parafuso: O parafuso uma pea formada por um corpo cilndrico roscado e uma cabea, que pode ter vrias

formas.

Figura 08: Parafuso de cabea cilndrica com fenda.

f) Porca: A porca tem forma de prisma, de cilindro etc. Apresenta um furo roscado. Atravs desse furo, a porca

atarraxada ao parafuso.

Figura 09: Porca sextavada

g) Arruela: A arruela um disco metlico com um furo no centro. O corpo do parafuso passa por esse furo.

Figura 10: Arruela chanfrada.


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h) Anis Elsticos: O anel elstico usado para impedir deslocamento de eixos. Serve, tambm, para posicionar ou

limitar o movimento de uma pea que desliza sobre um eixo.

Figura 11: Anel tipo RS.

i) Chavetas: A chaveta tem corpo em forma prismtica ou cilndrica que pode ter faces paralelas ou inclinadas, em

funo da grandeza do esforo e do tipo de movimento que deve transmitir.

Alguns autores classificam a chaveta como elementos de fixao e outros autores, como elementos de

Transmisso. Na verdade, a chaveta desempenha as duas funes.

Figura 12: Chaveta em Circular.

7. Rebites

Tem-se a seguinte proposio prtica: Um mecnico tem duas tarefas: consertar uma panela cujo cabo caiu e unir duas

barras chatas para fechar uma grade.

A questo a seguinte: qual elemento de fixao o mais adequado para Solda ou rebite? Nos dois casos

necessrio fazer unies permanentes. Que o cabo fique bem fixado panela e que as duas barras fiquem bem fixadas entre si.

A solda um bom meio de fixao mas, por causa do calor, ela causa alteraes na superfcie da panela e das barras.

O elemento mais indicado, portanto, o rebite.

Figura 13: Panela rebitada.


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Figura 14: Grades rebitadas.

Um rebite compe-se de um corpo em forma de eixo cilndrico e de uma cabea. A cabea pode ter vrios formatos.

Os rebites so peas fabricadas em ao, alumnio, cobre ou lato. Unem rigidamente peas ou chapas, principalmente,

em estruturas metlicas, de reservatrios, caldeiras, mquinas, navios, avies, veculos de transporte e trelias.

7.1Tipos de Rebites e suas propores

O quadro 1 demonstra a classificao dos rebites em funo do formato da cabea e de seu emprego em geral.

Quadro 1: Classificao dos Rebites.

A fabricao de rebites padronizada, ou seja, segue normas tcnicas que indicam medidas da cabea, do corpo e do

comprimento til dos rebites.

No quadro 2 apresentamos as propores padronizadas para os rebites. Os valores que aparecem nas ilustraes so

constantes.

Quadro 2: Padronizao de rebites.


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7.2Especificao de Rebites

Para adquirir os rebites adequados ao seu trabalho, necessrio que voc conhea suas especificaes, ou seja:

de que material feito;

o tipo de sua cabea;

o dimetro do seu corpo;

o seu comprimento til.

O comprimento til do rebite corresponde parte do corpo que vai formar a unio. A parte que vai ficar fora da unio

chamada sobra necessria e vai ser usada para formar a outra cabea do rebite. No caso de rebite com cabea escareada, a

altura da cabea do rebite tambm faz parte do seu comprimento til. O smbolo usado para indicar comprimento til L e o

smbolo para indicar a sobra necessria z.

Na especificao do rebite importante voc saber qual ser o seu comprimento til (L) e a sobra necessria (z).

Nesse caso, preciso levar em conta:

o dimetro do rebite;

o tipo de cabea a ser formado; o modo como vai ser fixado o rebite: a frio ou a quente.

As figuras mostram o excesso de material (z) necessrio para se formar a segunda cabea do rebite em funo dos

formatos da cabea, do comprimento til (L) e do dimetro do rebite (d).

Para solicitar ou comprar rebites voc dever indicar todas as especificaes. Por exemplo:

material do rebite: rebite de ao 1.006 - 1.010; tipo de cabea: redondo; dimetro do corpo: " , de comprimento til.

7.3Processos de Rebitagem

Na rebitagem, voc vai colocar os rebites em furos j feitos nas peas a serem unidas. Depois voc vai dar forma de

cabea no corpo dos rebites. Esse procedimento est ilustrado nestas trs figuras:


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Figura 15: Etapas de rebitagem.

A segunda cabea do rebite pode ser feita por meio de dois processos: manual e mecnico.

a) Rebitagem Manual:

Esse tipo de processo feito mo, com pancadas de martelo. Antes de iniciar o processo, preciso comprimir as

duas superfcies metlicas a serem unidas, com o auxlio de duas ferramentas: o contra-estampo, que fica sob as chapas, e o

repuxador, que uma pea de ao com furo interno, no qual introduzida a ponta saliente do rebite. Na figura 16 temos o

repuxador executando a rebitagem.

Figura 16: Repuxar em processo de rebitagem

Aps as chapas serem prensadas, o rebite martelado at encorpar, isto , dilatar e preencher totalmente o

furo. Depois, com o martelo de bola, o rebite boleado, ou seja, martelado at comear a se arredondar. A figura 17

ilustra o boleamento.

Figura 17: Etapa de boleamento.

Em seguida, o formato da segunda cabea feito por meio de outra ferramenta chamada estampo, em cuja

ponta existe uma cavidade que ser usada como matriz para a cabea redonda, conforme figura 18.


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Figura 18: Estampo do rebite.

b) Rebitagem Mecnica

O processo mecnico feito por meio de martelo pneumtico ou de rebitadeiras pneumticas e hidrulicas. O martelo

pneumtico ligado a um compressor de ar por tubos flexveis e trabalha sob uma presso entre 5 Pa 7 Pa, controlada pela

alavanca do cabo.

O martelo funciona por meio de um pisto ou mbolo que impulsiona a ferramenta existente na sua extremidade . Essa

ferramenta o estampo, que d a forma cabea do rebite e pode ser trocado, dependendo da necessidade. Na figura 20

ilustramos, em corte, um tipo de martelo pneumtico para rebitagem.

Figura 20: Martelo pneumtico para rebitagem.

Se compararmos o sistema manual com o mecnico, veremos que o sistema manual utilizado para rebitar em locais

de difcil acesso ou peas pequenas. A rebitagem por processo mecnico apresenta vantagens, principalmente quando usada

a rebitadeira pneumtica ou hidrulica. Essa mquina silenciosa, trabalha com rapidez e permite rebitamento mais resistente,

pois o rebite preenche totalmente o furo, sem deixar espao. Entretanto, as rebitadeiras so mquinas grandes e fixas e no

trabalham em qualquer posio. Nos casos em que necessrio o deslocamento da pessoa e da mquina, prefervel o uso domartelo pneumtico, veja figura 21.

Figura 21: Rebitadeira pneumtica.

7.4Rebitagem a quente e a frio


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Tanto a rebitagem manual como a mecnica podem ser feitas a quente ou a frio. Na rebitagem a quente o rebite

aquecido por meio de fornos a gs , eltricos ou maarico at atingir a cor vermelho-brilhante. Depois o rebite martelado

mo ou mquina at adquirir o formato.

Os fornos possibilitam um controle perfeito da temperatura necessria para aquecer o rebite. J o maarico apresenta

a vantagem de permitir o deslocamento da fonte de calor para qualquer lugar.

A rebitagem a quente indicada para rebites com dimetro superior a 6,35 mm, sendo aplicada, especialmente, em

rebites de ao. A rebitagem a frio feita por martelamento simples, sem utilizar qualquer fonte de calor. indicada para rebites

com dimetro de at 6,3 mm, se o trabalho for mo, e de 10 mm, se for mquina. Usa-se na rebitagem a frio rebites de ao,

alumnio, etc.

7.5Tipos de Rebitagem

Os tipos de rebitagem variam de acordo com a largura das chapas que sero rebitadas e o esforo a que sero

submetidas. Assim, temos a rebitagem de recobrimento, de recobrimento simples e de recobrimento duplo.a) Rebitagem de recobrimento

Na rebitagem de recobrimento, as chapas so apenas sobrepostas e rebitadas. Esse tipo destina-se somente asuportar esforos e empregado na fabricao de vigas e de estruturas metlicas, conforme figura 22.

Figura 22: Estruturas metlicas rebitadas.

b) Rebitagem de recobrimento simples

destinada a suportar esforos e permitir fechamento ou vedao. empregada na construo de caldeiras a vapor erecipientes de ar comprimido. Nessa rebitagem as chapas se justapem e sobre elas estende-se uma outra chapa para cobri-las. Veja figura 23.

Figura 23: Justaposio de chapas para rebitagem.

c) Rebitagem de recobrimento duplo

Usada unicamente para uma perfeita vedao. empregada na construo de chamins e recipientes de gs para

iluminao. As chapas so justapostas e envolvidas por duas outras chapas que as recobrem dos dois lados, conforme figura

24.


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Figura 24: Justaposio dupla de chapas para rebitagem.

7.6Clculos para Rebitagem

a) Clculo do dimetro do rebite:

A escolha do rebite feita de acordo com a espessura das chapas que se quer rebitar. A prtica recomenda que seconsidere a chapa de menor espessura e se multiplique esse valor por 1,5, segundo a frmula:

onde:d = dimetro;< S = menor espessura;1,5 = constante ou valor predeterminado.

b) Clculo do dimetro do furo:

O dimetro do furo pode ser calculado multiplicando-se o dimetro do rebite pela constante 1,06. Matematicamente, pode-

se escrever:

onde:

dF = dimetro do furo;

dR = dimetro do rebite;

1,06 = constante ou valor predeterminado.

c) Clculo do comprimento til do rebite:

O clculo desse comprimento feito por meio da seguinte frmula:

onde:

L = comprimento til do rebite;

y = constante determinada pelo formato da cabea do rebite;

d = dimetro do rebite;

S = soma das espessuras das chapas.

Obs.: 1) Para rebite de cabea redonda e cilndrica: L = 1,5.d + S.

2) Para rebites de cabea escareada: L = 1.d S.

d = 1,5 . < S

dF = dR. 1,06

L = y.d + S


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* Exerccios Aplicativos:

a) Na rebitagem de duas chapas de ao, uma com espessura de 5 mm e outra com espessura de 4 mm, qual o dimetro do

rebite?

b) Determine o dimetro do furo para um rebite com dimetro de 6,35 mm.

c) Calcular o comprimento til de um rebite de cabea redonda com dimetro de 3,175 mm para rebitar duas chapas, uma com 2

mm de espessura e a outra com 3 mm.

7.7Defeitos de rebitagem

preciso fazer bem- feita a rebitagem para assegurar a resistncia e a vedao necessrias s peas unidas por rebites.

Os defeitos, por menores que sejam, representam enfraquecimento e instabilidade da unio. Alguns desses defeitos somente

so percebidos com o passar do tempo por isso, preciso estar bem atento e executar as operaes de rebitagem com a maior

preciso possvel.

Os principais defeitos na rebitagem so devidos, geralmente, ao mau preparo das chapas a serem unidas e m

execuo das operaes nas fases de rebitagem. Os defeitos causados pelo mau preparo das chapas so:

a) Furos fora do eixo, formando degraus - Nesse caso, o corpo rebitado preenche o vo e assume uma forma de rebaixo,

formando uma inciso ou corte, o que diminui a resistncia do corpo.

b) Chapas mal encostadas - Nesse caso, o corpo do rebite preenche o vo existente entre as chapas, encunhando-se entre

elas. Isso produz um engrossamento da seco do corpo do rebite, reduzindo sua resistncia.

c) Dimetro do furo muito maior em relao ao dimetro do rebite O rebatimento no suficiente para preencher a folga do

furo. Isso faz o rebite assumir um eixo inclinado, que reduz muito a presso do aperto.

Os defeitos causados pela m execuo das diversas operaes e fases de rebitagem so:


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a) Aquecimento excessivo do rebite - Quando isso ocorre, o material do rebite ter suas caractersticas fsicas alteradas, pois

aps esfriar, o rebite contrai-se e ento a folga aumenta. Se a folga aumentar, ocorrer o deslizamento das chapas.

b) Rebitagem descentralizada - Nesse caso, a segunda cabea fica fora do eixo em relao ao corpo e primeira cabea do

rebite e, com isso, perde sua capacidade de apertar as chapas.

c) Mal uso das ferramentas para fazer a cabea - A cabea do rebite rebatida erradamente e apresenta irregularidades como

rebarbas ou rachaduras.

d) O comprimento do corpo do rebite pequeno em relao espessura da chapa - Nessa situao, o material disponvel para

rebitar a segunda cabea no suficiente e ela fica incompleta, com uma superfcie plana.

Para finalizar, algumas recomendaes sobre procedimentos de segurana durante as operaes de rebitagem:

Use culos de segurana;

Use protetor auricular durante todo o trabalho;

Escreva com giz a palavra quente na pea onde houver rebites aquecidos;

Verifique se todas as ferramentas esto em ordem antes de iniciar o trabalho;

Tome cuidado quando executar rebitagem mquina; preciso saber oper-la corretamente.

8. Pinos, Cavilhas e Cupilhas

Os pinos e cavilhas tm a finalidade de alinhar ou fixar os elementos de mquinas, permitindo unies mecnicas, ou

seja, unies em que se juntam duas ou mais peas, estabelecendo, assim, conexo entre elas. A figura 25 ilustra a utilizao de

pinos e cavilhas.


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Figura 25: Utilizao de Pinos e Cavilhas.

As cavilhas, tambm, so chamados pinos estriados, pinos entalhados, pinos ranhurados ou, ainda, rebite entalhado. A

diferenciao entre pinos e cavilhas leva em conta o formato dos elementos e suas aplicaes. Por exemplo, pinos so usados

para junes de peas que se articulam entre si e cavilhas so utilizadas em conjuntos sem articulaes; indicando pinos com

entalhes externos na sua superfcie. Esses entalhes que fazem com que o conjunto no se movimente. A forma e o

comprimento dos entalhes determinam os tipos de cavilha.

Pinos e cavilhas se diferenciam pelos seguintes fatores:

utilizao; forma;

tolerncias de medidas; acabamento superficial;

material; tratamento trmico.

8.1 Pinos

Os pinos so usados em junes resistentes a vibraes. H vrios tipos de pino, segundo sua funo. No quadro 3

temos os principais tipos de pinos e funes especficas e na figura 26 a representao dos mesmos.

Quadro 3: Principais tipos de pinos e respectivas funes.


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Figura 26: Principais pinos.

Para especificar pinos e cavilhas deve-se levar em conta seu dimetro nominal, seu comprimento e funo do pino, indicada

pela respectiva norma.Exemplo: Um pino de dimetro nominal de 15mm, com comprimento de 20mm, a ser utilizado como pino cilndrico,

designado: pino cnico: 10 x 60 DIN 1.

8.2 Cavilhas

A cavilha uma pea cilndrica, fabricada em ao, cuja superfcie externa recebe trs entalhes que formam ressaltos. A

forma e o comprimento dos entalhes determinam os tipos de cavilha. Sua fixao feita diretamente no furo aberto por broca,

dispensando-se o acabamento e a preciso furo alargado.

Figura 27: Tipos de Cavilhas.

No quadro 4 temos a classificao de cavilhas segundo tipos, normas e utilizao.

Figura 28: Tipos de Cavilhas.


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Quadro 4: Tipos de Cavilhas e a sua utilizao, segundo a norma DIN.

8.3 Cupilha ou Contrapino

Cupilha um arame de seco semi-circular, dobrado de modo a formar um corpo cilndrico e uma cabea.

Figura 29: Cupilha.

Sua funo principal a de travar outros elementos de mquinas como porcas.

Figura 30: Contrapino em uso no travamento de porcas.

Obs.: Pino Cupilhado

Nesse caso, a cupilha no entra no eixo, mas no prprio pino. O pino cupilhado utilizado como eixo curto para unies

articuladas ou para suportar rodas, polias, cabos, etc.

9. Parafusos, Porcas e Roscas

Parafusos so elementos de fixao, empregados na unio no permanente de peas, isto , as peas podem ser

montadas e desmontadas facilmente, bastando apertar e desapertar os parafusos que as mantm unidas.

Os parafusos se diferenciam pela forma da rosca, da cabea, da haste e do tipo de acionamento.


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Figura 31: Exemplo de parafuso com cabea sextavada.

Em geral, o parafuso composto de duas partes: cabea e corpo.

Figura 32: Desenho esquemtico de um parafuso.

O corpo do parafuso pode ser cilndrico ou cnico, totalmente roscado ou parcialmente roscado. A cabea pode

apresentar vrios formatos; porm, h parafusos sem cabea.

Figura 33: Parafusos cilndrico, cnico e prisioneiro.

H uma enorme variedade de parafusos que podem ser diferenciados pelo formato da cabea, do corpo e da ponta.

Essas diferenas, determinadas pela funo dos parafusos, permite classific-los em quatro grandes grupos: parafusos

passantes, parafusos no-passantes, parafusos de presso, parafusos prisioneiros.

a) Parafusos passantes:

Esses parafusos atravessam, de lado a lado, as peas a serem unidas, passando livremente nos furos. Dependendo doservio, esses parafusos, alm das porcas, utilizam arruelas e contraporcas como acessrios. Os parafusos passantes

apresentam-se com cabea ou sem cabea.

Figura 34: Fixao de peas com parafusos passantes.


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b) Parafusos no-passantes:

So parafusos que no utilizam porcas. O papel de porca desempenhado pelo furo roscado, feito numa das peas a

ser unida.

Figura 35: Fixao de peas com parafusos no-passantes.

c) Parafusos de presso:

Esses parafusos so fixados por meio de presso. A presso exercida pelas pontas dos parafusos contra a pea a

ser fixada. Os parafusos de presso podem apresentar cabea ou no.

Figura 36: Parafusos de presso em ao.

d) Parafusos Prisioneiros:

So parafusos sem cabea com rosca em ambas as extremidades, sendo recomendados nas situaes que exigem

montagens e desmontagens freqentes. Em tais situaes, o uso de outros tipos de parafusos acaba danificando a rosca dos

furos. As roscas dos parafusos prisioneiros podem ter passos diferentes ou sentidos opostos, isto , um horrio e o outro anti-

horrio.

Para fixarmos o prisioneiro no furo da mquina, utilizamos uma ferramenta especial. Caso no haja esta ferramenta,

improvisa-se um apoio com duas porcas travadas numa das extremidades do prisioneiro. Aps a fixao do prisioneiro pela

outra extremidade, retiram-se as porcas. A segunda pea apertada mediante uma porca e arruela, aplicadas extremidade

livre do prisioneiro. O parafuso prisioneiro permanece no lugar quando as peas so desmontadas.

Figura 37: Colocao dos parafusos prisioneiros.

O quadro 5 quadro sntese com caractersticas da cabea, do corpo, das pontas e com indicao dos dispositivos deatarraxamento.


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Quadro 5: Quadro sntese de Parafusos com suas formas e dispositivos de atarraxamento.

Ao unir peas com parafusos, o profissional precisa levar em considerao quatro fatores de extrema importncia:

Profundidade do furo broqueado; Profundidade do furo roscado; Comprimento til de penetrao do parafuso; Dimetro do furo passante.

Esses quatro fatores se relacionam conforme mostra a figura38 e o quadro 6.

Figura 38: Fixao com parafusos em furo broqueado e roscado.


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- dimetro do furo broqueado; d - dimetro da rosca;A - profundidade do furo broqueado; B - profundidade da parte roscada;C - comprimento de penetrao do parafuso d1 - dimetro do furo passante;

Quadro 6: Fatores a considerar ao unir peas com parafusos;

Exemplo: Duas peas de alumnio devem ser unidas com um parafuso de 6 mm de dimetro. Qual deve ser a profundidade dofuro broqueado? Qual deve ser a profundidade do furo roscado? Quanto o parafuso dever penetrar? Qual o dimetro do furopassante?

No quadro 7 tem-se a ilustrao dos tipos de parafusos em sua forma completa.

Quadro 7: Parafusos em sua forma completa.


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9.1 Principais tipos de Parafusos usados em mecnica

a) Parafuso de cabea sextavada

Em geral, esse tipo de parafuso utilizado em unies em que se necessita de um forte aperto da chave de boca ou

estria. Esse parafuso pode ser usado com ou sem rosca. Quando usado sem rosca, o rosqueamento feito na pea.

Figura 39: Desenho tcnico de um parafuso sextavado.

Figura 40: Parafuso sextavado em uso.

b) Parafusos com sextavado interno

b.1) De cabea cilndrica com sextavado interno (Allen):

Este tipo de parafuso utilizado em unies que exigem um bom aperto, em locais onde o manuseio de ferramentas

difcil devido falta de espao. Esses parafusos so fabricados em ao e tratados termicamente para aumentar sua resistncia

toro.

Onde:A = d = altura da cabea do parafuso; e = 1,5 d = dimetro da cabea;t = 0,6 d = profundidade do encaixe da chave; s = 0,8 d = medida do sextavado interno;d = dimetro do parafuso.

Figura 41: Parafuso de cabea cilndrica com sextavado interno.

b.2) Sem cabea com sextavado interno:

Em geral, esse tipo de parafuso utilizado para travar elementos de mquinas. Por ser um elemento utilizado paratravar elementos de mquinas, esses parafusos so fabricados com diversos tipos de pontas, de acordo com sua utilizao.


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Onde:

d = dimetro do parafuso; t = 0,5 d = profundidade do encaixe da chave;s1 = 0,5 d = medida do sextavado interno.

Figura 42: Parafuso sem cabea com sextavado interno.

c) Parafusos de cabea com fenda:

c.1) De cabea escareada chata com fenda

So fabricados em ao, ao inoxidvel, inox, cobre, lato, etc. Esse tipo de parafuso muito empregado em montagens

que no sofrem grandes esforos e onde a cabea do parafuso no pode exceder a superfcie da pea.

Onde: dimetro da cabea do parafuso = 2 d; largura da fenda = 0,18 d; profundidade da fenda = 0,29 d; medida do ngulo do escareado = 90.

Figura 43: cabea escareada chata com fenda.

c.2) De cabea redonda com fenda

Esse tipo de parafuso tambm muito empregado em montagens que no sofrem grandes esforos. Possibilita melhor

acabamento na superfcie. So fabricados em ao, cobre e ligas, como lato.

Onde:

. dimetro da cabea do parafuso = 1,9 d; raio da circunferncia da cabea = d;

. largura da fenda = 0,18 d; profundidade da fenda = 0,36 d.

Figura 44: Parafuso de cabea redonda com fenda.

c.3) De cabea cilndrica boleada com fenda

So utilizados na fixao de elementos nos quais existe a possibilidade de se fazer um encaixe profundo para a cabea

do parafuso, e a necessidade de um bom acabamento na superfcie dos componentes. Trata-se de um parafuso cuja cabea

mais resistente do que as outras de sua classe.


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Onde:

dimetro da cabea do parafuso = 1,7 d; raio da cabea = 1,4 d;

comprimento da parte cilndrica da cabea = 0,66 d; largura da fenda = 0,18 d;

profundidade da fenda = 0,44 d.

Figura 45: Parafuso de cabea cilndrica boleada com fenda.

c.4) De cabea escareada boleada com fenda

So geralmente utilizados na unio de elementos cujas espessuras sejam finas e quando necessrio que a cabea do

parafuso fique embutida no elemento. Permitem um bom acabamento na superfcie. So fabricados em ao, cobre e ligas como

lato.

Onde:

dimetro da cabea do parafuso = 2 d; raio da cabea do parafuso = 2 d;

largura da fenda = 0,18 d; profundidade da fenda = 0,5 d.

Figura 46: Parafuso de cabea escareada boleada com fenda.

d) Parafusos com rosca soberba para madeira

So vrios os tipos de parafusos para madeira.

Esse tipo de parafuso tambm utilizado com auxlio de buchas plsticas. O conjunto, parafuso-bucha aplicado na

fixao de elementos em bases de alvenaria. Quanto escolha do tipo de cabea a ser utilizado, leva-se em considerao a

natureza da unio a ser feita. So fabricados em ao e tratados superficialmente para evitar efeitos oxidantes de agentes

naturais.


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Figura 47: Tipos de parafusos com rosca soberba para madeira.

9.2 Porcas

Porca uma pea de forma prismtica ou cilndrica geralmente metlica, com um furo roscado no qual se encaixa um

parafuso, ou uma barra roscada. Em conjunto com um parafuso, a porca um acessrio amplamente utilizado na unio de

peas.

A porca est sempre ligada a um parafuso. A parte externa tem vrios formatos para atender a diversos tipos de

aplicao. Assim, existem porcas que servem tanto como elementos de fixao como de transmisso.

Figura 48: Aplicao de porcas.

9.2.1 Material de fabricao

As porcas so fabricadas de diversos materiais: ao, bronze, lato, alumnio, plstico. H casos especiais em que as

porcas recebem banhos de galvanizao, zincagem e bicromatizao para proteg-las contra oxidao (ferrugem).


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9.2.1 Tipos de Porcas

Para aperto manual so mais usados os tipos de porca borboleta, recartilhada alta e recartilhada baixa. Veja quadro 8.

Na figura 49 tem-se aplicao desses tipos de porcas.

Quadro 8: Tipos de porcas.

Figura 49: Aplicao das procas tipo borboleta.

As porcas cega baixa e cega alta, alm de propiciarem boa fixao, deixam as peas unidas com melhor aspecto. Veja

figura 50. Na figura 51 tem-se aplicao desse tipo de porca.

Figura 50: Porcas cega baixa e alta.

Figura 51: Aplicao de porca cega.


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Para ajuste axial (eixos de mquinas), so usadas as seguintes porcas, conforme figura 52. Na figura 53 tem-se

aplicao desse tipo de porca.

Figura 52: Porcas para ajuste axial

Figura 53: Aplicao de porcas para ajuste axial.

Certos tipos de porcas apresentam ranhuras prprias para uso de cupilhas. Utilizamos cupilhas para evitar que a porca

se solte com vibraes. Veja figura 54 e na figura 55 se tem aplicaes desse tipo de porca.

Figura 54: Porcas para uso de cupilhas.


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Figura 55: Aplicao de porcas com cupilha.

Para montagem de chapas em locais de difcil acesso, podemos utilizar as porcas:

Na figura 56 se tem aplicao das porcas tipo rpida e rpida dobrada.

Figura 56: Aplicao das porcas tipo rpida e rpida dobrada.

9.3 Roscas

Rosca um conjunto de filetes em torno de uma superfcie cilndrica.

Figura 57: Detalha de uma rosca e seu filete.

As roscas podem ser internas ou externas. As roscas internas encontram-se no interior das porcas. As roscas externasse localizam no corpo dos parafusos.

Figura 58: Porca com rosca interna e parafuso com rosca externa.


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Os filetes das roscas apresentam vrios perfis. Esses perfis, sempre uniformes, do nome s roscas e condicionam suaaplicao, conforme quadro 9.

Quadro 9: Tipos de rosca e seus perfis.

As roscas permitem a unio e desmontagem de peas. Permitem, tambm, movimento de peas. O parafuso que

movimenta a mandbula mvel da morsa um exemplo de movimento de peas.

Figura 59: Morsa.

9.3.1 Sentido de direo da rosca

Dependendo da inclinao dos filetes em relao ao eixo do parafuso, as roscas ainda podem ser direita e esquerda.

Portanto, as roscas podem ter dois sentidos: direita ou esquerda.

Na rosca direita, o filete sobe da direita para a esquerda, conforme a figura 60.


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Figura 60: Rosca direita.

Na rosca esquerda, o filete sobe da esquerda para a direita, conforme a figura 61

.

Figura 61: Rosca esquerda.

9.3.2 Nomenclatura da rosca

Independentemente da sua aplicao, as roscas tm os mesmos elementos, variando apenas os formatos e

dimenses.

Figura 62: Rosca e seus elementos constituintes.

P = passo (em mm); i = ngulo da hlice;d = dimetro externo; c = crista;d1 = dimetro interno; D = dimetro do fundo da porca;d2 = dimetro do flanco; D1 = dimetro do furo da porca;a = ngulo do filete; h1 = altura do filete da porca;f = fundo do filete; h = altura do filete do parafuso.

10. Arruelas

A maioria dos conjuntos mecnicos apresenta elementos de fixao. Onde quer que se usem esses elementos, seja emmquinas ou em veculos automotivos, existe o perigo de se produzir, em virtude das vibraes, um afrouxamento imprevisto no

aperto do parafuso. Para evitar esse inconveniente utilizamos um elemento de mquina chamado arruela.

Figura 63: Utilizao de arruela no conjunto porca-parafuso.


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As arruelas tm a funo de distribuir igualmente a fora de aperto entre a porca, o parafuso e as partes montadas. Em

algumas situaes, tambm funcionam como elementos de trava. Os materiais mais utilizados na fabricao das arruelas so

ao-carbono, cobre e lato.

10.1Tipos de Arruela

Existem vrios tipos de arruela: lisa, de presso, dentada, serrilhada, ondulada, de travamento com orelha e arruela

para perfilados. Para cada tipo de trabalho, existe um tipo ideal de arruela.

a) Arruela lisa

Alm de distribuir igualmente o aperto, a arruela lisa tem, tambm, a funo de melhorar os aspectos do conjunto. A

arruela lisa por no ter elemento de trava, utilizada em rgos de mquinas que sofrem pequenas vibraes.

Figura 64: Arruela lisa.

b) Arruela de Presso

A arruela de presso utilizada na montagem de conjuntos mecnicos, submetidos a grandes esforos e grandes

vibraes. A arruela de presso funciona, tambm, como elemento de trava, evitando o afrouxamento do parafuso e da porca. ,

ainda, muito empregada em equipamentos que sofrem variao de temperatura (automveis, prensas etc.).

Figura 65: Arruela de Presso.

c) Arruela Dentada

Muito empregada em equipamentos sujeitos a grandes vibraes, mas com pequenos esforos, como,

eletrodomsticos, painis automotivos, equipamentos de refrigerao etc.

O travamento se d entre o conjunto parafuso/porca. Os dentes inclinados das arruelas formam uma mola quando so

pressionados e se encravam na cabea do parafuso.

Figura 66: Arruela Dentada.

d) Arruela Serrilhada

A arruela serrilhada tem, basicamente, as mesmas funes da arruela dentada. Apenas suporta esforos um pouco

maiores. usada nos mesmos tipos de trabalho que a arruela dentada.


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Figura 67: Arruela Serrilhada.

e) Arruela Ondulada

A arruela ondulada no tem cantos vivos. indicada, especialmente, para superfcies pintadas, evitando danificao do

acabamento. adequada para equipamentos que possuem acabamento externo constitudo de chapas finas.

Figura 68: Arruela Ondulada.

f) Arruela de travamento com orelha

Utiliza-se esta arruela dobrando-se a orelha sobre um canto vivo da pea. Em seguida, dobra-se uma aba da orelha

envolvendo um dos lados chanfrado do conjunto porca/parafuso.

Figura 69: Arruela de travamento com orelha e aplicao.

g) Arruela para perfilados

uma arruela muito utilizada em montagens que envolvem cantoneiras ou perfis em ngulo. Devido ao seu formato de

fabricao, este tipo de arruela compensa os ngulos e deixa perfeitamente paralelas as superfcies a serem parafusadas.

Figura 70: Arruela para perfilados e aplicao.

h) Outros tipos de arruelas

Os tipos de arruelas mais usados so citados anteriormente. Porm, existem outros tipos menos utilizados:


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Figura 71: Tipos diversos de arruelas.

11. Anis Elsticos

O anel elstico um elemento usado em eixos ou furos, tendo como principais funes:

Evitar deslocamento axial de peas ou componentes.

Posicionar ou limitar o curso de uma pea ou conjunto deslizante sobre o eixo.

Esse elemento de mquina conhecido tambm como anel de reteno, de trava ou de segurana.

Figura 72: Aplicao dos anis elsticos.


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11.1Material de Fabricao e forma dos Anis Elsticos

Fabricado de ao-mola, tem a forma de anel incompleto, que se aloja em um canal circular construdo conforme

normalizao.

Alguns aplicaes so:

a) Eixos com dimetro entre 4 e 1 000 mm. Trabalha externamente Norma DIN 471.

Figura 73: Anel para dimetro entre 4 e 1000 mm.

b) Furos com dimetro entre 9,5 e 1 000 mm. Trabalha internamente Norma DIN 472.

Figura 74: Anel para furo com dimetro entre 9,5 e 1000 mm.

c) Eixos com dimetro entre 8 e 24 mm. Trabalha externamente Norma DIN 6799.

Figura 75: Anel para eixos com dimetro entre 8 e 24 mm.

d) Eixos com dimetro entre 4 e 390 mm para rolamentos.

Figura 76: Anel para eixos com dimetro entre 4 e 390 mm.


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e) Pequenos esforos axiais.

Figura 77: Anel de seco circular para pequenos esforos axiais.

Tendo em vista facilitar a escolha e seleo dos anis em funo dos tipos de trabalho ou operao, existem tabelas

padronizadas de anis. Veja quadros 10 e 11.

Quadro 10: Anel elstico para Eixos.


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Quadro 11: Anel elstico para Furos.

Na utilizao dos anis, alguns pontos importantes devem ser observados:

A dureza do anel deve ser adequada aos elementos que trabalham com ele.

Se o anel apresentar alguma falha, pode ser devido a defeitos de fabricao ou condies de operao.

As condies de operao so caracterizadas por meio de vibraes, impacto, flexo, alta temperatura ou atrito

excessivo. Um projeto pode estar errado: previa, por exemplo, esforos estticos, mas as condies de trabalho geraram

esforos dinmicos, fazendo com que o anel apresentasse problemas que dificultaram seu alojamento.


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A igualdade de presso em volta da canaleta assegura aderncia e resistncia. O anel nunca deve estar solto, mas

alojado no fundo da canaleta, com certa presso.

A superfcie do anel deve estar livre de rebarbas, fissuras e oxidaes.

Em aplicaes sujeitas corroso, os anis devem receber tratamento anticorrosivo adequado.

Dimensionamento correto do anel e do alojamento.

Em casos de anis de seco circular, utiliz-los apenas uma vez.

Utilizar ferramentas adequadas para evitar que o anel fique torto ou receba esforos exagerados.

Montar o anel com a abertura apontando para esforos menores, quando possvel.

Nunca substituir um anel normalizado por um equivalente, feito de chapaou arame sem critrios.

12. Chavetas

um elemento mecnico fabricado em ao. Sua forma, em geral, retangular ou semicircular. A chaveta se interpe

numa cavidade de um eixo e de uma pea.

A chaveta tem por finalidade ligar dois elementos mecnicos.

Figura 78: Desenho esquemtico da aplicao de chaveta.

12.1Classificao das ChavetasAs chavetas se classificam em:

chavetas de cunha;

chavetas paralelas;

chavetas de disco.

a) Chavetas tipo Cunha

As chavetas tm esse nome porque so parecidas com uma cunha. Uma de suas faces inclinada, para facilitar a

unio de peas.


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As chavetas de cunha classificam-se em dois grupos: chavetas longitudinais e chavetas transversais.

As chavetas longitudinais so colocadas na extenso do eixo para unir roldanas, rodas, volantes etc. Podem ser com

ou sem cabea e so de montagem e desmontagem fcil.

Figura 79: Chaveta longitudinal.

Sua inclinao de 1:100 e suas medidas principais so definidas quanto a:

altura (h);

comprimento (L); largura (b).

As chavetas longitudinais podem ser de diversos tipos: encaixada, meia-cana, plana, embutida e tangencial.

a.1) Chavetas Encaixada: So muito usadas. Sua forma corresponde do tipo mais simples de chaveta de cunha. Para

possibilitar seu emprego, o rasgo do eixo sempre mais comprido que a chaveta.

Figura 80: Chaveta Encaixada.

a.2) Chevatas Meia-cana: Sua base cncava (com o mesmo raio do eixo). Sua inclinao de 1:100, com ou sem cabea.

No necessrio rasgo na rvore, pois a chaveta transmite o movimento por efeito do atrito. Desta forma, quando o esforo no

elemento conduzido for muito grande, a chaveta desliza sobre a rvore.

Figura 81: Chaveta Meia-cana.

a.3) Chavetas Planas: Sua forma similar da chaveta encaixada, porm, para sua montagem no se abre rasgo no eixo.

feito um rebaixo plano.

Figura 82: Chaveta Plana.

a.4) Chavetas Embutidas: Essas chavetas tm os extremos arredondados, conforme se observa na vista superior ao lado. O

rasgo para seu alojamento no eixo possui o mesmo comprimento da chaveta. As chavetas embutidas nunca tm cabea.


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Figura 83: Chaveta Embutida.

a.5) Chavetas Tangenciais: So formadas por um par de cunhas, colocado em cada rasgo. So sempre utilizadas duas

chavetas, e os rasgos so posicionados a 120. Transmitem fortes cargas e so utilizadas, sobretudo, quando o eixo est

submetido a mudana de carga ou golpes.

Figura 84: Chaveta tangencial.

a.6) Chavetas Transversais: So aplicadas em unio de peas que transmitem movimentos rotativos e retilneos alternativos.

Quando as chavetas transversais so empregadas em unies permanentes, sua inclinao varia entre 1:25 e 1:50. Se a unio

se submete a montagem e desmontagem freqentes, a inclinao pode ser de 1:6 a 1:15.

Figura 85: Chaveta Transversal.

b) Chavetas Paralelas ou Lingetas

Essas chavetas tm as faces paralelas, portanto, no tm inclinao. A transmisso do movimento feita pelo ajustede suas faces laterais s laterais do rasgo da chaveta. Fica uma pequena folga entre o ponto mais alto da chaveta e o fundo do

rasgo do elemento conduzido.

Figura 86: Chavetas Paralelas.


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As chavetas paralelas no possuem cabea. Quanto forma de seus extremos, eles podem ser retos ou arredondados.

Podem, ainda, ter parafusos para fixarem a chaveta ao eixo.

Figura 87: Tipos de chavetas paralelas.

c) Chaveta de Disco ou Meia-lua (tipo Woodruff)

uma variante da chaveta paralela. Recebe esse nome porque sua forma corresponde a um segmento circular.

comumente empregada em eixos cnicos por facilitar a montagem e se adaptar conicidade do fundo do rasgo do elemento

externo.

Figura 88: Chaveta Woodruff.

12.2 Tolerncias para Chavetas

A figura mostra os trs tipos mais comuns de ajustes e tolerncias para chavetas e rasgos.

Figura 89: Ajustes e Tolerncias para chavetas.

13. Introduo aos Elementos de Apoio

De modo geral, os elementos de apoio consistem de acessrios auxiliares para o funcionamento de mquinas.

Sero abordados neste tpico os seguintes elementos de apoio: buchas, guias, rolamentos e mancais. Na prtica,

podemos observar que buchas e mancais so elementos que funcionam conjuntamente, apenas sendo estudados

separadamente para facilitar o estudo dos mesmos.


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13.1Buchas

As buchas existem desde que se passou a usar transportes com rodas e eixos.

No caso de rodas de madeira, que at hoje so usadas em carros de boi, j existia o problema de atrito. Durante o

movimento de rotao as superfcies em contato provocavam atritos e, com o tempo, desgastavam-se eixos e rodas sendopreciso troc-los. Com a introduo das rodas de ao manteve-se o problema com atritos. A soluo encontrada foi a de colocar

um anel de metal entre o eixo e as rodas. Esse anel, mais conhecido como bucha reduz bastante o atrito, passando a constituir

um elemento de apoio indispensvel.

Muitos aparelhos possuem buchas em seus mecanismos como, por exemplo o liqidificador, o espremedor de frutas e

o ventilador. As buchas so elementos de mquinas de forma cilndrica ou cnica. Servem para apoiar eixos e guiar brocas e

alargadores. Nos casos em que o eixo desliza dentro da bucha, deve haver lubrificao. Podem ser fabricadas de metal

antifrico ou de materiais plsticos. Normalmente, a bucha deve ser fabricada com material menos duro que o material do eixo.

13.1.1Classificao das Buchas

As buchas podem ser classificadas quanto ao tipo de solicitao. Nesse sentido, elas podem ser de frico radial para

esforos radiais, de frico axial para esforos axiais e cnicas para esforos nos dois sentidos.

a) Buchas de Frico Radial

Essas buchas podem ter vrias formas. As mais comuns so feitas de um corpo cilndrico furado, sendo que o furo

possibilita a entrada de lubrificantes. Essas buchas so usadas em peas para cargas pequenas e em lugares onde a

manuteno seja fcil. Em alguns casos, essas buchas so cilndricas na parte interior e cnicas na parte externa. Os extremosso roscados e tm trs rasgos longitudinais, o que permite o reajuste das buchas nas peas.


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b) Bucha de Frico Axial

Essa bucha usada para suportar o esforo de um eixo em posio vertical.

c) Buchas Cnicas

Esse tipo de bucha usado para suportar um eixo do qual se exigem esforos radiais e axiais. Quase sempre essas

buchas requerem um dispositivo de fixao e, por isso, so pouco empregadas.

Em determinados trabalhos de usinagem, h a necessidade de furao, ou seja, de fazer furos. Para isso preciso quea ferramenta de furar fique corretamente posicionada para que os furos sejam feitos exatamente nos locais marcados. Nesse

caso, so usadas as buchas-guia para furao e tambm para alargamento dos furos.


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As buchas-guia so elementos de preciso, sujeitas a desgaste por atrito. Por isso, elas so feitas em ao duro, com

superfcies bem lisas, de preferncia retificadas.

As buchas pequenas com at 20 mm de dimetro so feitas em ao-carbono, temperado ou nitretado. As maiores so

feitas em ao cementado. A distncia entre a bucha-guia e a pea baseia-se em dois parmetros:

Quando o cavaco deve passar pelo interior da bucha-guia, a distncia ser de 0,2mm.

Quando o cavaco deve sair por baixo da bucha-guia, a distncia ser igual ou maior que 0,5 mm, multiplicado pelo

dimetro do furo da bucha.

A principal finalidade da bucha-guia a de manter um eixo comum (coaxilidade) entre ela e o furo. Para isso, as

buchas-guia devem ser de tipos variados. Quando a distncia (h) entre a pea e a base de sustentao da bucha-guia grande,

usam-se buchas-guia longas com as seguintes caractersticas:

Ajuste: h7 - n6; Distncia (e) com sada por baixo do cavaco. Bucha com borda para limitao da descida. Dimetro (d) conforme a ferramenta rotativa.

Dimetro (D) maior que a ferramenta rotativa.


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Quando dois furos so prximos um do outro, usam-se duas buchas-guia com borda e travamento entre si. Ou, ento,

usa-se uma bucha-guia de dimetro que comporte os furos com travamento lateral por pino.

Se for necessrio trocar a bucha-guia durante o processo de usinagem, usam-se buchas-guia do tipo removvel comajuste H7 - j6, cabea recartilhada e travamento lateral por parafuso de fenda.

Segue a ilustrao de uma bucha-guia com trs usos, mais sofisticada tecnologicamente. Ela serve para manter umeixo comum (coaxilidade) para centralizar a pea e para fix-la no dispositivo.


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H grande variedade de tipos de buchas-guia. De acordo com o projeto de dispositivos, define-se o tipo de bucha-guiaa ser usado.

13.2Guias

Como voc pde perceber, a guia um elemento de mquina que mantm, com certo rigor, a trajetria de

determinadas peas. Para ficar clara sua descrio, apresentamos, como exemplo, a ilustrao de uma porta corredia do box

de um banheiro.

13.2.1Classificao das Guias

As guias classificam-se em dois grupos: guias de deslizamento e de rolamento. As guias de deslizamento apresentam-

se, geralmente, nas seguintes formas:


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Em mquinas operatrizes so empregadas combinaes de vrios perfis de guias de deslizamentos, conhecidos como

barramento. O quadro 12 apresenta alguns perfis combinados e sua aplicao.

Quadro 12: Perfis de Guias combinados.

Quando uma ou mais peas se movimentam apoiadas em guias, as superfcies entram em contato por atrito. Com o

passar do tempo, o movimento vai provocando desgaste das superfcies dando origem a folga no sistema, mesmo que ele seja

sempre lubrificado. Para evitar que essa folga prejudique a preciso do movimento, preciso que ela seja compensada por meio

de rguas de ajuste. As rguas tm perfil variado, de acordo com a dimenso da folga.


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Figura 90: Tipos de barramentos e suas respectivas rguas de ajuste.

13.2.2Material de Fabricao

Geralmente, o barramento, ou seja, conjunto de guias de deslizamento feito com ferro fundido. Conforme a finalidade

do emprego da guia, ela pode ser submetida a um tratamento para aumentar a dureza de sua superfcie. O barramento muito

usado em mquinas operatrizes como, por exemplo, em um torno.

Figura 91: Torno mecnico.

13.2.3Lubrificao

De modo geral, as guias so lubrificadas com leo, que introduzido entre as superfcies em contato por meio de

ranhuras ou canais de lubrificao. O leo deve correr pelas ranhuras de modo que atinja toda a extenso da pista e forme uma

pelcula lubrificante. Essas ranhuras so feitas sempre na pista da pea mvel, conforme mostram as ilustraes da figura 92.


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Figura 92: Guias com canaletas de lubrificao.

13.2.4Guias de Rolamento

As guias de rolamento geram menor atrito que as guias de deslizamento. Isto ocorre porque os elementos rolantes

giram entre as guias. Os elementos rolantes podem ser esferas ou roletas, como ilustraes apresentadas na figura 93.

Atualmente, so largamente empregados em mquinas de Comando Numrico Computadorizado (CNC).

Figura 93: Guias de Rolamento.

13.2.5Conservao de Guias

Para conservar as guias de deslizamento e de rolamento em bom estado, so recomendadas as seguintes medidas:


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Manter as guias sempre lubrificadas. Proteg-las quando so expostas a um meio abrasivo. Proteg-las com madeira quando forem usadas como apoio de algum objeto. Providenciar a manuteno do ajuste da rgua, sempre que necessrio.

13.3Mancais

O mancal pode ser definido como suporte ou guia em que se apia o eixo. No ponto de contato entre a superfcie do

eixo e a superfcie do mancal, ocorre atrito. Dependendo da solicitao de esforos, os mancais podem ser de deslizamento ou

de rolamento.

Figura 94: Mancal num carro de boi.

13.3.1Mancais de Deslizamento

Geralmente, os mancais de deslizamento so constitudos de uma bucha fixada num suporte. Esses mancais so

usados em mquinas pesadas ou em equipamentos de baixa rotao, porque a baixa velocidade evita superaquecimento dos

componentes expostos ao atrito.

Figura 95: Aplicao de Mancal de Deslizamento.


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O uso de buchas e de lubrificantes permite reduzir esse atrito e melhorar a rotao do eixo. As buchas so, em geral,

corpos cilndricos ocos que envolvem os eixos, permitindo-lhes uma melhor rotao. So feitas de materiais macios, como o

bronze e ligas de metais leves.

Figura 97: Desenho ilustrativo da montagem bucha/eixo.

13.3.2Mancais de Rolamento

Quando necessitar de mancal com maior velocidade e menos atrito, o mancal de rolamento o mais adequado.

Os rolamentos so classificados em funo dos seus elementos rolantes. Na figura 98 temos os principais tipos de rolamentos

utilizados.

Figura 98: Tipos de rolamentos.

Os eixos das mquinas, geralmente, funcionam assentados em apoios. Quando um eixo gira dentro de um furo produz-

se, entre a superfcie do eixo e a superfcie do furo, um fenmeno chamado atrito de escorregamento. Quando necessrio

reduzir ainda mais o atrito de escorregamento, utilizamos um outro elemento de mquina, chamado rolamento.

Os rolamentos limitam, ao mximo, as perdas de energia em conseqncia do atrito. So geralmente constitudos de

dois anis concntricos, entre os quais so colocados elementos rolantes como esferas, roletes e agulhas.

As dimenses e caractersticas dos rolamentos so indicadas nas diferentes normas tcnicas e nos catlogos de

fabricantes. Ao examinar um catlogo de rolamentos, ou uma norma especfica, voc encontrar informaes sobre as

seguintes caractersticas:

Caractersticas dos rolamentos:

D: dimetro externo; d: dimetro interno;

R: raio de arredondamento; L: largura.


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Figura 99: Rolamento de Esferas.

Em geral, a normalizao dos rolamentos feita a partir do dimetro interno d, isto , a partir do dimetro do eixo em

que o rolamento utilizado.

Para cada dimetro so definidas trs sries de rolamentos: leve, mdia leve, mdia e pesada.

As sries leves so usadas para cargas pequenas. Para cargas maiores, so usadas as sries mdia ou pesada. Os

valores do dimetro D e da largura L aumentam progressivamente em funo dos aumentos das cargas.

Os rolamentos classificam-se de acordo com as foras que eles suportam. Podem ser radiais, axiais e mistos.

a) Radiais - No suportam cargas axiais e impedem o deslocamento no sentido transversal ao eixo.

Figura 100: Sistema eixo-bucha com rolamento radial.

b) Axiais - No podem ser submetidos a cargas radiais. Impedem o deslocamento no sentido axial, isto , longitudinal

ao eixo.

Figura 101 : Sistema eixo-bucha com rolamento axial.

c) Mistos - Suportam tanto carga radial como axial. Impedem o deslocamento tanto no sentido transversal quanto no

axial

Figura 102 : Sistema eixo-bucha com rolamento misto.


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Quanto aos elementos rolantes, os rolamentos podem ser:

a) De esferas - Os corpos rolantes so esferas. Apropriados para rotaes mais elevadas.

Figura 103 : Rolamento de esferas.

b) De rolos - Os corpos rolantes so formados de cilindros, rolos cnicos ou barriletes. Esses rolamentos suportam

cargas maiores e devem ser usados em velocidades menores.

Figura 104 : Rolamento de Rolos.

c) De agulhas - Os corpos rolantes so de pequeno dimetro e grande comprimento. So recomendados para

mecanismos oscilantes, onde a carga no constante e o espao radial limitado.

Figura 105 : Rolamento de Agulhas.


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13.3.2Vantagens e Desvantagens do Rolamentos

Vantagens Desvantagens

Menor atrito e aquecimento. Maior sensibilidade aos choques

Baixa exigncia de lubrificao. Maiores custos de fabricao.

Intercambialidade internacional. Tolerncia pequena para carcaa e alojamento do eixo.

No h desgaste do eixo. . No suporta cargas to elevadas como os mancais de

Pequeno aumento da folga durate deslizamernto.

a vida til.

Ocupa maior espao radial.

13.3.3Tipos e Seleo de Rolamentos

Os rolamentos so selecionados conforme:

. as medidas do eixo; o dimetro interno (d); o dimetro externo (D); a largura (L);

o tipo de solicitao; o tipo de carga;

o n de rotao.

nmero

Figura 106: Rolamento de Esferas.

Os rolamentos podem ser de diversos tipos: fixo de uma carreira de esferas, de contato angular de uma carreira de esferas,

autocompensador de esferas, de rolo cilndrico, autocompensador de uma carreira de rolos, autocompensador de duas carreiras

de rolos, de rolos cnicos, axial de esfera, axial autocompensador de rolos, de agulha e com proteo.

a) Rolamento fixo de uma carreira de esferas:

o mais comum dos rolamentos. Suporta cargas radiais e pequenas cargas axiais e apropriado para rotaes mais

elevadas. Sua capacidade de ajustagem angular limitada. necessrio um perfeito alinhamento entre o eixo e os furos da

caixa.


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Figura 107 : Rolamento fixo de carreira de esferas.

b) Rolamento de contato angular de uma carreira de esferas:

Admite cargas axiais somente em um sentido e deve sempre ser montado contra outro rolamento que possa receber a

carga axial no sentido contrrio.

Figura 108: Rolamento de contato angular de uma carreira de esferas.

c) Rolamento autocompensador de esferas

um rolamento de duas carreiras de esferas com pista esfrica no anel externo, o que lhe confere a propriedade de

ajustagem angular, ou seja, de compensar possveis desalinhamentos ou flexes do eixo.

Figura 109: Rolamento autocompensador de esferas.

d) Rolamento de rolo cilndrico:

apropriado para cargas radiais elevadas. Seus componentes so separveis, o que facilita a montagem e

desmontagem.


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Figura 110: Rolamento de rolo cilndrico.

e) Rolamento autocompensador de uma carreira de rolos:

Seu emprego particularmente indicado para construes em que se exige uma grande capacidade para suportar

carga radial e a compensao de falhas de alinhamento.

Figura 111 : Rolamento autocompensador de uma carreira de rolos.

f) Rolamento autocompensador de duas carreiras de rolos:

um rolamento adequado aos mais pesados servios. Os rolos so de grande dimetro e comprimento.

Devido ao alto grau de oscilao entre rolos e pistas, existe uma distribuio uniforme da carga.

Figura 112 : Rolamento

g) Rolamento de rolos cnicos:

Alm de cargas radiais, os rolamentos de rolos cnicos tambm suportam cargas axiais em um sentido.

Os anis so separveis. O anel interno e o externo podem ser montados separadamente. Como s admitem cargas

axiais em um sentido, torna-se necessrio montar os anis aos pares, um contra o outro.


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Figura 113 : Rolamento de rolos cnicos.

h) Rolamento axial de esfera:

Ambos os tipos de rolamento axial de esfera (escora simples e escora dupla) admitem elevadas cargas axiais, porm,

no podem ser submetidos a cargas radiais. Para que as esferas sejam guiadas firmemente em suas pistas, necessria a

atuao permanente de uma carga axial mnima.

Figura 114: Rolamento axial de esferas.

i) Rolamento axial autocompensador de rolos:

Possui grande capacidade de carga axial devido disposio inclinada dos rolos. Tambm pode suportar considerveis

cargas radiais. A pista esfrica do anel da caixa confere ao rolamento a propriedade de alinhamento angular, compensando

possveis desalinhamentos ou flexes do eixo.


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Figura 115: Rolamento axial autocompensador de rolos.

j) Rolamento de agulha:

Possui uma seo transversal muito fina em comparao com os rolamentos de rolos comuns.

utilizado especialmente quando o espao radial limitado.

Figura 116: Rolamento de agulha.

k) Rolamentos com proteo:So assim chamados os rolamentos que, em funo das caractersticas de trabalho, precisam ser protegidos ou

vedados. A vedao feita por blindagem (placa). Existem vrios tipos, Os principais tipos de placas so:

Figura 117: Rolamentos com proteo.

As designaes Z e RS so colocadas direita do nmero que identifica os rolamentos. Quando acompanhados do

nmero 2 indicam proteo de ambos os lados.


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13.3.4. Cuidados com os Rolamentos

Na troca de rolamentos, deve-se tomar muito cuidado, verificando sua procedncia e seu cdigo correto. Antes da

instalao preciso verificar cuidadosamente os catlogos dos fabricantes e das mquinas, seguindo as especificaes

recomendadas.

Na montagem, entre outros, devem ser tomados os seguintes cuidados:

verificar se as dimenses do eixo e cubo esto corretas;

usar o lubrificante recomendado pelo fabricante;

remover rebarbas;

no caso de reaproveitamento do rolamento, deve-se lav-lo e lubrific-lo imediatamente para evitar oxidao;

no usar estopa nas operaes de limpeza;

trabalhar em ambiente livre de p e umidade.

13.3.5. Defeitos Comuns dos Rolamentos

Os defeitos comuns ocorrem por: desgaste, fadiga e/ou falhas mecnicas.

a) Desgaste:

O desgaste pode ser causado por:

deficincia de lubrificao; presena de partculas abrasivas;

oxidao (ferrugem); desgaste por patinao (girar em falso);

desgaste por brinelamento.

Figura 118: Desgaste nas pistas de rolamento.

b) Fadiga:

A origem da fadiga est no deslocamento da pea, ao girar em falso. A pea se descasca, principalmente nos casos de

carga excessiva.

Figura 119: Descascamento na pista de rolamento.

Descascamento parcial revela fadiga por desalinhamento, ovalizao ou por conificao do alojamento.

Figura 120 : Descascamento parcial na pista de rolamento.


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c) Falhas Mecnicas:

c.1) Brinelamento: caracterizado por depresses correspondentes aos roletes ou esferas nas pistas do rolamento.

Resulta de aplicao da pr-carga, sem girar o rolamento, ou da prensagem do rolamento com excesso de interferncia.

c.2) Goivagem: defeito semelhante ao anterior, mas provocado por partculas estranhas que ficam prensadas pelo rolete ou

esfera nas pistas.

c.3) Sulcamento: provocado pela batida de uma ferramenta qualquer sobre a pista rolante.

c.4) Queima por corrente eltrica: geralmente provocada pela passagem da corrente eltrica durante a soldagem. As

pequenas reas queimadas evoluem rapidamente com o uso do rolamento e provocam o deslocamento da pista rolante.

c.5) As rachaduras e fraturas: Resultam, geralmente, de aperto excessivo do anel ou cone sobre o eixo. Podem, tambm,aparecer como resultado do girar do anel sobre o eixo, acompanhado de sobrecarga.

c.6) O engripamento: Pode ocorrer devido a lubrificante muito espesso ou viscoso. Pode acontecer, tambm, por eliminaode folga nos roletes ou esferas por aperto excessivo.

13.3.5. O que verificar durante o funcionamento

Para evitar paradas longas na produo, devido a problemas de rolamentos, necessrio ter certeza de que alguns

desses rolamentos estejam disponveis para troca. Para isso, aconselhvel conhecer com antecedncia que rolamentos so

utilizados nas mquinas e as ferramentas especiais para sua montagem e desmontagem.


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Os rolamentos so cobertos por um protetor contra oxidao, antes de embalados. De preferncia, devem ser

guardados em local onde a temperatura ambiente seja constante (21C). Rolamentos com placa de proteo no devero ser

guardados por mais de 2 anos. Confira se os rolamentos esto em sua embalagem original, limpos, protegidos com leo ou

graxa e com papel parafinado.

Nos rolamentos montados em mquinas deve-se verificar, regularmente, se sua parada pode causar problemas. Os

rolamentos que no apresentam aplicaes muito crticas, ou que no so muito solicitados, no precisam de ateno especial.

Na rotina de verificao so usados os seguintes procedimentos: ouvir, sentir, observar.

Para ouvir o funcionamento do rolamento usa-se um basto de madeira, uma chave de fenda ou objetos similares o

mais prximo possvel do rolamento. Coloca-se o ouvido junto outra extremidade do objeto. Se o rudo for suave porque o

rolamento est em bom estado. Se o rudo for uniforme mas apresentar um som metlico, necessrio lubrificar o rolamento.

Atualmente, existe o analisador de vibrao que permite identificar a folga e a intensidade da vibrao do rolamento.

Com a mo, verifica-se a temperatura. Se ela estiver mais alta que o normal, algo est errado: falta ou excesso de

lubrificao, sujeira, sobrecarga, fadiga, folga, presso ou calor nos retentores, vindos de uma fonte externa. Mas preciso

lembrar que logo aps a lubrificao normal ocorrer um aumento da temperatura, que pode durar de um a dois dias.

Atualmente, existe um termmetro industrial para medir temperatura.

Pela observao, pode-se verificar se h vazamento de lubrificante atravs dos vedadores ou de bujes. Geralmente,

sujeiras mudam a cor do lubrificante, tornando-o mais escuro. Nesse caso, preciso trocar os vedadores e o leo. Quando o

sistema de lubrificao for automtico deve-se verificar, regularmente, seu funcionamento.


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13.3.6. Lubrificantes

a) Graxa: A lubrificao deve seguir as especificaes do fabricante da mquina ou equipamento. Na troca de graxa,

preciso limpar a engraxadeira antes de colocar graxa nova. As tampas devem ser retiradas para limpeza. Se as caixas dos rola-

mentos tiverem engraxadeiras, deve-se retirar toda a graxa e lavar todos os componentes.

b) leo: Olhar o nvel do leo e complet-lo quando for necessrio. Verificar se o respiro est limpo. Sempre que for

trocar o leo, o leo velho deve ser completamente drenado e todo o conjunto lavado com o leo novo. Na lubrificao em

banho, geralmente se faz a troca a cada ano quando a temperatura atinge, no mximo, 50C e sem contaminao; acima de

100C, quatro vezes ao ano; acima de 120C, uma vez por ms; acima de 130C, uma vez por semana, ou a critrio do

fabricante.

13.3.7. Representaes de rolamentos nos desenhos tcnicos

Os rolamentos podem ser apresentados de duas maneiras nos desenhos tcnicos: simplificada e simblica.


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13.3.8. Montagens de Rolamentos a frio

A falha prematura dos rolamentos pode ser causada pelos danos decorrentes da montagem inadequada dos

rolamentos. Os problemas mais comuns que causam a falha prematura dos rolamentos so:

. Danos causados durante os procedimentos de fixao;

. Eixos e caixas de rolamentos de tamanhos incorretos, i.e., muito frouxas ou muito apertadas;

. Porcas de fixao que se afrouxam durante a operao;

. O eixo, o apoio ou o ressalto do mancal apresentam rebarbas ou esto danificados;

. Rolamentos montados incorretamente.

a) Ajuste fixo: Eixos Cilndricos.

A maioria dos rolamentos so fixados aos eixos ou aos mancais atravs de um componente de ajuste fixo. Para tanto,

deve-se consultar o catlogo geral do fabricante do rolamento.

Montagem incorreta

Quando os rolamentos so montados a frio, deve-se tomar muito cuidado para garantir que as foras de montagem

sejam aplicadas ao anel com ajuste fixo. Podero ocorrer danos e conseqentes falhas do rolamento se a fora de montagem

for transmitida aos corpos rolantes, danificando a pista do rolamento.

Montagem correta

O meio correto de minimizar a possibilidade de danos pista do rolamento a utilizao das ferramentas

especificamente projetadas para realizar esse trabalho. Essas ferramentas permitem que as foras de montagem sejam

aplicadas eficaz e uniformemente ao componente de ajuste fixo, dessa forma evitando danificar a pista do rolamento.


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b) Ajuste fixo: eixos cnicos

Os rolamentos montados em eixos cnicos obtm o ajuste fixo quando atingem o local certo de fixao no eixo cnico.

Deve-se tomar muito cuidado para que o rolamento no seja empurrado demasiadamente, a ponto de eliminar a folga interna,

provocando danos ao rolamento.

Rolamentos autocompensadores de rolos

Mtodo: O ajuste correto para os rolamentos autocompensadores de rolos determinado pela medio da folga

residual interna do rolamento ou pelo valor do ajuste axial. Os detalhes da reduo necessria da folga e do ajuste axial podem

ser obtidos nas tabelas publicadas no Catlogo Geral de rolamentos do fabricante. No caso dos rolamentos maiores,

recomenda-se em geral a considerao do uso do eixo cnico para facilitar a montagem e a desmontagem do rolamento.


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Rolamentos autocompensadores de esferas

Mtodo: O ajuste dos rolamentos autocompensadores com duas carreiras de esferas mais difcil do que os

rolamentos autocompensadores de rolos porque o calibrador de lmina no pode ser usado para o primeiro tipo. Um mtodo

muito eficiente de montagem deste tipo de rolamento com o uso do conjunto de chavespara porcas de segurana.

14. Molas

Peas fixadas entre si com elementos elsticos podem ser deslocadas sem sofrerem alteraes. Assim, as molas so

muito usadas como componentes de fixao elstica. Elas sofrem deformao quando recebem a ao de alguma fora, mas

voltam ao estado normal, ou seja, ao repouso quando a fora pra.

As unies elsticas so usadas para amortecer choques, reduzir ou absorver vibraes e para tornar possvel o retorno

de um componente mecnico sua posio primitiva. Com certeza, voc conhece muitos casos em que se empregam molas

como, por exemplo, estofamentos, fechaduras, vlvulas de descarga, suspenso de automvel, relgios, brinquedos.

As molas so usadas, principalmente, nos casos de armazenamento de energia, amortecimento de choques,

distribuio de cargas, limitao de vazo, preservao de junes ou contatos.


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Figura 121: a) Armazenagem de energiaVlvula de descarga;

b) Amortecimento de choquessuspenso veicular.

Figura 122 : Distribuio de Cargas.

Figura 123 : a) Limitao de vazovlvula de gs de botijo;

b) Preservao de junesPreservar peas articuladas.


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14.1. Tipos de Molas

Os diversos tipos de molas podem ser classificados quanto sua forma geomtrica ou segundo o modo como resistem

aos esforos.

Quanto forma geomtrica, as molas podem ser helicoidais (forma de hlice) ou planas.

Figura 124: Tipos de Molas.

Quanto ao esforo que suportam, as molas podem ser de trao, de compresso ou de toro.

Figura 125: Molas de trao, Compresso e Molas de Toro.


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14.2. Principais Tipos de Molas usadas na mecnica

a) Molas Helicoidais

A mola helicoidal a mais usada em mecnica. Em geral, ela feita de barra de ao enrolada em forma de hlice

cilndrica ou cnica. A barra de ao pode ter seo retangular, circular, quadrada, etc. Em geral, a mola helicoidal enrolada

direita. Quando a mola helicoidal for enrolada esquerda, o sentido da hlice deve ser indicado no desenho.

As molas helicoidais podem funcionar por compresso, por trao ou por toro toro.

b) Molas Planas

As molas planas so feitas de material plano ou em fita. As molas planas podem ser simples, prato, feixe de molas e

espiral.

14.3. Material de Fabricao das Molas

As molas podem ser feitas com os seguintes materiais: ao, lato, cobre, bronze, borracha, madeira, plastiprene, etc.

As molas de borracha e de arames de ao com pequenos dimetros, solicitados a trao, apresentam a vantagem de

constiturem elementos com menor peso e volume em relao energia armazenada.

Para conservar certas propriedades das molas - elsticas, magnticas; resistncia ao calor e corroso - deve-se usar

aos-liga e bronze especiais ou revestimentos de proteo. Os aos molas devem apresentar as seguintes caractersticas: alto

limite de elasticidade, grande resistncia, alto limite de fadiga.

Quando as solicitaes so leves, usam-se aos-carbono - ABNT 1070 ou ABNT 1095. Alm de 8mm de dimetro, no

so aconselhveis os aos-carbono, pois a tmpera no chega at o ncleo.


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As molas destinadas a trabalhos em ambientes corrosivos com grande variao de temperaturas so feitas de metal

monel (33% CU - 67% Ni) ou ao inoxidvel.

Os aos-liga apresentam a vantagem de se adequarem melhor a qualquer temperatura, sendo particularmente teis no

caso de molas de grandes dimenses.

14.4. Aplicao

Para selecionar o tipo de mola, preciso levar em conta certos fatores, como por exemplo, espao ocupado, peso e

durabilidade. H casos em que se deve considerar a observao das propriedades elsticas, atritos internos ou externo

adicional (amortecimento, relaes especiais entre fora aplicada e deformao).

Na construo de mquinas empregam-se, principalmente

apostila de elementos de máquinas - ifba (1)

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