Aula 2-Dimensionamento Estático Dos Eixos

8/16/2019 Aula 2-Dimensionamento Estático Dos Eixos

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ELEMENTOS DE MÁQUINAS IENGª MECÂNICA

DIMENSIONAMENTO ESTÁTICO DOSEIXOS

EIXOS E ÁRVORES



2

- INTRODUÇÃO

Eixo é um elemento mecânico rotativo ou estacionário (condição estática) desecção usualmente circular onde são montados outros elementos mecânicos detransmissão tais como: engrenagens, polias, ventiladores, rodas centradas,entre outros. Os eixos são suportados(apoiados) em mancais, de desliamentoou rolamento, tendo secção !uase sempre mássica e variável, com rasgos dec"avetas para #ixação de componentes. $ #igura, a%aixo, mostra um desen"ogenérico de um eixo:

EIXOS E ÁRVORES DE TRANSMISSÃO



Classificam-se em !i"#s$

%- Ei&#s '(#"(iame)!e *i!#s caracter&stica principal é tra%al"ar #ixo. Ex.:

eixos não tracionados de ve&culo ou e!uipamento (eixo !ue sustenta a roda

de um carrin"o de mão).

'



2Eixosárvore esta situação, o elemento está em movimento. Ex.:

Eixos !ue comp*em a caixa de transmissão de um ve&culo, ou um eixo de

uma serra circular .

+



ALGUNS EXEM'LOS DE EIXOS



-

EIXO-ÁRVORE +LEX,VEL



MATERIAIS 'ARA OS EIXOS$

uitos são os materiais !ue podem ser utiliados. ão %asta !ue um material se/a

su#icientemente resistente, pois outras condiç*es devem ser ponderadas: dimens*es

comerciais, possi%ilidade e #acilidade de usinagem ou con#ormação, resist0ncia

corrosão, custo, peso, vida, etc...

ormalmente se utilia materiais metálicos resistentes na produção de eixostais como:

$ço de %aixo ou médio car%ono laminados a #rio ou a !uente: são os mais

usuais, devido ao #alo de apresentar elevado m1dulo de elasticidade. uando

utiliados com mancais de desliamento, devem ser endurecidos

super#icialmente (total ou parcial)3

4erro #undido nodular: empregado principalmente !uando "á engrenagens ou

/unç*es integralmente #undidas ao eixo3

5rone e aço inoxidável: utiliados em am%ientes corrosivos ou mar&timos 6



7O89;<=O >E E?@O8:

9orneamento a partir de %arras

9re#iladas: até -A mm

Baminadas: de -A mm a CA mm

4or/adas: acima de CA mm

4undiçãoExtrusão

D$?$<E8 >?E8?O$?8 >E E7$>O:

F G $ 'H variaç*es de CIC-H

F 'H $ H variaç*es de CIJH

F H $ -H variaç*es de CI+H

J



TENSES E +ATORES DE SEGURAN.A

$s árvores são su/eitas a #adiga !uer por torção, !uer por #lexão. $s aç*es com%inadas decargas não permitem uma determinação exata das tens*es atuantes no material.

$ experi0ncia pro#issional do pro/etista in#lui na escol"a, %aseado na tensão de ruptura ( ou

elástica ), da tensão admiss&vel.

$ relação entre a tensão adotada e a tensão máxima admitida denominase o #ator de

8egurança (K).

E@: ;m elemento #a%ricado com material de Lr M -A KgIm N e Le M +A KgImN e tensãoadmiss&vel de 2A KgImN, dois coe#icientes podem ser o%tidos:

KC M Lr I Ladm M -AI2AM ' K2 M Le I Ladm M +AI2AM 2

>e acordo com $8$ ( $merican 8tandard $ssociation ) as tens*es de pro/eto em cisal"amentose/am:

Ƭadm A,' Le G Ladm Ƭa*m tensão admiss&vel ao cisal"amento /( tensão de ruptura a tração

Ladm A,CJ Lr G Ladm /e tensão elástica na tração /a*m tensão admiss&vel a tração

P



>e acordo com $8$ ( $merican 8tandard $ssociation ) as tens*es de pro/eto emcisal"amento se/am:

Ƭa*m 0 123 /e 0 4 /a*m QƬa*m tensão admiss&vel ao cisal"amento Q/( tensão de ruptura a tração

/a*m 0 12%5 /( 0 4 /a*m Q/e tensão elástica na tração Q/a*m !ensão admiss&vel a

tração

Rara eixos, a 9ensão $dmiss&vel utiliada é:

La*m 0 126 /e

La*m 0 1236 /(

CA



CC



'ARA EIXOS MACI.OS

C2



'ARA EIXOS OCOS

C'



C+

C#eficie)!e *e c#)ce)!(a78# *e Te)s9es

+le&8# T#(78#



E@ERBO:

>eterminar o diâmetro de um eixo como na #igura. $ polia montada so%re rolamentos.

8endo d M diâmetro do eixo entre > e 7

C,2 d M diâmetro entre os pontos 7 e $.

>7 M 2A mm e 7$ M 2A mm

>ados: 4C M 42 M 'AA Kg aterial: $ço( Ƭ# M 'A KgImmN) 9ensão adm ao cisal"amento

raio de concordância rM A,C d

4ator de segurança M ' so%re L#

$ço maciço

Reso pr1prio despre&vel

C



O carregamento é #lexão pura, so% a carga:

4t M 4C S 42 M 'AA S 'AA M -AA Kg

# M T

# M > S 7 S $

$ M 5 M 'AA Kg # M $.A S $ . 2A S $.AA4C.2A # M A S 'AAx2A S 'AAxAA U -AAx2A

Mf : ;<=111 >?=mm

L# M #I 'Ƭ L# M 'AI' M CA KgImmN

4ator de concentração de 9ensão: se r M A,C d rId M A,C e >Id M C,2

Vc M C,- Dide ta%ela

dW M ('2 x 6AAA x C,-) I X x CA d M +P,- mm A mm

C-



C6

5i%liogra#ia:

7ollins, Y. , Rro/eto ecânico de Elementos de á!uina, Y: B97 U Bivros 9écnicos e 7ient&#icos

$ndrade, $lan 8ulato >r. , Elementos de á!uina ?? U ;4Rr

$l%u!uer!ue, Olavo $. B. Rires e, Elementos de á!uinas, Ed. Zuana%ara >ois 8.$., Y



9exto U 4onte $rial ormal U áx.C+pt I &n.C2pt U Rreto U 7entraliado

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