Elementos de Maquinas 19-05-2018

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Página 1 EQUIPE DE ELETROMECÂNICA

ELEMENTOS DE MÁQUINAS

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INTRODUÇÃO

Vamos parar para pensar um pouco, no mundo moderno, qual a importância das máquinas no nosso cotidiano. Sem elas não teríamos, nada, energia elétrica, água encanada, esgoto, o nosso automóvel, telefone nem pensar e a vida seria difícil.

Não dá para imaginar o mundo moderno sem as máquinas inventadas pelo homem, essas maravilhas do mundo moderno na realidade podem ser vistas como um amontoado de elementos de máquinas bem simples são projetos que são frutos da ideia de uma ou várias pessoas que se destinam a executar uma determinada tarefa.

Na verdade, ao observar detalhadamente as máquinas que nos acompanham no nosso dia a dia, podemos entender que essas são frutos de várias pessoas que ao longo de décadas foram melhorando até chegarmos aos dias de hoje e com certeza no futuro serão diferentes das de hoje, temos como exemplo os telefones desde Graham Bell até os supercelulares dos nossos tempos.

Os projetos das máquinas são feitos através do estudo detalhado dos elementos que as compõe, tais como, engrenagens, parafusos, molas, cames etc. verificando sua função, como serão montadas, suas dimensões e localização. Os elementos de máquinas são classificados em grupos sendo diferente essa classificação de acordo com vários autores,

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entre elas podemos citar os elementos de fixação como parafusos e pinos, elementos de transmissão como polias e engrenagens e elementos de apoio com mancais e rolamentos. Durante o projeto temos ainda que levar em conta determinadas características destes elementos tais como, resistência mecânica, peso, custo, resistência à oxidação e etc.

A partir do exposto podemos concluir que os projetistas devem possuir uma grande variedade de conhecimentos para fazer um bom projeto, dentre outros podemos citar.

Conhecimentos de resistências dos materiais. Conhecimentos de mecânica aplicada.

Propriedades dos materiais.

Bom senso no uso de catálogos ao utilizar peças padronizadas. Conhecer processos de fabricação.

Ter cuidado com a parte econômica do projeto

Um recado que eu sempre deixo aos meus alunos existe três disciplinas que são importantes para qualquer que seja a área da mecânica em que você vá atuar são elas: Metrologia Básica, Desenho Mecânico e Elementos de Máquinas.

ELEMENTOS DE FIXAÇÃO

Os elementos de fixação ou união são elementos de grande importância no estudo dos elementos de máquinas, eles são responsáveis pela união dos elementos entre si, seu conhecimento e de suma importância para entender o funcionamento e a manutenção dos conjuntos mecânicos.

O estudo dos principais elementos de fixação entendendo sua função e conhecendo os materiais dos quais são constituídos podem nos capacitar a operar máquinas e diagnosticar defeitos e corrigi-los.

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A união de peças na mecânica e uma necessidade muito comum, seja na união de chapas perfis e barras ou de elementos de máquinas entre si. A escolha dos elementos de união a serem usados e de grande importância para o bom funcionamento do seu projeto, se você pretende confeccionar uma caixa de papelão vai usar cola ou grampos para unir as partes, se a caixa for de madeira vai usar pregos, já se ela for de ferro terá que usar solda.

Os elementos de fixação mais comum são: rebites, pinos, parafusos, porcas, arruelas chavetas, etc.

Numa classificação mais geral podemos separar os elementos de fixação entre união móvel e união permanente.

UNIÃO MÓVEL:

Neste tipo de união os elementos podem ser desmontados e remontados sem quaisquer danos às peças que foram unidas ou aos elementos que as uniu, entre as principais uniões móveis temos as uniões com parafusos porcas e arruela. Como exemplo típico temos a fixação das rodas dos carros.

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UNIÃO PERMANENTE:

Neste tipo de união os elementos uma vez instalados, na sua desmontagem serão inutilizados ou os elementos unidos serão danificados. Temos como exemplos característicos nestes casos o uso de rebites e a união com solda.

REBITES

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Os rebites são fabricados em aço, alumínio, cobre ou latão.

Seu principal uso industrial e na união de chapas na fabricação de: estruturas metálicas, reservatórios, caldeiras, máquinas, navios, aviões, veículos de transporte e treliças.

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A figura abaixo apresenta uma ponte confeccionada pelo processo de rebitagem.

Outro exemplo, na indústria automotiva, são as lonas de discos de embreagens que são rebitadas.

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A tabela abaixo classifica os rebites pelo formato de sua cabeça e apresenta o seu emprego.

Os rebites, assim como a maioria dos elementos de máquinas são padronizados por Normas Técnicas. A figura abaixo apresenta alguns desses padrões, assim como os parafusos, os rebites são fabricados numa grande variedade de comprimentos.

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Tipo de rebites

Existe uma grande variedade de rebites especiais, para várias aplicações a seguir apresentamos alguns:

Rebites Maciços

Rebites maciços são peças com cabeça e corpo sólidos conformados á frio; Podendo ser estampados com cabeças chata, abaulada, escareada ou especiais, os rebites maciços são utilizados para unir e fixar duas ou mais peças.

Rebites Tubulares

O rebite tubular realiza uma união mecânica que pode ser usada tanto para a junção de placas metálicas como para matérias compostos. É um conjunto que não pode ser desmontado, vem utilizado quando não precisa de um grande esforço de corte entre os dois componentes de união. Este tipo de rebitagem é particularmente indicado quando um ou ambas as matérias de união são “macias” por isso o inchaço das hastes que vem utilizado em um rebite pleno poderia deformar a placa.

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Rebites Semi-Tubulares

Rebites semi-tubulares são peças conformadas á frio com um furo na extremidade de sua haste, os rebites semi-tubulares são aplicados em peças com articulações, união de peças e para facilitar a fixação sem deformar a parte maciça da haste.

Rebite de repuxo (rebite POP)

Outro rebite especial de grande importância e o rebite de repuxo, ou como é conhecido “rebite POP”, e usado em larga escala pela sua simplicidade, rapidez e economia, são utilizados quando não temos a disposição um acesso de um utensílio para formar uma contra-cabeça. A haste do rebite é cava e contém uma haste mecânica que vem tirada durante a rebitagem, deformando plasticamente a extremidade da haste, em virtude de uma esfera colocada na extremidade da haste com diâmetro maior do que o furo na haste. Esses rebites são encontrados no mercado nos seguintes materiais: aço-carbono; aço inoxidável; alumínio; cobre; monel (liga de níquel e cobre).

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Rebite tipo porca

Os insertos rosqueados é um elemento de fixação que permite de criar uma rosca mesmo em componentes de espessura finas onde não haveria material suficiente para começar uma. Os encartes de rosca oferecem alta resistência e são de uso prático. Podemos ter também rebites estojos com rosca macho. Geralmente são disponíveis com roscas métricas de M3 a M12, em diferentes formas e materiais a serem utilizados em várias aplicações.

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Rebite explosivo

A extremidade do corpo deste rebite é oca e contém uma pequena carga explosiva, que é detonada eletricamente, expandindo a ponta e “fechando” assim o rebite.

Esse tipo é extensivamente utilizado na indústria aeronáutica.

Ferramentas de rebitar

A colocação dos rebites é feita com rebitadeiras manuais ou automáticas.

A tecnologia que temos hoje permite que as pinças de rebitagem sejam montadas em robôs ou usadas manualmente através de um operador. O uso mais comum deste tipo de pinça e na confecção de chassis de veículos na indústria automotiva, na fabricação de ventiladores industriais.

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ROSCAS

As roscas são elementos bastante conhecidos por todos, no entanto elas possuem características especiais que são pouco conhecidas pela maioria das pessoas, nosso objetivo neste tópico e estuda-las e entender o seu funcionamento para aplicarmos de forma correta cada tipo de rosca.

As roscas são filetes helicoidais em torno de cilindro ou eventualmente em torno de um tronco de cone.

As roscas são velhas conhecidas da humanidade, temos como exemplo o Parafuso de Arquimedes ou que é uma bomba de parafuso invenção atribuída a Arquimedes.

Embora seja citada em literatura a existência de parafusos rosqueados no século XV e porcas acopladas a parafusos no fim do século XVI somente em 1841 Joseph Whitworth apresentou ao instituto dos engenheiros civis na Inglaterra seu trabalho “Um sistema Uniforme de Roscas para parafusos” onde ele propunha que parafusos de certas dimensões deveriam ter a passos iguais assim como a profundidade e forma e recomendou um ângulo de 55º para o filete assim como a especificação do número de fios por polegada, em 1881 o sistema proposto por Whitworth foi adotado como padrão Britânico.

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As roscas podem ser externas como no caso dos parafusos e externas como nas porcas.

As roscas podem ter as hélices para esquerda ou para direita, as roscas com hélice a direita são as normais com hélice a esquerda são para casos especiais, onde o sentido de aperto (anti-horário) ajuda a apertar quando temos o giro de algum

elemento como uma serra ou hélice de um ventilador que tenderia a soltar por causa da inércia destes elementos.

Para verificar o sentido da rosca basta coloca-la na vertical e verificar para que lado está inclinado o filete.

As roscas podem ainda ser múltiplas, ou seja, ter mais de um filete em volta do cilindro ao mesmo tempo (mais de uma entrada), essas roscas são usadas em casos especiais onde se deseja um maior avanço axial para cada volta do parafuso.

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As roscas além de serem usadas para montagem de peças podem ser usadas para transmissão de movimento, no exemplo baixo temos um exemplo típico a morsa e o macaco usado em carros de passeio.

Classificação das roscas pelo perfil do filete

A aplicação das roscas depende do perfil dos seus filetes, esses perfis são sempre uniformes e dão nome as roscas. A seguir vamos discutir os principais perfis usados na indústria.

Rosca triangular: É o tipo mais comum de rosca, seu uso é para fixação devido ao

alto atrito causado pelas componentes resultantes de seus ângulos. Seu uso é frequente na união de tubos neste caso específico são usadas roscas cônicas.

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Rosca trapezoidal: Este tipo de rosca resiste a grandes esforços, é empregado em

fusos de máquinas operatrizes, transmitindo movimento suave e uniforme.

Rosca quadrada: Este tipo de rosca é usada em situações onde os parafusos sofrem

grandes esforços (prensas) e onde se deseja obter mais impacto (balancim).

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Rosca redonda: Este tipo de rosca, também conhecida como rosca Edson, é

empregado em parafusos de grandes diâmetros quando sujeitos a grandes esforços, geralmente seu uso é mais frequente em componentes ferroviários. Este tipo de rosca também é aplicado em lâmpadas e fusíveis pela facilidade de confecção da rosca estampada.

Rosca dente de serra: Este tipo de rosca é usado quando são exercidos grandes

esforços porem num só sentido, temos como exemplo de uso em morsas e macacos.

Padronização das roscas

As roscas são elementos padronizados, independentemente de seu perfil todas as roscas possuem elementos em comum e esses elementos são padronizados por Normas Internacionais assim como pela ABNT.

O principal elemento padronizado das roscas é o passo, todas as outras dimensões, exceto diâmetro externo, são obtidas em função do passo.

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Definição do passo: O passo de uma rosca e o deslocamento linear no sentido axial

equivalente a uma rotação completa da rosca, ou seja, após um giro de 360º.

No caso das roscas do sistema métrico o passo equivale a esse deslocamento em milímetros, no caso de roscas em polegadas o passo e dado pelo número de filetes que estão contidos no comprimento linear de uma polegada (fios por polegada).

Rosca de passo fino e extrafino: As roscas de passo fino são roscas que

possuem um maior número de filetes que a rosca normal, essas roscas permitem uma melhor fixação evitando o afrouxamento, são usadas em casos de vibração de máquinas como, por exemplo, na linha automotiva, em tubos para não diminuir a espessura da parede e em chapas finas.

A fixação é melhor porque a componente normal à superfície de atrito da rosca (FV) será maior quanto menor for o passo, ou seja, aumentando o atrito.

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Terminologia das roscas

Independentemente do tipo de rosca alguns elementos estão presentes em todos os padrões, as mudanças são, por exemplo, raio de arredondamento dos filetes. A seguir estamos apresentando os padrões de terminologia geral das roscas.

A seguir apresentamos algumas padronizações das principais roscas encontradas no mercado, caso seja necessário à confecção de algum tipo de rosca o profissional deve procurar esses padrões.

Rosca métrica ISO (triangular normal e fina) NBR 9527.

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Rosca witworth (triangular normal e fina).

Rosca NPTF e PTF para tubos NBR 12630: Roscas cônicas internas e externas

usadas em conexões roscadas com vedação a seco.

O símbolo tem o seguinte significado:

a) N = “National”, da American National Standard;

b) P = “pipe” – tubo; c) T = “taper” – cônico;

d) F = símbolo para designação de rosca vedante a seco.

No caso da rosca ser a esquerda acrescentar as letras LH no final.

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Parafusos

Parafusos são elementos de fixação, empregados na união não permanente de peças, isto é, as peças podem ser montadas e desmontadas facilmente, bastando apertar e desapertar os parafusos que as mantêm unidas.

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

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

O corpo do parafuso pode ser cilíndrico ou cônico, totalmente roscado ou parcialmente roscado. A cabeça pode apresentar vários formatos; porém, há parafusos sem cabeça.

Há uma enorme variedade de parafusos que podem ser diferenciados pelo formato da cabeça, do corpo e da ponta. Essas diferenças, determinadas pela função dos parafusos, permite classificá-los em quatro grandes grupos: parafusos passantes, parafusos não-passantes, parafusos de pressão, parafusos prisioneiros.

Parafusos passantes

Esses parafusos atravessam de lado a lado, as peças a serem unidas, passando livremente nos furos.

Dependendo do serviço, esses parafusos, além das porcas, utilizam arruelas e contraporcas como acessórios.

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Parafusos não passantes

São parafusos que não utilizam porcas. O papel de porca é desempenhado pelo furo roscado, feito numa das peças a ser unida.

Parafusos prisioneiros

São parafusos sem cabeça com rosca em ambas as extremidades, sendo recomendados nas situações que exigem montagens e desmontagens frequentes. Em tais situações, 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 é, um horário e o outro anti-horário. Para fixarmos o prisioneiro no furo da máquina, utilizamos uma ferramenta especial. Caso não haja esta ferramenta, improvisa-se um apoio com duas porcas travadas numa das extremidades do prisioneiro.

Após a fixação do prisioneiro pela outra extremidade, retiram-se as porcas.

A segunda peça é apertada mediante uma porca e arruela, aplicadas à extremidade livre do prisioneiro.

O parafuso prisioneiro permanece no lugar quando as peças são desmontadas.

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Parafusos autoatarraxantes

O parafuso autoatarraxante tem rosca de passo largo em um corpo cônico e é fabricado em aço temperado. Pode ter ponta ou não e, às vezes, possui entalhes longitudinais com a função de cortar a rosca à maneira de uma tarraxa. As cabeças têm formato redondo ou chanfradas e apresentam fendas simples ou em cruz (tipo Phillips).

Esse tipo de parafuso elimina a necessidade de um furo roscado ou de uma porca, pois corta a rosca no material a que é preso.

Sua utilização principal é na montagem de peças feitas de folhas de metal de pequena espessura, peças fundidas macias e plásticas.

Vimos uma classificação de parafusos quanto à função que eles exercem. Veremos, a seguir, alguns tipos de parafusos.

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Segue um quadro síntese com características da cabeça, do corpo, das pontas e com indicação dos dispositivos de atarraxamento.

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Ao unir peças com parafusos, o profissional precisa levar em consideração quatro fatores de extrema importância:

• Profundidade do furo broqueado; • Profundidade do furo roscado;

• Comprimento útil de penetração do parafuso; • Diâmetro do furo passante.

Esses quatro fatores se relacionam conforme mostram as figuras e a tabela a seguir.

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Parafuso de cabeça sextavada

Em desenho técnico, esse parafuso é representado da seguinte forma apresentada abaixo.

As medidas das partes dos parafusos são proporcionais ao diâmetro do seu corpo.

Aplicação

Em geral, esse tipo de parafuso é utilizado em uniões em que se necessita de um forte aperto da chave de boca ou estria.

Esse parafuso pode ser usado com ou sem porca.

Quando usado sem porca, o rosqueamento é feito na peça.

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Parafusos com sextavado interno

De cabeça cilíndrica com sextavado interno (Allen): Em desenho técnico, este tipo

de parafuso é representado na seguinte forma:

Aplicação

Este tipo de parafuso é utilizado em uniões que exigem um bom aperto, em locais onde o manuseio de ferramentas é difícil devido à falta de espaço.

Esses parafusos são fabricados em aço e tratados termicamente para aumentar sua resistência à torção. Geralmente, este tipo de parafuso é alojado em um furo cujas proporções estão indicadas na tabela abaixo.

Sem cabeça com sextavado interno: Em desenho técnico, esse tipo de parafuso é

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Onde:

d = diâmetro do parafuso;

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

Aplicação

Em geral, esse tipo de parafuso é utilizado para travar elementos de máquinas.

Por ser um elemento utilizado para travar elementos de máquinas, esses parafusos são fabricados com diversos tipos de pontas, de acordo com sua utilização. Veja a seguir:

As medidas dos parafusos com sextavado interno com e sem cabeça e o

alojamento da cabeça, são especificadas na tabela, a seguir. Essas medidas variam de acordo com o diâmetro (d).

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Parafusos de cabeça com fenda

De cabeça escareada chata com fenda simples: Em desenho técnico, a

representação é a seguinte:

Aplicação

São fabricados em aço, aço inoxidável, inox, cobre, latão, etc.

Esse tipo de parafuso é muito empregado em montagens que não sofrem grandes esforços e onde a cabeça do parafuso não pode exceder a superfície da peça.

De cabeça redonda com fenda simples: Em desenhos técnicos, a representação é

feita como mostra a figura.

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Aplicação

Esse tipo de parafuso é também muito empregado em montagens que não sofrem grandes esforços. Possibilita melhor acabamento na superfície. São fabricados em aço, cobre e ligas, como latão.

De cabeça cilíndrica boleada com fenda simples: Em desenho técnico, a

representação é feita como mostra a figura.

Aplicação

São utilizados na fixação de elementos nos quais existe a possibilidade de se fazer um encaixe profundo para a cabeça do parafuso, e a necessidade de um bom acabamento na superfície dos componentes. Trata-se de um parafuso cuja cabeça é mais resistente do que as outras de sua classe. São fabricados em aço, cobre e ligas, como latão.

De cabeça escareada boleada com fenda simples

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Aplicação

São geralmente utilizados na união de elementos cujas espessuras sejam finas e quando é necessário que a cabeça do parafuso fique embutida no elemento. Permitem um bom acabamento na superfície. São fabricados em aço, cobre e ligas como latão.

Parafuso com fenda cruzada (fenda Philips)

Parafusos com rosca soberba para madeira

São vários os tipos de parafusos para madeira. Apresentamos, em seguida, os diferentes tipos e os cálculos para dimensionamento dos detalhes da cabeça. Tipos

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Porca é uma peça de forma prismática ou cilíndrica geralmente metálica, com um furo roscado no qual se encaixa um parafuso, ou uma barra roscada. Em conjunto com um parafuso, a porca é um acessório amplamente utilizado na união de peças. A porca está sempre ligada a um parafuso. A parte externa tem vários formatos para atender a diversos tipos de aplicação. Assim, existem porcas que servem tanto como elementos de fixação como de transmissão.

Material de fabricação

As porcas são fabricadas de diversos materiais: aço, bronze, latão, alumínio, plástico. Há casos especiais em que as porcas recebem banhos de galvanização, zincagem e bicromatização para protegê-las contra oxidação (ferrugem).

Tipos de rosca

O perfil da rosca varia de acordo com o tipo de aplicação que se deseja. As porcas usadas para fixação geralmente têm roscas com perfil triangular.

Porcas

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As porcas para transmissão de movimentos têm roscas com perfis quadrados, trapezoidais, redondo e dente de serra.

Tipos de porca

Porca para aperto manual

São mais usados os tipos de porca borboleta, recartilhada alta e recartilhada baixa.

Veja, nas ilustrações a seguir, a aplicação da porca borboleta e da porca recartilhada.

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Porcas cegas

As porcas cegas baixas e cega alta, além de propiciarem boa fixação, deixam as peças unidas com melhor aspecto.

Veja a aplicação desse tipo de porca.

Porca para ajuste axial

Este tipo de porca é usado para ajustes de elementos de máquinas em eixos no sentido axial:

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Veja a aplicação desses tipos de porca.

Porca tipo castelo

Certos tipos de porcas apresentam ranhuras próprias para uso de cupilhas. Utilizamos cupilhas para evitar que a porca se solte com vibrações.

Veja como fica esse tipo de porca com o emprego da cupilha.

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A seguir apresentamos uma grande variedade de porcas e suas aplicações

1- Porca sextavada baixa - Acabamento: polido, zincado branco, bicromatizado

2 - Porca sextavada castelo com coroa alta - Acabamento: polido, zincado branco, bicromatizado

3 - Porca sextavada flange esférica - Acabamento: polido, zincado branco, bicromatizado

4 - Porca sextavada dupla - Acabamento: polido, zincado branco, bicromatizado

5 - Porca sextavada castelo com coroa baixa - Acabamento: polido, zincado branco, bicromatizado

6 - Porca sextavada castelo sem coroa - Acabamento: polido, zincado branco, bicromatizado

7 - Porca sextavada classe 6 - Acabamento: polido, zincado branco, bicromatizado, galvanizado a fogo

8 - Porca sextavada classe 8 - Acabamento: polido, zincado branco, bicromatizado, galvanizado a fogo

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9 - Porca sextavada classe 10 (temperada) - Acabamento: polido, zincado branco, bicromatizado, galvanizado a fogo

10 - Porca sextavada flange - Acabamento: zincado branco

11- Porca sextavada latão - Acabamento: polido

12 - Porca sextavada autotravante nylon (alta) classe 8 - Acabamento: zincado branco

13 - Porca sextavada autotravante nylon (baixa) classe 8 - Acabamento: zincado branco

14 - Porca sextavada torque flange classe 8 - Acabamento: zincado branco

15 - Porca sextavada torque classe 8 - Acabamento: zincado branco

16 - Porca sextavada 2H - Acabamento: polido, zincado branco, bicromatizado, galvanizado a fogo

17 - Porca sextavada alumínio =- Acabamento: polido

18 - Porca sextavada baixa - Acabamento: polido, zincado branco, bicromatizado

19 - Porca sextavada bicicleta - Acabamento: polido, zincado branco

20 - Porca sextavada castelo sem coroa - Acabamento: polido

21 - Porca sextavada dupla - Acabamento: polido, zincado branco, bicromatizado

22 - Porca sextavada flange - Acabamento: zincado branco

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23 - Porca sextavada grau 2 - Acabamento: polido, zincado branco, bicromatizado, galvanizado a fogo

24 - Porca sextavada pesada - Acabamento: polido, zincado branco, bicromatizado, galvanizado a fogo

25 - Porca sextavada autotravante nylon alta grau B e C - Acabamento: zincado branco

26 - Porca sextavada torque, grau B (até 3/4) - Acabamento: zincado branco

27 - Porca sextavada torque flange - Acabamento: zincado branco

28 - Porca sextavada quadrada - Acabamento: polido, zincado branco, bicromatizado, galvanizado a fogo

29 - Porca sextavada com arruela móvel - Acabamento: polido, zincado branco, bicromatizado, galvanizado a fogo

30 - Porca sextavada cônica - Acabamento: zincado branco, bicromatizado

31 - Porca sextavada esférica - Acabamento: polido, zincado branco, bicromatizado

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Porca rápida

A porca rápida é um elemento de máquina especial, destinado a montagens de peças onde o acesso para a confecção de roscas para fixação de parafusos é difícil. São montadas em conjunto com parafusos autoatarraxantes (conhecidos como rosca soberba). Tem larga aplicação na montagem de chapas de pequena espessura e estruturas de fibra de vidro.

No setor automotivo a porca rápida é utilizada principalmente como presilha para forrações e outras peças de carro que não tem resistência suficiente para segurar o parafuso.

Veja abaixo os diferentes tipos de porcas rápidas:

Veja, a seguir, a aplicação desses tipos de porca.

Porca autotravante

São porcas que possuem um anel de nylon que promove um travamento automático, são a prova de vibração, travam em qualquer posição dispensando o uso de arruelas de pressão ou porca castelo quando for o caso.

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Arruelas

A maioria dos conjuntos mecânicos apresenta elementos de fixação. Onde quer que se usem esses elementos, seja em máquinas ou em veículos automotivos, existe o perigo de se produzir, em virtude das vibrações, um afrouxamento imprevisto no aperto do parafuso. Para evitar esse inconveniente utilizamos um elemento de máquina chamado arruela.

As arruelas têm a função de distribuir igualmente a força de aperto entre a porca, o parafuso e as partes montadas. Em algumas situações, também funcionam como elementos de trava.

Os materiais mais utilizados na fabricação das arruelas são aço-carbono, cobre e latão.

Tipos de arruela

Existem vários tipos de arruela: lisa, de pressão, dentada, serrilhada, ondulada, de travamento com orelha e arruela para perfilados. Para cada tipo de trabalho, existe um tipo ideal de arruela.

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Arruela lisa: Além de distribuir igualmente o aperto, a arruela lisa tem, também, a

função de melhorar os aspectos do conjunto. A arruela lisa por não ter elemento de trava, é utilizada em órgãos de máquinas que sofrem pequenas vibrações.

Arruela de pressão: A arruela de pressão é utilizada na montagem de conjuntos

mecânicos,submetidos a grandes esforços e grandes vibrações. A arruela de pressão funciona, também, como elemento de trava, evitando o afrouxamento do parafusoe da porca. É, ainda, muito empregada em equipamentos que sofrem variação de temperatura (automóveis, prensas etc.). Pode ser com uma ou mais espirais (arruela de pressão dupla).

Arruela dentada: Muito empregada em equipamentos sujeitos a grandes vibrações,

mas com pequenos esforços, como, eletrodomésticos, painéis automotivos, equipamentosde refrigeração etc.

O travamento se dá entre o conjunto parafuso/porca. Os dentes inclinados das arruelas formam uma mola quando são pressionados e se encravam na cabeça do parafuso.

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Arruela serrilhada: A arruela serrilhada tem, basicamente, as mesmas funções da

arruela dentada. Apenas suportam esforços um pouco maiores. É usada nos mesmos tipos de trabalhoque a arruela dentada.

Arruela ondulada: A arruela ondulada não tem cantos vivos. É indicada,

especialmente, para superfícies pintadas, evitando danificação do acabamento. É adequada para equipamentos que possuem acabamento externo constituído de chapas finas.

Arruela de travamento com orelha: Utiliza-se esta arruela dobrando-se a orelha

sobre um canto vivo da peça. Emseguida, dobra-se uma aba da orelha envolvendo um dos lados chanfrado doconjunto porca/parafuso.

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Arruela para perfilados: É uma arruela muito utilizada em montagens que envolvem

cantoneiras ou perfis em ângulo. Devido ao seu formato de fabricação, este tipo de arruelacompensa os ângulos e deixa perfeitamente paralelas as superfícies a serem parafusadas.

Os tipos de arruelas mais usados são os vistos até aqui. Porém, existem outros tipos menos utilizados:

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Pinos e Contrapinos

Os pinos têm a finalidade de alinhar ou fixar os elementos de máquinas, permitindo uniões mecânicas, ou seja, uniões em que se juntam duas ou mais peças, estabelecendo, assim, conexão entre elas.

Os pinos podem ser lisos ou estriados (entalhados ou ranhurados). A diferenciação entre pinos lisos pinos estriados leva em conta o formato dos elementos e suas aplicações. Por exemplo, pinos lisos são usados para junções de peças que se articulam entre si e pinos estriados são utilizadas em conjuntos sem articulações. Esses entalhes é que fazem com que o conjunto não se movimente. A forma e o comprimento dos entalhes determinam os tipos de pinos estriados.

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Pinos lisos e pinos estriados se diferenciam pelos seguintes fatores: • utilização • forma • tolerâncias de medidas • acabamento superficial • material

Para especificar pinos lisos e pinos ranhurados deve-se levar em conta seu diâmetro nominal, seu comprimento e função do pino, indicada pela respectiva norma. Exemplo: Um pino de diâmetro nominal de 15 mm, com comprimento de 20 mm, a ser utilizado como pino cilíndrico, é designado: pino cônico: 10 x 60 DIN 1.

Os alojamentos para pinos devem ser calibrados com alargador que deve ser passado de uma só vez pelas suas peças a serem montadas.

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Esta calibragem é dispensada quando se usa pino estriado ou pino tubular partido (elástico).

O principal esforço a que os pinos, de modo geral, estão sujeitos é o de cisalhamento. Por isso os pinos com função de alinhar ou centrar devem estar a maior distância possível entre si, para diminuir os esforços de corte. Quanto menor proximidade entre os pinos, maior o risco de cisalhamento e menor a precisão no ajuste.

Os pinos se diferenciam por suas características de utilização, forma, tolerâncias dimensionais, acabamento superficial, material e tratamento térmico.

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Tipos de Pinos

Pino cilíndrico paralelo para ajustes

É feito de aço-prata ou similar e é temperado, revenido e retificado. Pode resistir a grandes esforços transversais e é usado em diversas montagens, geralmente associado a parafusos e prisioneiros.

Este tipo de pino possui tolerâncias muito apertadas, pois são usados para centrar, ou posicionar um elemento em relação a outro.

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Os pinos cilíndricos podem ser lisos, liso com furo para cupilha, com cabeça e furo para cupilha, com cabeça provida de ressalto para evitar o giro, com ponta roscada e cabeça.

Todos os pinos que apresentam furo ou rosca são usados como eixo para articulações ou para suportar rodas, polias, cabos, etc. A precisão destes pinos é j6, m6 ou h8.

Pino de segurança

É usado principalmente em máquinas-ferramentas como pino de cisalhamento, isto é, em caso de sobrecarga esse pino se rompe para que não quebre um componente de maior importância.

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Pino de união

Tem funções secundárias como em dobradiças para caixas metálicas e móveis.

Pino cônico

Feito geralmente de aço-prata, é temperado ou não e retificado. Tem por diâmetro nominal o diâmetro menor, para que se use a broca com essa medida antes de calibrar com alargador.

Existem pinos cônicos com extremidade roscada a fim de mantê-los fixos em casos de vibrações ou sacá-los em furos cegos.

O pino cônico tem largo emprego na construção de máquinas, pois permite muitas desmontagens sem prejudicar o alinhamento dos componentes; além do que é possível compensar eventual desgaste ou alargamento do furo.

Pinos estriados ou ranhurados

O pino ranhurado é uma peça cilíndrica, fabricada em aço, cuja superfície externa recebe três entalhes que formam ressaltos. A forma e o comprimento dos entalhes determinam os tipos de pino ranhurado. Sua fixação é feita diretamente no furo aberto por broca, dispensando-se o acabamento e a precisão do furo alargado.

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Pino tubular fendido ou pino elástico

Também conhecido como pino elástico, é fabricado de fita de aço para mola enrolada. Quando introduzido, a fenda permanece aberta e elástica gerando o aperto. Este elemento tem grande emprego como pino de fixação, pino de ajuste e pino de segurança. Seu uso dispensa o furo alargado.

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Há um pino elástico especial chamado Connex, com fenda ondulada cujos cantos estão opostos entre si. Isto proporciona uma força de ajuste maior em relação ao pino elástico comum.

Cupilha ou contrapino

Trata-se de um arame de secção semicircular dobrado de tal forma a obter-se um corpo cilíndrico e uma cabeça.

A cupilha é usada principalmente para travar porcas-castelo, no entanto também é usada em pinos com furos para contrapinos.

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Nota

Um pino qualquer ao se quebrar deve ser substituído por outro com as mesmas características de forma, material, tratamento e acabamento.

Anéis

Elásticos

O anel elástico é um elemento usado em eixos ou furos, tendo como principais funções evitar deslocamento axial de peças ou componentes e posicionar ou limitar o curso de uma peça ou conjunto deslizante sobre o eixo.

Esse elemento de máquina é conhecido também como anel de retenção, de trava ou de segurança.

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A figura abaixo apresenta algumas aplicações destes anéis.

Material de fabricação e forma

Fabricado de aço-mola, tem a forma de anel incompleto, que se aloja em um canal circular construído conforme normalização.

Anel padrão Norma DIN 471: São utilizados para eixos com diâmetro entre 4 e

1 000 mm. Trabalha externamente.

Anel padrão Norma DIN 472: São utilizados para furos com diâmetro entre 9,5 e

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Anel padrão Norma DIN 6799: São utilizados para eixos com diâmetro entre 8 e

24 mm. Trabalha externamente

Aplicação: para eixos com diâmetro entre 4 e 390 mm para rolamentos.

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Anéis de secção circular:São utilizados para pequenos esforços axiais.

Tendo em vista facilitar a escolha e seleção dos anéis em função dos tipos de trabalho ou operação, existem tabelas padronizadas de anéis, como as apresentadas a seguir.

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Na utilização dos anéis, 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 fabricação ou condições de operação.

• As condições de operação são caracterizadas por meio de vibrações, impacto, flexão, alta temperatura ou atrito excessivo.

• Um projeto pode estar errado: previa, por exemplo, esforços estáticos, mas as condições de trabalho geraram esforços dinâmicos, fazendo com que o anel apresentasse problemas que dificultaram seu alojamento.

• A igualdade de pressão em volta da canaleta assegura aderência e resistência. O anel nunca deve estar solto, mas alojado no fundo da canaleta, com certa pressão.

• A superfície do anel deve estar livre de rebarbas, fissuras e oxidações.

• Em aplicações sujeitas à corrosão, os anéis devem receber tratamento anticorrosivo adequado.

• Dimensionamento correto do anel e do alojamento.

• Em casos de anéis de secção circular, utilizá-los apenas uma vez.

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

• Montar o anel com a abertura apontando para esforços menores, quando possível.

• Nunca substituir um anel normalizado por um “equivalente”, feito de chapa ou arame sem critérios.

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Para que esses anéis não sejam montados de forma incorreta, é necessário o uso de ferramentas adequadas, no caso, alicates.

Vejamos alguns tipos de alicate:

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Chavetas

É um elemento mecânico fabricado em aço de baixo carbono. A chaveta se interpõe numa cavidade de um eixo e de uma peça.

Sua forma, em geral, é retangular ou semicircular. A chaveta tem por finalidade ligar dois elementos mecânicos, entre os quais é transmitida potência e rotação.

A chaveta pode ser considerada um elemento de segurança, pois em caso de sobrecarga, a chaveta se rompe impedindo danificar outros elementos mais caros.

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Chavetas Paralelas

Essas chavetas têm as faces paralelas. A transmissão do movimento é feita pelo ajuste de suas faces laterais as laterais do rasgo da chaveta. Fica uma pequena folga entre o ponto mais alto da chaveta e o fundo do rasgo do elemento conduzido.

As chavetas paralelas não possuem cabeça. Quanto à forma de seus extremos, eles podem ser retos ou arredondados (Chavetas embutidas). Podem, ainda, ter parafusos para fixarem a chaveta ao eixo.

Chavetas de Disco

Estas chavetas também são chamadas de meia-lua ou tipo Woodruff. É comumente empregada em eixos cônicos por facilitar a montagem e se adaptar à conicidade do fundo do rasgo do elemento externo.

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Tolerâncias para chavetas

O ajuste da chaveta deve ser feito em função das características do trabalho. A figura mostra os três tipos mais comuns de ajustes e tolerâncias para chavetas e rasgos.

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Elementos de Apoio - Mancais

Definições de Mancais

Os mancais são elementos de máquinas que têm sua aplicação em quase todas as máquinas e mecanismos com partes giratórias. Sua função é suportar as cargas impostas aos eixos.

Tipos de Mancais

Os mancais podem ser classificados com mancais de deslizamento e mancais de rolamentos.

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Mancal de rolamento

Um mancal de rolamento em geral é um tipo de mancal em que a carga principal é transferida por meio de elementos de contato por rolamento em vez de deslizamento.

Componentes dos rolamentos

Os rolamentos possuem dois anéis um externo fixo e um interno rotativo, entre os anéis existem elementos rolantes (agulhas, rolos, esferas), possuem ainda gaiolas que separaram os elementos rolantes.

Rolamentos de uma carreira de esferas

É o mais comum dos rolamentos. Suporta cargas radiais e pequenas cargas axiais e é apropriado para rotações mais elevadas.

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Rolamentos auto-compensadores de esferas

É um rolamento de duas carreiras de esferas com pista esférica no anel externo, o que lhe confere a propriedade de ajustagem angular.

Rolamentos de rolos cilíndricos

São apropriados para cargas radiais elevadas.

Rolamentos auto-compensadores de rolos

É um rolamento adequado ao mais pesado serviços. Os rolos são de grande diâmetro e comprimento, assim como os rolamentos auto-compensadores de esfera possuem uma pista esférica no anel externo, o que lhe confere a propriedade de ajustagem angular.

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Rolamentos de rolos cônicos

Além de cargas radiais, os rolamentos de rolos cônicos também suportam cargas axiais em um sentido.

Rolamentos auto-compensadores de rolos cônicos

Possui grande capacidade de carga axial devido à disposição inclinada dos rolos. Também pode suportar consideráveis cargas radiais

Rolamentos axiais de esfera

Ambos os tipos de rolamento axial de esfera (escora simples e escora dupla) admitem elevadas cargas axiais, porém, não podem ser submetidos a cargas radiais.

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Rolamentos axiais de rolos

Admitem cargas mais elevadas que os de esferas e também não podem ser submetidos a cargas radiais.

Rolamentos axiais auto-compensadores rolos

São capazes de suportar cargas radiais atuando simultaneamentecom cargasaxiais. São adequados para suportar cargas axiais muito pesadas e também permitem velocidades de trabalho relativamente altas.

Rolamentos de agulhas

Admitem cargas radiais relativamente elevadas num espaço reduzido e com grande rigidez radial. Os rolamentos de agulhas são rolamentos com rolos cilíndricos finos e compridos em relação ao seu diâmetro, que são chamados de agulhas. Devido a sua seção transversal reduzida os rolamentos possuem uma elevada capacidade de carga e são particularmente adequados para arranjos de rolamentos onde o espaço radial disponível for limitado.

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Cuidados para uso dos rolamentos

 Verificar se as dimensões do eixo e cubo estão corretas;  Usar o lubrificante recomendado pelo fabricante;

 Remover rebarbas;

 No caso de reaproveitamento do rolamento, deve-se lavá-lo e lubrificá-lo imediatamente para evitar oxidação;  Não usar estopa nas operações de limpeza;

 Trabalhar em ambiente livre de pó e umidade.

Defeitos comuns em rolamentos

 Desgaste

O desgaste pode ser causado por: deficiência de lubrificação, presença de partículas abrasivas, oxidação (ferrugem), desgaste por patinação (girar em falso), desgaste por brinelamento.

 Fadigas

A origem da fadiga está no deslocamento da peça, ao girarem falso. A peça se descasca principalmente nos casos de carga excessiva. Descascamento parcial revela fadiga por desalinhamento, ovalização ou por conificação do alojamento.

 Falhas mecânicas

Brinelamento, goivagem, sulcamento, queima por corrente elétrica, as rachaduras e fraturas, engripamento

Mancal de deslizamento

São guias usadas quando a parte móvel é um eixo que desliza sobre outra em rotação, e o deslizamento representa o movimento relativo principal entre o eixo e o mancal. Os mancais de deslizamento geralmente são constituídos de uma bucha fixada num suporte podendo ser em forma de um bloco único ou bipartido.

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Mancais de rolamento

X

Mancais de deslizamento

Mancal de rolamento

 Maior espaço radial utilizado;  Menor espaço axial utilizado;  Menor Facilidade de fabricação;  Maior custo;

 Maior padronização;  Rotação admissível maior;  Capacidade de carga menor;

 Maior necessidade de manutenção;  Ruído maior;

 Absorção de vibrações menor;  Resistencia a choques menor;

 Há uma diversidade maior de material para eixos;  Baixa exigência de lubrificação.

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Mancal de deslizamento

 Menor espaço radial utilizado;  Maior espaço axial utilizado;  Maior facilidade de fabricação;  Menor custo;

 Menor padronização;  Rotação admissível menor;  Capacidade de carga maior;

 Menor necessidade de manutenção;  Ruído menor;

 Absorção de vibrações Maior;  Resistência a choques maior;

 Há uma diversidade menor de material para eixos.

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REDUTORES COM ENGRENAGENS

INTRODUÇÃO

Como sabemos, os motores elétricos possuem uma rotação fixa, variando de acordo com o número de polos do mesmo. Porém, na maioria das vezes necessitamos que as máquinas possuam rotações diferentes. Utilizamos então um jogo de rodas dentadas, apropriadamente agrupadas dentro de um Carter, para assim aumentarmos ou reduzimos a velocidade. Esse conjunto deve ser lubrificado corretamente, de forma a obter-se um bom rendimento.

A redução de velocidade é mais frequente que a multiplicação, já que em geral queremos transformar a velocidade do motor em força, ou seja, diminuímos a rotação para obtermos um maior torque. O equipamento que faz essa redução é chamado de “redutor de velocidade”

Uma das grandes vantagens do uso de um redutor no lugar de uma série de rodas dentadas visíveis é a facilidade de manuseio, instalação e manutenção. Além de evitar acidentes e ser mais estético.

O uso de engrenagens para transmitir forças nos permite essa transmissão sem eventuais escorregamentos que poderiam alterar a relação de transmissão. Durante o movimento, a roda motora empurra os dentes da roda movida, rolando um contra o outro, sem escorregar.

Tomemos como exemplo um motor que gire a 1800 rpm, se utilizarmos um jogo de duas engrenagens, a do motor com 12 dentes e a da máquina com 48 dentes, assim

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teremos uma relação de transmissão de 12 / 48, o que equivale a dizer que temos uma redução de 1:4, o motor gira quatro vezes mais rápido que a máquina, assim a máquina gira a 450 rpm.

Temos na ilustração abaixo um redutor de velocidade, e na seguinte o desenho técnico do mesmo com a especificação de seus componentes.

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TIPOS DE REDUTORES

Redutores de engrenagens cilíndricas de dentes retos

São os redutores cujas engrenagens possuem dentes paralelos entre si, o eixo movido e motor são paralelos. Largamente aplicado em transmissões de baixa rotação, pois suas engrenagens produzem um ruído relativamente grande.

São os redutores que apresentam o custo mais baixo, pois a engrenagem de dentes retos é fácil de ser usinada, e transmitem somente esforços radiais, sendo necessário o uso de mancais que suportam apenas esses esforços os quais são mais baratos.

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Seu uso é limitado não só pelo fato de causar muitos ruídos como por ter baixo rendimento.

Redutores de engrenagens cilíndricas de dentes helicoidais

São os redutores cujas engrenagens possuem dentes dispostos transversalmente em forma de hélice em relação ao eixo, o que permite que o dente receba a carga gradualmente, por esta razão temos mais de um dente trabalhando ao mesmo tempo, diferentemente da engrenagem de dentes retos, o que torna o engrenamento mais suave, pois estão sujeitas a menos choques pela gradual transferência de carga, permitindo seu uso em velocidades periféricas muito mais elevadas, e mais silenciosa. Devido a inclinação dos dentes temos também esforços axiais o que torna necessário o uso de mancais que absorvam esses esforços.

São utilizadas em transmissões com eixos paralelos entre si como também para eixos que formam um ângulo qualquer (normalmente 60 ou 900₎

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Esses redutores possuem um maior rendimento que os de engrenagens de dentes retos. São utilizados com um a três trens de engrenagens. Observe os rendimentos e as ganhas reduções possíveis, na tabela abaixo.

No_{de trens} ₁ ₂ ₃ Rendimento 0,98 0,96 0,95 Ganho de Redução 2 à 10 6 à 40 40 à 200

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São redutores com engrenagens cilíndricas com dentes em “V” (conhecidas também como espinha de peixe), possui um dentado helicoidal duplo com uma hélice à direita e outra à esquerda. O que lhe permite a compensação dos esforços axiais na própria engrenagem, eliminando a necessidade de compensar esta força nos mancais. Para que cada parte receba metade da carga, a engrenagem em espinha de peixe deve ser montada com precisão e uma das árvores deve ser montada de modo que flutue no sentido axial. Usam-se grandes inclinações de hélice, geralmente 30 a 450_, podendo ser fabricada em peça única ou em duas metades unidas por parafuso ou solda. Neste último caso só é admissível o sentido de giro no qual as forças axiais são dirigidas uma contra a outra.

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Redutores de engrenagens cônicas

Quando se deseja transmitir movimento entre eixos concorrentes, é mais frequente o uso de engrenagens cônicas. Embora sejam normalmente fabricados para ângulo entre eixos de 900_{, podem ser projetados para quase todos os ângulos. As} engrenagens podem ter dentes retos, inclinados ou helicoidais.

As engrenagens cônicas com dentes helicoidais proporcionam transmissões suaves e silenciosas, também à altas rotações e com grandes reduções, porém são de difícil execução.

A redução máxima, para não haver transmissões rumorosas, é, para as engrenagens cônicas de dentes retos, 1:4, enquanto, com as engrenagens cônicas de dentes helicoidais podem atingir 1:7.

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Redutores de coroa e parafuso sem-fim

Este tipo de redutor constitui um caso particular da redução por engrenagens helicoidais para eixos reversos, no qual uma das engrenagens (rosca sem fim), apresenta um número muito reduzido (até 6) de dentes (filetes), o que lhe da um aspecto de parafuso. São usados quando se precisa obter grande redução de velocidade e consequente aumento de momento torsor. Como no caso das engrenagens helicoidais, aparecem forças axiais que devem ser compensadas pelos mancais.

Entre o sem-fim e a coroa (engrenagem côncava) produz-se um grande atrito de deslizamento. A fim de manter o desgaste e a geração de calor dentro dos limites, adéquam-se os materiais do sem-fim (aço) e da coroa (ferro fundido ou bronze), devendo o conjunto funcionar em banho de óleo.

Em geral, a rosca sem-fim é motora, a coroa é movida. Para uma grande redução, a rosca sem-fim tem apenas um filete e forma um mecanismo irreversível, isto é, a coroa não consegue acionar a rosca.

Os eixos da rosca e da coroa não deverão ser necessariamente ortogonais. Os ângulos das hélices, seja na rosca sem-fim seja da coroa, podem ser arbitrários, mas a soma deles deve ser igual ao ângulo entre os eixos. Para o caso da necessidade de reversão da rotação (aplicada em aparelhos de levantamento) o ângulo de inclinação do parafuso sem-fim deve ser menor que 50_.

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Redutores de engrenagens cilíndricas com dentes internos

Possui os dentes no lado interno do aro, o formato de seus dentes e o mesmo que o formato do vão de uma engrenagem externa de mesmo diâmetro, modificado para atenderem aos requisitos de folga. Os conjuntos de engrenagens de dentes internos são mais silenciosos do que as engrenagens externas semelhantes, pois a superfície côncava no dente da engrenagem em contato com a superfície convexa do pinhão tem uma área de contato maior que para dois dentes externos (duas superfícies convexas) distribuindo melhor a carga entre os dentes.

É usada em transmissões planetárias e comandos finais de máquinas pesadas, permitindo uma economia de espaço e distribuição melhor dos esforços.

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Cremalheiras

A cremalheira pode ser considerada como uma coroa dentada com diâmetro primitivo infinitamente grande. É usada para transformar movimento giratório em longitudinal. As cremalheiras podem ter dentes perpendiculares ou inclinados.

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Polias e Correias

Polias

Uma polia é constituída de uma coroa ou face, na qual se enrola a correia. A face é ligada a um cubo de roda mediante disco ou braços.

As polias são peças cilíndricas, movimentadas pela rotação do eixo do motor e pelas correias. As polias apresentam braços a partir de 200 mm de diâmetro. Abaixo desse valor, a coroa é ligada ao cubo por meio de discos.

Tipos de polias

Os tipos de polia são determinados pela forma da superfície na qual a correia se assenta. Elas podem ser planas, trapezoidais ou dentadas.

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Polia plana

As polias planas podem apresentar dois formatos na sua superfície de contato. Essa superfície pode ser plana ou abaulada. A polia plana conserva melhor as correias, e a polia com superfície abaulada guia melhor as correias.

A polia trapezoidal recebe esse nome porque a superfície na qual a correia se assenta apresenta a forma de trapézio. As polias trapezoidais devem ser providas de canais (ou gornes) e são dimensionadas de acordo com o perfil padrão da correia a ser utilizada. Polia trapezoidal

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Polia dentada

Esse tipo de polia é usada quando se deseja manter o sincronismo entre as rotações, a sua correi possui dentes não permitindo o deslizamento mantendo a relação entre as rotações constante.

Polia para cabo de aço e correias redondas

Esse tipo de polia também é chamado de roldanas, possuem o canal com o diâmetro do cabo de aço ou a correia que ira trabalhar.

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Correias

As correias mais usadas são planas e as trapezoidais.

Correia trapezoidal

A correia em “V” ou trapezoidal é inteiriça, fabricada com seção transversal em forma de trapézio. É feita de borracha revestida de lona e é formada no seu interior por cordéis vulcanizados para suportar as forças de tração.

O emprego da correia trapezoidal ou em “V” é preferível ao da correia plana porque, praticamente não apresenta deslizamento, permite o uso de polias bem próximas e eliminam os ruídos e os choques, típicos das correias emendadas (planas).

Existem vários perfis padronizados de correias trapezoidais.

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Correias trapezoidais múltiplas

São correias trapezoidais em V unidas por uma capa, construídas e fabricadas conforme necessidade do equipamento funcionar com várias correias paralelas e iguais. Principais vantagens deste sistema é a certeza que todas as correias terão um desgaste único e igualitário e todos os canais sofrerão o mesmo esforço de tracionamento, eliminando assim a sobrecarga sobre correias individuais.

Correia dentada

A correia dentada é utilizada nos casos em que não se pode ter nenhum deslizamento (MANTEM O SINCRONISMO), como no comando de válvulas do automóvel.

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Correia plana

As correias planas são aplicadas em polias sem canais, elas são emendadas com grampos obtendo-se assim o comprimento desejado.

Material das correias

Os materiais empregados para fabricação das correias são couro; materiais fibrosos e sintético (à base de algodão, pêlo de camelo, viscose, perlon e náilon) e material combinado (couro e sintéticos).

Transmissão

Na transmissão por polias e correias, a polia que transmite movimento e força é chamada polia motora ou condutora. A polia que recebe movimento e força é a polia movida ou conduzida.

Sentido de rotação

A maneira como a correia é colocada determina o sentido de rotação das polias. A correia fica reta e as polias têm o mesmo sentido de rotação.

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A correia fica cruzada e o sentido de rotação das polias inverte-se.

Com correias planas a transmissão pode ocorrer em eixos não paralelos embora não mude o sentido de rotação.

Variação de velocidades

As polias podem ter seus diâmetros escalonados de forma a permitir a variação de velocidade trocando a posição da correia

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Tensão nas correias

Para ajustar as correias nas polias, mantendo tensão correta, utiliza-se o esticador de correia.

Acoplamentos

Acoplamento é um conjunto mecânico, constituído de elementos de máquina, empregado na transmissão de movimento de rotação entre duas árvores ou eixosárvore, com relação de transmissão normalmente unitária.

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É empregado, como o próprio nome diz, para acoplar dois eixos, facilitando a montagem e, dependendo do tipo, também podem compensar desalinhamentos e atenuar a transmissão de choques ou vibrações entre a fonte motriz e a carga. Transmitem momentos de rotação (momento torçor ou torque) segundo os princípios da forma e do atrito, de um eixo motor a outro elemento de máquina situado coaxialmente a ele.

Os acoplamentos que operam por atrito são chamados de embreagem (fricção) ou freios.

Princípio de Atuação dos Acoplamentos

O momento torçor (Mt) é o produto da força (F) pela distância (L), sendo calculado pela fórmula abaixo.

Para um mesmo momento torçor a ser transmitido, a distância L é menor num acoplamento pela forma, do que num acoplamento por atrito, pois F precisa ser menor para uma transmissão de força por atrito.

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Classificação dos acoplamentos

Os acoplamentos podem ser classificados como permanentes (rígidos e flexíveis) e comutáveis que atuam obedecendo a um comando manual ou automático.

Acoplamentos Permanentes Rígidos

Unem os eixos de forma que se comportam como se fossem uma única peça, mantendo-os alinhados de forma precisa. São usados em situações que requeiram rigidez e perfeito alinhamento e sincronismo.

Como características principais destes acoplamentos podemos citar: • Não possuem qualquer flexibilidade.

• São torcionalmente rígidos.

• Não absorvem choques e vibrações.

• Não admitem desalinhamento radial, axial e angular.

Dentre os principais acoplamentos rígidos podemos citar: • Acoplamento rígido com flanges parafusado

• Acoplamento com luva de compressão ou de aperto • Acoplamento de discos ou pratos