apostila de elementos de máquinas - ifrn 2014

8/9/2019 Apostila de Elementos de Mquinas - IfRN 2014

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAO, CINCIA E TECNOLOGIADO RIO GRANDE DO NORTECAMPUS NATAL-CENTRAL

Elementos de M!"n#s- Elementos de F"$#%&o'

P(o)o'*D(' T+("o G(#"#no M##do

Natal/2014


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A.(esent#%&o d# D"s".l"n#

Elementos de M!"n#s

- Inte(med"("o'

Prezados Estudantes,

Estamos dando incio aos trabalhos relativos aos contedos da disciplina de Elementos de M!"n#s / Inte(med"("o.

nalisando!se diversas m"#uinas, construdas das mais variadas $ormas e com $inalidades distintas, percebe!se a

presen%a constante de certos elementos construtivos &"rvores, en'rena'ens, polias, dentre outros() al*m de diversos processos

de $abrica%+o #ue envolvem a monta'em e con$ec%+o do conunto &solda'em, rebita'em, $undi%+o, con$orma%+o mec-nica, e

outros(. m proeto de uma m"#uina sur'e sempre com o intuito de satis$azer uma necessidade, sea ela industrial, comercial,

para lazer ou outra $inalidade e envolve o estudo detalhado de suas partes, a $orma como ser+o montadas, tamanho e

localiza%+o das partes componentes tais como en'rena'ens, para$usos, molas, cames, etc.

essa $orma, o obetivo principal dessa disciplina * $ornecer in$orma%es 'erais sobre os elementos de $ia%+o, como

para$usos, porcas, arruelas, rebites, de transmiss+o de movimento e potncia, como polias, correias e chavetas, de apoio, como

mancais, 'uias e rolamentos e outros elementos #ue envolvam a constru%+o de m"#uinas e conuntos mec-nicos.

3 conhecimento terico de tais conhecimentos * de $undamental import-ncia para #ue tenhamos condi%es de

entender e$etivamente a import-ncia desses elementos na monta'em e no pleno desenvolvimento #uando em uso das

m"#uinas.

Esperamos #ue todos possam desenvolver um ecelente trabalho, sempre procurando ampliar seus conhecimentos e

aproveitar esse momento nico de aprendiza'em o$erecido pela 56 e #ue esse conhecimento ad#uirido possa contribuir de$orma e$etiva para o pleno desenvolvimento de suas $un%es unto 7 sociedade brasileira.

8embrem!se do ensinamento de aisa9u :9eda;

0A #!s# d# de((ot# n&o se enont(# no o1st!lo o! no ("2o( d#s "(!nst3n"#s, est no (et(oesso d# dete(m"n#%&o

e n# des"st4n"# d# .(5.("# .esso#'6

achado

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S U M 8 R I O

1. Int(od!%&o.........................................................................................................................04

2. Es)o(%os Me3n"os .......................................................................................................04

A. Tens9es ...........................................................................................................................0B

4. De)o(m#%9es ..................................................................................................................10

C. Cl#ss")"#%&o dos M#te("#"s Ut"l":#dos em Elementos Est(!t!(#"s ...........................11

D. Elementos de F"$#%&o.....................................................................................................12

B. Re1"te ...............................................................................................................................1B

. P"nos, C#;"l#s , C!."l#s..............................................................................................2B

F. P#(#)!sos, Po(#s e Ros#s...........................................................................................A1

10. A((!el#s...........................................................................................................................4B

11. An+"s Elst"os...............................................................................................................C1

12. C#;et#s........................................................................................................................CD

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es$or%os, de $orma #ue eles possam ser ade#uadamente dimensionados para suport"!los nas

condi%es previstas de utiliza%+o.

2.1 58


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b( Com.(ess&o; $or%a atuante tende a produzir uma redu%+o de tamanho do elemento na

dire%+o da mesma.

Gi'ura; P*s da mesa sueito 7 compress+o.

c( Fle$&o; $or%a atuante provoca uma de$orma%+o do eio perpendicular 7 mesma.

Gi'ura; 6i'a submetida " $le+o.

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ssim, a tens+o em uma barra de se%+o transversal , sueita a uma $or%a aial G,

con$orme a $i'ura, * obtida dividindo!se o mdulo G da $or%a pela "rea .

unidade de tens+o tem a mesma dimens+o da press+o mec-nica, assim, no Pa(

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2( ma pe%a madeira de se%+o transversal retan'ular, cuos lados medem 0 cm e 20 cm, est"

sueita a uma tens+o normal de compress+o de 0>Pa. 5alcular a intensidade da $or%a normal

de compress+o atuante na pe%a. &Jesp. 12, >N(

A( etermine a "rea da se%+o transversal de uma barra maci%a de alumnio #ue est" sueita a

um es$or%o de tra%+o 249N, de modo #ue a tens+o atuante na mencionada barra n+o ultrapasse

o valor de D0>Pa. &Jesp. 0.0004 mV(

4( pe%a vazada de se%+o transversal #uadrada mostrada na $i'ura suporta um es$or%o de

compress+o GQA29N. 5alcular a tens+o normal de compress+o suportada pela pe%a. &Jesp.

?Q20>Pa(

C( ois cabos de a%o i'uais com di-metro B,mm s+o utilizados para elevar um carro de peso

i'ual a C00N. 5alcule a tens+o normal de tra%+o #ue atua em cada um dos cabos de a%o.&Jesp. F >Pa(

D( 5alcular a "rea da se%+o transversal de um cabo #ue suporta um es$or%o de tra%+o 109N, de

modo #ue a tens+o atuante no cabo citado * AC>Pa. &Jesp. 2C,B1 mmV(

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B( m cabo de cobre * utilizado para elevar um corpo com peso i'ual a 2000N de modo #ue a

tens+o normal de tra%+o * A1,4C>Pa. 5alcular o di-metro do cabo de a%o. &Jesp. Fmm(.

( ma barra circular de di-metro 1mm suporta um es$or%o de intensidade B,9N. 5alcular a

tens+o normal de tra%+o atuante na barra. &Jesp. A0,DD >Pa(

?' De)o(m#%9es

3 corpo #uando sueito a es$or%os apresentam por menos #ue seam, de$orma%es.

Estas de$orma%es apresentam comportamentos diversos em $un%+o do material e do tipo de

es$or%o #ue a'e sobre o corpo. s de$orma%es so$ridas por um corpo s+o classi$icadas em

dois tipos; e$orma%+o el"stica e e$orma%+o Pl"stica.

?'< De)o(m#%&o Elst"#

O a#uela apresentada por um copo sueito a um carre'amento e #ue a de$orma%+o

desaparece com a retirada do carre'amento. 3u sea, o corpo volta a ter as suas dimenses

iniciais.

?'=De)o(m#%&o Plst"#

O a#uela apresentada por um corpo sueito a um carre'amento e #ue a de$orma%+o n+o

desaparece por completo com a retirada do carre'amento. 3u sea, o corpo n+o volta a ter as

suas dimenses iniciais. >ant*m uma de$orma%+o residual.

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@' Cl#ss")"#%&o dos M#te("#"s Ut"l":#dos em Elementos Est(!t!(#"s

@'< M#te("#"s Dte"s


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@'= M#te("#"s F(2e"s

aterial Gr"'il.

B' Elementos de F"$#%&o

:nicialmente sempre h" um #uestionamento; Por #ue estudar elementos de $ia%+oT

resposta * simples; como mec-nico, voc precisa, necessariamente, conhecer tudo sobre

m"#uinas, inclusive suas pe%as #ue s+o unidas ou $iadas entre si. ssim, voc $icar"

capacitado para operar m"#uinas, identi$icar seus possveis de$eitos e at* mesmo corri'i!los.


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$eito, suas aplica%es, representa%+o, simbolo'ia e al'uns c"lculos necess"rios para seu

empre'o.

Gi'ura 01; ni+o de pe%as mais comuns utilizadas na mec-nica.

uni+o de pe%as $eita pelos elementos de $ia%+o pode ser de dois tipos; m5;el ou

.e(m#nente. No tipo de uni+o mvel, os elementos de $ia%+o podem ser colocados ou

retirados do conunto sem causar #ual#uer dano 7s pe%as #ue $oram unidas. O o caso, por

eemplo, de unies $eitas com para$usos, porcas e arruelas.

Gi'ura 02; ni+o mvel do tipo para$uso/porca/arruela.

No tipo de uni+o permanente, os elementos de $ia%+o, uma vez instalados, n+o podemser retirados sem #ue $i#uem inutilizados. O o caso, por eemplo, de unies $eitas com rebites e

soldas.

a( Jebite b(


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Gi'ura 0A; ?ipos de uni+o permanente; a( Jebite e b(


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Gi'ura 0C; Pino.

c( 5avilha; cavilha une pe%as #ue n+o s+o articuladas entre si.

Gi'ura 0D; 5avilha.

d( 5ontrapino ou 5upilha; 3 contrapino ou cupilha * uma haste ou arame com $orma

semelhante 7 de um meio!cilindro, dobrado de modo a $azer uma cabe%a circular e tem duas

pernas desi'uais. :ntroduz!se o contrapino ou cupilha num $uro na etremidade de um pino ou

para$uso com porca castelo. s pernas do contrapino s+o viradas para tr"s e, assim, impedem a

sada do pino ou da porca durante vibra%es das pe%as $iadas.

Gi'ura 0B; 5upilha.

e( Para$uso; 3 para$uso * uma pe%a $ormada por um corpo cilndrico roscado e uma

cabe%a, #ue pode ter v"rias $ormas.

Gi'ura 0; Para$uso de cabe%a cilndrica com $enda.

$( Porca; porca tem $orma de prisma, de cilindro etc. presenta um $uro roscado.

trav*s desse $uro, a porca * atarraada ao para$uso.

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Gi'ura 0F; Porca setavada

'( rruela; arruela * um disco met"lico com um $uro no centro. 3 corpo do para$uso

passa por esse $uro.

Gi'ura 10; rruela chan$rada.

h( n*is El"sticos; 3 anel el"stico * usado para impedir deslocamento de eios.


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' Re1"tes

?em!se a se'uinte proposi%+o pr"tica; m mec-nico tem duas tare$as; consertar umapanela cuo cabo caiu e unir duas barras chatas para $echar uma 'rade.

#uest+o * a se'uinte; #ual elemento de $ia%+o * o mais ade#uado para


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$abrica%+o de rebites * padronizada, ou sea, se'ue normas t*cnicas #ue indicam

medidas da cabe%a, do corpo e do comprimento til dos rebites.

No #uadro 2 apresentamos as propor%es padronizadas para os rebites. 3s valores #ue

aparecem nas ilustra%es s+o constantes.

Muadro 2; Padroniza%+o de rebites.

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'= / Es.e")"#%&o de Re1"tes

Para ad#uirir os rebites ade#uados ao seu trabalho, * necess"rio #ue voc conhe%a suas

especi$ica%es, ou sea;

W de #ue material * $eito)

W o tipo de sua cabe%a)

W o di-metro do seu corpo)

W o seu comprimento til.

3 comprimento til do rebite corresponde 7 parte do corpo #ue vai $ormar a uni+o. parte

#ue vai $icar $ora da uni+o * chamada sobra necess"ria e vai ser usada para $ormar a outra

cabe%a do rebite. No caso de rebite com cabe%a escareada, a altura da cabe%a do rebite

tamb*m $az parte do seu comprimento til. 3 smbolo usado para indicar comprimento til * 8 e

o smbolo para indicar a sobra necess"ria * z.

Na especi$ica%+o do rebite * importante voc saber #ual ser" o seu comprimento til &8( e

a sobra necess"ria &z(. Nesse caso, * preciso levar em conta;

W o di-metro do rebite)

W o tipo de cabe%a a ser $ormado)

W o modo como vai ser $iado o rebite; a $rio ou a #uente.

s $i'uras mostram o ecesso de material &z( necess"rio para se $ormar a se'unda

cabe%a do rebite em $un%+o dos $ormatos da cabe%a, do comprimento til &8( e do di-metro do

rebite &d(.

Para solicitar ou comprar rebites voc dever" indicar todas as especi$ica%es. Poreemplo;

W material do rebite; rebite de a%o 1.00D ! 1.010)

W tipo de cabe%a; redondo)W di-metro do corpo; UX , YI de comprimento til.

'> / P(oessos de Re1"t#2em

Na rebita'em, voc vai colocar os rebites em $uros " $eitos nas pe%as a serem unidas.

epois voc vai dar $orma de cabe%a no corpo dos rebites. Esse procedimento est" ilustrado

nestas trs $i'uras;

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Gi'ura 1C; Etapas de rebita'em.

se'unda cabe%a do rebite pode ser $eita por meio de dois processos; manual e

mec-nico.

a( Jebita'em >anual;

Esse tipo de processo * $eito 7 m+o, com pancadas de martelo. ntes de iniciar o

processo, * preciso comprimir as duas super$cies met"licas a serem unidas, com o aulio de

duas $erramentas; o contra!estampo, #ue $ica sob as chapas, e o repuador, #ue * uma pe%a de

a%o com $uro interno, no #ual * introduzida a ponta saliente do rebite. Na $i'ura 1D temos o

repuador eecutando a rebita'em.

Gi'ura 1D; Jepuar em processo de rebita'em

ps as chapas serem prensadas, o rebite * martelado at* encorpar, isto *, dilatar

e preencher totalmente o $uro. epois, com o martelo de bola, o rebite * HboleadoI, ou

sea, * martelado at* come%ar a se arredondar. $i'ura 1B ilustra o HboleamentoI.

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Gi'ura 1B; Etapa de HboleamentoI.

Em se'uida, o $ormato da se'unda cabe%a * $eito por meio de outra $erramenta

chamada estampo, em cua ponta eiste uma cavidade #ue ser" usada como matriz para

a cabe%a redonda, con$orme $i'ura 1.

Gi'ura 1; Estampo do rebite.

b( Jebita'em >ec-nica

3 processo mec-nico * $eito por meio de martelo pneum"tico ou de rebitadeiras

pneum"ticas e hidr"ulicas. 3 martelo pneum"tico * li'ado a um compressor de ar por tubos

$leveis e trabalha sob uma press+o entre C Pa B Pa, controlada pela alavanca do cabo.

3 martelo $unciona por meio de um pist+o ou mbolo #ue impulsiona a $erramenta

eistente na sua etremidade . Essa $erramenta * o estampo, #ue d" a $orma 7 cabe%a do rebite

e pode ser trocado, dependendo da necessidade. Na $i'ura 20 ilustramos, em corte, um tipo de

martelo pneum"tico para rebita'em.

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Gi'ura 20; >artelo pneum"tico para rebita'em.


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3s tipos de rebita'em variam de acordo com a lar'ura das chapas #ue ser+o rebitadas e

o es$or%o a #ue ser+o submetidas. ssim, temos a rebita'em de recobrimento, de recobrimento

simples e de recobrimento duplo.

a( Jebita'em de recobrimento

Na rebita'em de recobrimento, as chapas s+o apenas sobrepostas e rebitadas. Esse tipo

destina!se somente a suportar es$or%os e * empre'ado na $abrica%+o de vi'as e de estruturas

met"licas, con$orme $i'ura 22.

Gi'ura 22; Estruturas met"licas rebitadas.

b( Jebita'em de recobrimento simples

O destinada a suportar es$or%os e permitir $echamento ou veda%+o. O empre'ada na

constru%+o de caldeiras a vapor e recipientes de ar comprimido. Nessa rebita'em as chapas se

ustapem e sobre elas estende!se uma outra chapa para cobri!las. 6ea $i'ura 2A.

Gi'ura 2A; Zustaposi%+o de chapas para rebita'em.

c( Jebita'em de recobrimento duplo

sada unicamente para uma per$eita veda%+o. O empre'ada na constru%+o de

chamin*s e recipientes de '"s para ilumina%+o. s chapas s+o ustapostas e envolvidas por

duas outras chapas #ue as recobrem dos dois lados, con$orme $i'ura 24.

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Gi'ura 24; Zustaposi%+o dupla de chapas para rebita'em.

'B / Cl!los .#(# Re1"t#2em

a( 5"lculo do di-metro do rebite;

escolha do rebite * $eita de acordo com a espessura das chapas #ue se #uer rebitar. pr"tica recomenda #ue se considere a chapa de menor espessura e se multipli#ue esse valorpor 1,C, se'undo a $rmula;

onde;

d Q di-metro)[ < Q menor espessura)

1,C Q constante ou valor predeterminado.

b( 5"lculo do di-metro do $uro;

3 di-metro do $uro pode ser calculado multiplicando!se o di-metro do rebite pela constante

1,0D. >atematicamente, pode!se escrever;

onde;

dG Q di-metro do $uro)

dJ Q di-metro do rebite)

1,0D Q constante ou valor predeterminado.

c( 5"lculo do comprimento til do rebite;

3 c"lculo desse comprimento * $eito por meio da se'uinte $rmula;

onde;

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d = 1,5 . < S

dF = dR. 1,06

L = y.d + S


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8 Q comprimento til do rebite)

\ Q constante determinada pelo $ormato da cabe%a do rebite)

d Q di-metro do rebite)

< Q soma das espessuras das chapas.

3bs.; 1( Para rebite de cabe%a redonda e cilndrica; 8 Q 1,C.d ]


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a( Guros $ora do eio, $ormando de'raus ! Nesse caso, o corpo rebitado preenche o v+o e

assume uma $orma de rebaio, $ormando uma incis+o ou corte, o #ue diminui a resistncia do

corpo.

b( 5hapas mal encostadas ! Nesse caso, o corpo do rebite preenche o v+o eistente entre as

chapas, encunhando!se entre elas. :sso produz um en'rossamento da sec%+o do corpo do

rebite, reduzindo sua resistncia.

c( i-metro do $uro muito maior em rela%+o ao di-metro do rebite 3 rebatimento n+o *

su$iciente para preencher a $ol'a do $uro. :sso $az o rebite assumir um eio inclinado, #ue reduz

muito a press+o do aperto.

3s de$eitos causados pela m" eecu%+o das diversas opera%es e $ases de rebita'em

s+o;

a( #uecimento ecessivo do rebite ! Muando isso ocorre, o material do rebite ter" suascaractersticas $sicas alteradas, pois aps es$riar, o rebite contrai!se e ent+o a $ol'a aumenta.


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c( >al uso das $erramentas para $azer a cabe%a ! cabe%a do rebite * rebatida erradamente e

apresenta irre'ularidades como rebarbas ou rachaduras.

d( 3 comprimento do corpo do rebite * pe#ueno em rela%+o 7 espessura da chapa ! Nessasitua%+o, o material disponvel para rebitar a se'unda cabe%a n+o * su$iciente e ela $ica

incompleta, com uma super$cie plana.

Para $inalizar, al'umas recomenda%es sobre procedimentos de se'uran%a durante as

opera%es de rebita'em;

W se culos de se'uran%a)

W se protetor auricular durante todo o trabalho)

W Escreva com 'iz a palavra H#uenteI na pe%a onde houver rebites a#uecidos)

W 6eri$i#ue se todas as $erramentas est+o em ordem antes de iniciar o trabalho)

W ?ome cuidado #uando eecutar rebita'em 7 m"#uina) * preciso saber oper"!la corretamente.

' P"nos, C#;"l#s e C!."l#s

3s pinos e cavilhas tm a $inalidade de alinhar ou $iar os elementos de m"#uinas,

permitindo unies mec-nicas, ou sea, unies em #ue se untam duas ou mais pe%as,

estabelecendo, assim, cone+o entre elas. $i'ura 2C ilustra a utiliza%+o de pinos e cavilhas.

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Gi'ura 2C; tiliza%+o de Pinos e 5avilhas.

s cavilhas, tamb*m, s+o chamados pinos estriados, pinos entalhados, pinos ranhurados

ou, ainda, rebite entalhado. di$erencia%+o entre pinos e cavilhas leva em conta o $ormato doselementos e suas aplica%es. Por eemplo, pinos s+o usados para un%es de pe%as #ue se

articulam entre si e cavilhas s+o utilizadas em conuntos sem articula%es) indicando pinos com

entalhes eternos na sua super$cie. Esses entalhes * #ue $azem com #ue o conunto n+o se

movimente. $orma e o comprimento dos entalhes determinam os tipos de cavilha.

Pinos e cavilhas se di$erenciam pelos se'uintes $atores;

W utiliza%+o) W $orma)

W toler-ncias de medidas) W acabamento super$icial)

W material) W tratamento t*rmico.

'< P"nos

3s pinos s+o usados em un%es resistentes a vibra%es. _" v"rios tipos de pino,

se'undo sua $un%+o. No #uadro A temos os principais tipos de pinos e $un%es espec$icas e na

$i'ura 2D a representa%+o dos mesmos.

Muadro A; Principais tipos de pinos e respectivas $un%es.

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Gi'ura 2D; Principais pinos.

Para especi$icar pinos e cavilhas deve!se levar em conta seu di-metro nominal, seu

comprimento e $un%+o do pino, indicada pela respectiva norma.

Eemplo; m pino de di-metro nominal de 1Cmm, com comprimento de 20mm, a ser

utilizado como pino cilndrico, * desi'nado; pino c`nico; 10 D0 :N 1.

'= C#;"l#s

cavilha * uma pe%a cilndrica, $abricada em a%o, cua super$cie eterna recebe trs

entalhes #ue $ormam ressaltos. $orma e o comprimento dos entalhes determinam os tipos de

cavilha.


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Gi'ura 2B; ?ipos de 5avilhas.

No #uadro 4 temos a classi$ica%+o de cavilhas se'undo tipos, normas e utiliza%+o.

Gi'ura 2; ?ipos de 5avilhas.

Muadro 4; ?ipos de 5avilhas e a sua utiliza%+o, se'undo a norma :N.

'> C!."l# o! Cont(#."no

5upilha * um arame de sec%+o semi!circular, dobrado de modo a $ormar um corpocilndrico e uma cabe%a.

Gi'ura 2F; 5upilha.

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3 corpo do para$uso pode ser cilndrico ou c`nico, totalmente roscado ou parcialmente

roscado. cabe%a pode apresentar v"rios $ormatos) por*m, h" para$usos sem cabe%a.

Gi'ura AA; Para$usos cilndrico, c`nico e prisioneiro.

_" uma enorme variedade de para$usos #ue podem ser di$erenciados pelo $ormato da

cabe%a, do corpo e da ponta. Essas di$eren%as, determinadas pela $un%+o dos para$usos,

permite classi$ic"!los em #uatro 'randes 'rupos; para$usos passantes, para$usos n+o!

passantes, para$usos de press+o, para$usos prisioneiros.

a( Para$usos passantes;

Esses para$usos atravessam, de lado a lado, as pe%as a serem unidas, passando

livremente nos $uros. ependendo do servi%o, esses para$usos, al*m das porcas, utilizamarruelas e contraporcas como acessrios. 3s para$usos passantes apresentam!se com cabe%a

ou sem cabe%a.

Gi'ura A4; Gia%+o de pe%as com para$usos passantes.

b( Para$usos n+o!passantes;


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Gi'ura AC; Gia%+o de pe%as com para$usos n+o!passantes.

c( Para$usos de press+o;

Esses para$usos s+o $iados por meio de press+o. press+o * eercida pelas pontas dos

para$usos contra a pe%a a ser $iada. 3s para$usos de press+o podem apresentar cabe%a ou

n+o.

Gi'ura AD; Para$usos de press+o em a%+o.

d( Para$usos Prisioneiros;


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Gi'ura AB; 5oloca%+o dos para$usos prisioneiros.

3 #uadro C * #uadro sntese com caractersticas da cabe%a, do corpo, das pontas e com

indica%+o dos dispositivos de atarraamento.

Muadro C; Muadro sntese de Para$usos com suas $ormas e dispositivos de atarraamento.

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o unir pe%as com para$usos, o pro$issional precisa levar em considera%+o #uatro $atoresde etrema import-ncia;

W Pro$undidade do $uro bro#ueado) W Pro$undidade do $uro roscado)W 5omprimento til de penetra%+o do para$uso) W i-metro do $uro passante.

Esses #uatro $atores se relacionam con$orme mostra a $i'uraA e o #uadro D.

Gi'ura A; Gia%+o com para$usos em $uro bro#ueado e roscado.

! di-metro do $uro bro#ueado) d ! di-metro da rosca) ! pro$undidade do $uro bro#ueado) ! pro$undidade da parte roscada)5 ! comprimento de penetra%+o do para$uso d1 ! di-metro do $uro

passante)

Muadro D; Gatores a considerar ao unir pe%as com para$usos)

Eemplo; uas pe%as de alumnio devem ser unidas com um para$uso de D mm de di-metro.Mual deve ser a pro$undidade do $uro bro#ueadoT Mual deve ser a pro$undidade do $uroroscadoT Muanto o para$uso dever" penetrarT Mual * o di-metro do $uro passanteT

No #uadro B tem!se a ilustra%+o dos tipos de para$usos em sua $orma completa.

Muadro B; Para$usos em sua $orma completa.

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'< P("n".#"s t".os de P#(#)!sos !s#dos em me3n"#

a( Para$uso de cabe%a setavada

Em 'eral, esse tipo de para$uso * utilizado em unies em #ue se necessita de um $orteaperto da chave de boca ou estria. Esse para$uso pode ser usado com ou sem rosca. Muando

usado sem rosca, o ros#ueamento * $eito na pe%a.

Gi'ura AF; esenho t*cnico de um para$uso setavado.

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Gi'ura 40; Para$uso setavado em uso.

b( Para$usos com setavado interno

b.1( e cabe%a cilndrica com setavado interno &llen(;

Este tipo de para$uso * utilizado em unies #ue ei'em um bom aperto, em locais onde o

manuseio de $erramentas * di$cil devido 7 $alta de espa%o. Esses para$usos s+o $abricados em

a%o e tratados termicamente para aumentar sua resistncia 7 tor%+o.

Gi'ura 41; Para$uso de cabe%a cilndrica com setavado interno.

3nde; Q d Q altura da cabe%a do para$uso) e Q 1,C d Q di-metro da cabe%a)

t Q 0,D d Q pro$undidade do encaie da chave) s Q 0, d Q medida do setavado interno) d Q di-metro do para$uso.

b.2(


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Gi'ura 44; Para$uso de cabe%a redonda com $enda.

3nde;

. di-metro da cabe%a do para$uso Q 1,F d) W raio da circun$erncia dacabe%a Q d)

. lar'ura da $enda Q 0,1 d) W pro$undidade da $enda Q0,AD d.

c.A( e cabe%a cilndrica boleada com $enda


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c.4( e cabe%a escareada boleada com $enda


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'= Po(#s

Porca * uma pe%a de $orma prism"tica ou cilndrica 'eralmente met"lica, com um $uro

roscado no #ual se encaia um para$uso, ou uma barra roscada. Em conunto com um para$uso,

a porca * um acessrio amplamente utilizado na uni+o de pe%as.

porca est" sempre li'ada a um para$uso. parte eterna tem v"rios $ormatos para

atender a diversos tipos de aplica%+o. ssim, eistem porcas #ue servem tanto como elementos

de $ia%+o como de transmiss+o.

Gi'ura 4; plica%+o de porcas.

F.2.1 >aterial de $abrica%+o

s porcas s+o $abricadas de diversos materiais; a%o, bronze, lat+o, alumnio, pl"stico. _"

casos especiais em #ue as porcas recebem banhos de 'alvaniza%+o, zinca'em e

bicromatiza%+o para prote'!las contra oida%+o &$erru'em(.

F.2.2 ?ipos de Porcas

Para aperto manual s+o mais usados os tipos de porca borboleta, recartilhada alta e

recartilhada baia. 6ea #uadro . Na $i'ura 4F tem!se aplica%+o desses tipos de porcas.

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Muadro ; ?ipos de porcas.

Gi'ura 4F; plica%+o das procas tipo borboleta.

s porcas ce'a baia e ce'a alta, al*m de propiciarem boa $ia%+o, deiam as pe%as

unidas com melhor aspecto. 6ea $i'ura C0. Na $i'ura C1 tem!se aplica%+o desse tipo de porca.

Gi'ura C0; Porcas ce'a baia e alta.

Gi'ura C1; plica%+o de porca ce'a.

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Para auste aial &eios de m"#uinas(, s+o usadas as se'uintes porcas, con$orme $i'ura

C2. Na $i'ura CA tem!se aplica%+o desse tipo de porca.

Gi'ura C2; Porcas para auste aial.

Gi'ura CA; plica%+o de porcas para auste aial.

5ertos tipos de porcas apresentam ranhuras prprias para uso de cupilhas. tilizamos

cupilhas para evitar #ue a porca se solte com vibra%es. 6ea $i'ura C4 e na $i'ura CC se tem

aplica%es desse tipo de porca.

Gi'ura C4; Porcas para uso de cupilhas.

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Gi'ura CC; plica%+o de porcas com cupilha.

Para monta'em de chapas em locais de di$cil acesso, podemos utilizar as porcas;

Na $i'ura CD se tem aplica%+o das porcas tipo r"pida e r"pida dobrada.

Gi'ura CD; plica%+o das porcas tipo r"pida e r"pida dobrada.

'> Ros#s

Josca * um conunto de $iletes em torno de uma super$cie cilndrica.

Gi'ura CB; etalha de uma rosca e seu $ilete.

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s roscas podem ser internas ou eternas. s roscas internas encontram!se no interior

das porcas. s roscas eternas se localizam no corpo dos para$usos.

Gi'ura C; Porca com rosca interna e para$uso com rosca eterna.

3s $iletes das roscas apresentam v"rios per$is. Esses per$is, sempre uni$ormes, d+o

nome 7s roscas e condicionam sua aplica%+o, con$orme #uadro F.

Muadro F; ?ipos de rosca e seus per$is.

s roscas permitem a uni+o e desmonta'em de pe%as. Permitem, tamb*m, movimento

de pe%as. 3 para$uso #ue movimenta a mandbula mvel da morsa * um eemplo de

movimento de pe%as.

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Gi'ura CF; >orsa.

'>'< Sent"do de d"(e%&o d# (os#

ependendo da inclina%+o dos $iletes em rela%+o ao eio do para$uso, as roscas aindapodem ser direita e es#uerda. Portanto, as roscas podem ter dois sentidos; 7 direita ou 7

es#uerda.

Na rosca direita, o $ilete sobe da direita para a es#uerda, con$orme a $i'ura D0.

Gi'ura D0; Josca direita.

Na rosca es#uerda, o $ilete sobe da es#uerda para a direita, con$orme a $i'ura D1

.

Gi'ura D1; Josca es#uerda. '>'= Nomenl#t!(# d# (os#

:ndependentemente da sua aplica%+o, as roscas tm os mesmos elementos, variando

apenas os $ormatos e dimenses.

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Gi'ura D2; Josca e seus elementos constituintes.

P Q passo &em mm() i Q -n'ulo da h*lice)d Q di-metro eterno) c Q crista)

d1 Q di-metro interno) Q di-metro do $undo da porca)d2 Q di-metro do $lanco) 1 Q di-metro do $uro da porca)a Q -n'ulo do $ilete) h1 Q altura do $ilete da porca)$ Q $undo do $ilete) h Q altura do $ilete do para$uso.


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Eistem v"rios tipos de arruela; lisa, de press+o, dentada, serrilhada, ondulada, de

travamento com orelha e arruela para per$ilados. Para cada tipo de trabalho, eiste um tipo ideal

de arruela.

a( rruela lisa

l*m de distribuir i'ualmente o aperto, a arruela lisa tem, tamb*m, a $un%+o de melhorar

os aspectos do conunto. arruela lisa por n+o ter elemento de trava, * utilizada em r'+os de

m"#uinas #ue so$rem pe#uenas vibra%es.

Gi'ura D4; rruela lisa.

b( rruela de Press+o

arruela de press+o * utilizada na monta'em de conuntos mec-nicos, submetidos a

'randes es$or%os e 'randes vibra%es. arruela de press+o $unciona, tamb*m, como elemento

de trava, evitando o a$rouamento do para$uso e da porca. O, ainda, muito empre'ada em

e#uipamentos #ue so$rem varia%+o de temperatura &automveis, prensas etc.(.

Gi'ura DC; rruela de Press+o.

c( rruela entada

>uito empre'ada em e#uipamentos sueitos a 'randes vibra%es, mas com pe#uenoses$or%os, como, eletrodom*sticos, pain*is automotivos, e#uipamentos de re$ri'era%+o etc.

3 travamento se d" entre o conunto para$uso/porca. 3s dentes inclinados das arruelas

$ormam uma mola #uando s+o pressionados e se encravam na cabe%a do para$uso.

Gi'ura DD; rruela entada.

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d( rruela


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'( rruela para per$ilados

O uma arruela muito utilizada em monta'ens #ue envolvem cantoneiras ou per$is em

-n'ulo. evido ao seu $ormato de $abrica%+o, este tipo de arruela compensa os -n'ulos e deia

per$eitamente paralelas as super$cies a serem para$usadas.

Gi'ura B0; rruela para per$ilados e aplica%+o.

h( 3utros tipos de arruelas

3s tipos de arruelas mais usados s+o citados anteriormente. Por*m, eistem outros tipos

menos utilizados;

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Gi'ura B1; ?ipos diversos de arruelas.


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Gi'ura B2; plica%+o dos an*is el"sticos.


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c( Eios com di-metro entre e 24 mm. ?rabalha eternamente W Norma :N DBFF.

Gi'ura BC; nel para eios com di-metro entre e 24 mm.

d( Eios com di-metro entre 4 e AF0 mm para rolamentos.

Gi'ura BD; nel para eios com di-metro entre 4 e AF0 mm.

e( Pe#uenos es$or%os aiais.

Gi'ura BB; nel de sec%+o circular para pe#uenos es$or%os aiais.

?endo em vista $acilitar a escolha e sele%+o dos an*is em $un%+o dos tipos de trabalho ou

opera%+o, eistem tabelas padronizadas de an*is. 6ea #uadros 10 e 11.

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Muadro 10; nel el"stico para Eios.

Muadro 11; nel el"stico para Guros.

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Na utiliza%+o dos an*is, al'uns pontos importantes devem ser observados;

W dureza do anel deve ser ade#uada aos elementos #ue trabalham com ele.

W


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W s condi%es de opera%+o s+o caracterizadas por meio de vibra%es, impacto, $le+o,

alta temperatura ou atrito ecessivo.

W m proeto pode estar errado; previa, por eemplo, es$or%os est"ticos, mas as

condi%es de trabalho 'eraram es$or%os din-micos, $azendo com #ue o anel apresentasse

problemas #ue di$icultaram seu aloamento.

W i'ualdade de press+o em volta da canaleta asse'ura aderncia e resistncia. 3 anel

nunca deve estar solto, mas aloado no $undo da canaleta, com certa press+o.

W super$cie do anel deve estar livre de rebarbas, $issuras e oida%es.

W Em aplica%es sueitas 7 corros+o, os an*is devem receber tratamento anticorrosivo

ade#uado.

W imensionamento correto do anel e do aloamento.

W Em casos de an*is de sec%+o circular, utiliz"!los apenas uma vez.

W tilizar $erramentas ade#uadas para evitar #ue o anel $i#ue torto ou receba es$or%os

ea'erados.

W >ontar o anel com a abertura apontando para es$or%os menores, #uando possvel.

W Nunca substituir um anel normalizado por um He#uivalenteI, $eito de chapa ou arame

sem crit*rios.


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Gi'ura B; esenho es#uem"tico da aplica%+o de chaveta.


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Gi'ura BF; 5haveta lon'itudinal.

eia!cana; eia!cana.

a.A( 5havetas Planas;


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Gi'ura C; 5haveta ?ransversal.

b( 5havetas Paralelas ou 8in'etas

Essas chavetas tm as $aces paralelas, portanto, n+o tm inclina%+o. transmiss+o do

movimento * $eita pelo auste de suas $aces laterais 7s laterais do ras'o da chaveta. Gica umape#uena $ol'a entre o ponto mais alto da chaveta e o $undo do ras'o do elemento conduzido.

Gi'ura D; 5havetas Paralelas.

s chavetas paralelas n+o possuem cabe%a. Muanto 7 $orma de seus etremos, eles

podem ser retos ou arredondados. Podem, ainda, ter para$usos para $iarem a chaveta ao eio.

Gi'ura B; ?ipos de chavetas paralelas.

c( 5haveta de isco ou >eia!lua &tipo oodru$$(

O uma variante da chaveta paralela. Jecebe esse nome por#ue sua $orma corresponde a

um se'mento circular. O comumente empre'ada em eios c`nicos por $acilitar a monta'em e se

adaptar 7 conicidade do $undo do ras'o do elemento eterno.

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Gi'ura ; 5haveta oodru$$.


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REFERNCIAS

1. 5allister Zr., . . 5incia e En'enharia de >ateriais ma introdu%+o, 8?5, Jio de Zaneiro,

2002.

2. Pires e lbu#uer#ue, 3. . 8. Elementos de >"#uinas. Editora @uanabara ois, JZ, 1F0.

A. "#uinas! 6deos. @lobo editora) 1FF) JZ, rasil.

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apostila de elementos de máquinas - ifrn 2014

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