DESENHO DE PARAFUSOS, PORCAS E ARRUELAS:

O parafuso mais utilizado na montagem de máquinas é o sextavado (com ou sem porca e arruela), sendo sua rosca do tipo métrica ou Whitworth. Sua representação gráfica é mostrada na Figura 39.

Figura 39. Desenho do parafuso sextavado.

Observe que as medidas das partes do parafuso são proporcionais ao diâmetro do seu corpo. Observe também a representação gráfica da rosca nas vistas frontal e lateral. Numa das vistas a rosca é representada apenas por duas linhas, uma delas relativa ao diâmetro nominal externo e a outra ao diâmetro interno (valores tabelados). Na outra vista temos a representação por meio de dois círculos concêntricos, sendo que o de menor diâmetro não é desenhado por inteiro. Essa representação se inverte, no caso das porcas.

A Figura 40 apresenta a representação e dimensões da porca e arruelas que poderão ser utilizadas com o parafuso sextavado.

A Figura 41 apresenta outros exemplos de parafusos e suas principais dimensões. Vale ressaltar que essas dimensões são utilizadas para o desenho dos parafusos, de forma geral, mas podem variar de acordo com o fabricante.

cabeça cilíndrica cabeça redonda cabeça escareada

com fenda com fenda com fenda

cabeça cilíndrica com sem cabeça com sem cabeça com sextavado interno (Allen) sextavado interno com fenda

Figura 41. Alguns parafusos e suas principais dimensões.

Figura 42. Alguns comprimentos padronizados para parafusos.

Na montagem das peças, o parafuso pode ser passante ou não-passante. Parafusos passantes atravessam, de lado a lado, as peças a serem unidas, passando livremente nos furos. Esses parafusos utilizam porcas para fixação. No caso dos parafusos não-passantes, não se utilizam porcas, o papel de porca é desempenhado pelo furo roscado, feito numa ou em ambas as peças a serem unidas (veja Figura 43).

Figura 43. Parafusos passantes, e não-passante.

Vale lembrar que na representação de elementos de fixação (parafusos, rebites, pinos), ao realizar um corte nas peças, esses elementos não sofrem corte, ou seja, permanecem inalterados e sem hachura.

Em relação às dimensões do furo nas peças, no caso de parafusos passantes, o diâmetro do furo será igual a 1,06 D, onde D é o diâmetro maior da rosca. Em parafusos não-passantes deve-se considerar algumas dimensões adicionais, como mostrado na Figura 44.

Figura 44. Dimensões na utilização de parafusos não-passantes.

D = diâmetro maior da rosca D1 = diâmetro do furo broqueado df = diâmetro do furo passante

A = profundidade do furo broqueado B = profundidade da parte roscada

C = comprimento de penetração do parafuso

Essas dimensões variam de acordo com o material das peças, conforme tabela mostrada na Figura 45. Se a união por parafusos for feita em peças de materiais diferentes, os cálculos deverão ser efetuados em função do material que receberá a rosca.

Figura 45. Dimensões usadas para união de peças com parafusos não-passantes.

Exercício 8:

Deseja-se unir duas peças, uma delas com espessura igual a 15 mm, feita de ferro fundido, e outra com espessura igual a 50 mm, feita de alumínio. A união será feita por meio de um parafuso sextavado não-passante, em conjunto com uma arruela lisa. Sabendo-se que esse parafuso é identificado por M10, faça a modelagem do parafuso, bem como da arruela, e a representação gráfica, em corte, do conjunto de peças unidas por esses elementos.

3.2. REBITES:

Rebites são peças fabricadas em aço, alumínio, cobre ou latão. Diferente do processo de soldagem, que devido ao calor pode causar alterações na superfície de peças a serem unidas, os rebites representam uma excelente alternativa para união permanente de peças, sendo utilizados em estruturas metálicas de máquinas, reservatórios, caldeiras, navios, aviões, veículos e treliças.

A fabricação de rebites é padronizada, seguindo normas que indicam medidas da cabeça, do corpo e do comprimento útil dos rebites. A Figura 46 apresenta os principais tipos de rebites e suas dimensões padronizadas.

Figura 46. Principais tipos de rebites e dimensões (em polegadas).

Existem outros tipos de rebites, e dentre eles destaca-se um tipo especial, bastante utilizado na prática, o chamado rebite de repuxo, mais conhecido como rebite "pop". Ele é um elemento especial de união, empregado para fixar peças com rapidez, economia e simplicidade. A Figura 47 apresenta esse tipo de rebite.

Figura 47. Tipos de rebite de repuxo (rebite pop).

Para realizar a união por meio de rebites, além de definir o tipo de rebite a ser utilizado, é necessário verificar detalhes da rebitagem, como a largura e o número de chapas e serem unidas, e a aplicação e o número de fileiras de rebites. É preciso calcular adequadamente os rebites em relação à espessura das chapas.

Na distribuição dos rebites deve-se levar em conta: o comprimento da chapa, a distância entre a borda e o rebite mais próximo, o diâmetro do rebite e o passo, que representa a distância entre os eixos dos rebites de uma mesma fileira. Esse passo deve ser calculado de forma a não ocasionar empenamento das chapas. A Figura 48 mostra algumas formas de distribuição dos rebites.

Figura 48. Formas de distribuição dos rebites.

Para calcular o diâmetro do rebite (d) que fará a união entre chapas, deve-se considerar a chapa de menor espessura (e), usando-se a relação: d = 1,5 e

Observe que esse valor pode ser dado em mm, e como os rebites comerciais são fornecidos, em geral, com as dimensões em polegadas (veja Figura 46), é necessário escolher um rebite com diâmetro aproximado, que atenda ao serviço.

Em relação à espessura de chapas, em muitos casos é especificada pela bitola, que representa um número padronizado que corresponde a uma determinada espessura de chapa. Essa correspondência pode ser encontrada em tabelas de chapas. Um exemplo de tabela é mostrado na Figura 49.

Figura 49. Exemplo de tabela para chapas de aço inoxidável.

Quanto ao diâmetro do furo a ser feito nas chapas, a serem unidas por rebites, devemos considerar a seguinte relação: df = 1,06 d

O comprimento útil do rebite corresponde à parte do corpo que vai formar a união. A parte que vai ficar fora da união é chamada sobra necessária, e vai ser usada para formar a outra cabeça do rebite. No caso de rebite com cabeça escareada, a altura da cabeça do rebite também faz parte do seu comprimento útil. O símbolo usado para indicar comprimento útil é L e o símbolo para indicar a sobra necessária é z.

O cálculo do comprimento útil do rebite depende do formato da cabeça. Para rebites de cabeça redonda e cilíndrica (veja Figura 50), temos: L = 1,5 d + S

Figura 50. União usando rebite de cabeça redonda.

E para rebites de cabeça escareada (veja Figura 51), temos: L = 1 d + S

Figura 51. União usando rebite de cabeça escareada.

Exercício 9:

Deseja-se unir duas chapas de aço inoxidável, uma com bitola 9 e outra com bitola 5, usando-se rebites de cabeça redonda. A partir dessas informações, determine todos os dados necessários para especificação e desenho do rebite, bem como para representação gráfica da união, como mostrado na Figura 50.