Aula 5 - EleMaq Eng Unisa JFB

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Chavetas Características
e Dimensionamento
Elementos de máquinas
Prof. MSc José Francisco Barros
Contato: jfbarros@prof.unisa.br
Índice – Elementos de Máquinas 
Tópicos da disciplina – Elementos de Máquinas
(Vídeo Aula)
(Vídeo Aula / 5ª Web → Dimensionamento de chavetas);
(Vídeo Aula)
(Vídeo Aula / 4ª Web → Sistema e critério de seleção de Mancais) )
(Vídeo Aula / 3ª Web → Dimensionamento de uma corrente)
(Vídeo Aula / 2ª Web → Dimensionamento de um parafusos de elevação)
(Vídeo Aula → Dimensionamento de molas helicoidais)
(Vídeo Aula “aplicada a rasgos de chaveta, elementos de fixação ...)
AGENDA – Elementos de Máquinas 
20/10 1ª Webconferência – Introdução aos Elementos de Máquinas
27/10 2ª Webconferência – Parafuso características e dimensionamento
08/11 3ª Webconferência – Corrente características e dimensionamento
11/11 4ª Webconferência – Mancais de Deslizamento e Rolamentos
17/11 5ª Webconferência – Chavetas características e dimensionamento
Índice – 5ª Web (17/11)
Agenda da Aula – Chavetas características e dimensionamento
▪ Mostrar as principais funções ,características e aplicações;
▪ Apresentar vantagens e desvantagens e como fazer a seleção;
▪ Realizar o correto dimensionamento.
CHAVETAS 
Características e Dimensionamento
1. Definição de Chavetas
As normas ASME (Normas de Padronização Americana aplicadas a Engenharia
Mecânica) e DIN (Normas de Padronização Alemã), ambas definem chavetas
como uma peça desmontável, que quando assentada a um rasgo produz a
transmissão de potência (ou torque) entre a árvore e o elemento associado por
esta conexão.
Tendo como exemplo em Elementos de Máquinas acima, quando ocorre a fixação
de uma Engrenagem em um eixo, sendo aplicados a uma caixa redutora ou de
aumento de velocidade.
Exemplos: Caixa de mudança de veículos, caixa de módulo em máquinas como:
Tornos, Fresadora, Furadeira de bancada, até em linha de transporte de uma linha de
produção industrial.
** As chavetas são normalizadas para diversos perfis e tamanhos.
De acordo com as Normas (ex. Norma DIN), as com maior aplicação são que apresentam
Geometria Retas ou Planas, são as mais comuns e com grande aplicação.
Sendo que podem ter secção transversal retangular. Com dimensões são constantes ao
longo do perfil.
** Mais usual em aplicações com torque em um sentido único. 
1.1 Tipos de Chavetas
Inclinadas sem ou Inclinadas com Cabeça:
- possuem secção transversal retangular;
- largura é constante ao longo do perfil;
- altura varia linearmente com o comprimento.
** Sendo mais usual em aplicações com torque em um sentido único.
2.1 Tipos de Chavetas
1.1 Tipos de Chavetas (continuação)
Woodruff ou Meia lua : São Chavetas que apresentam geometria
secção transversal circular.
Tem menores fatores de concentração de tensões.
Aplicação: Usadas em máquinas ferramentas e indústria automotiva.
É comumente empregada em eixos cônicos por facilitar a montagem e
se adaptar à conicidade do fundo do rasgo do elemento externo, conforme as
figuras abaixo:
1.1 Tipos de Chavetas (continuação)
Chavetas transversais - São aplicadas em união de peças 
que transmitem movimentos rotativos e retilíneos alternativos.
1.1 Tipos de Chavetas (continuação)
Quando as chavetas transversais são empregadas 
em uniões permanentes, sua inclinação varia entre 
1:25 a 1:50.
Se a união se submete a montagem e desmontagem 
frequentes, a inclinação pode ser de 1:6 a 1:15.
1.1 Tipos de Chavetas (continuação)
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.
1.2 Tolerâncias
Aços ABNT 1050 (0,05%C) e ABNT 1060 (0,06%C)
– ( st60 ou st80).
- Tensão de esmagamento ≈ 100 MPa;
- Tensão admissível ao cisalhamento ≈ 60 MPa;
Os comprimentos das chavetas devem ser inferiores
a 1,5 vezes o diâmetro da árvore (l ≤ 1,5d).
**Caso o comprimento necessário seja superior a este
limite: Usar duas ou mais chavetas, defasadas de 900
entre si.
1.3 Materiais
Exemplo de seleção e cálculo de dimensionamento de Chavetas.
- O eixo-árvore de uma máquina (redutor de velocidade), possui
diâmetro d = 20 mm, o seu material é o ABNT 1050 (st60.11), que irá 
transmitir uma potência P = 3 kW =~ (4 cv), girando com rotação
n = 1.730 rpm, por meio de engrenagem chavetada ao eixo.
Assim deverá dimensionar chaveta para a transmissão (DIN 6885)
** Lembrando – (DIN) – Norma Padrão Alemã
Ex.
Vamos Aplicar !!!
Representação da Chaveta
Memorial de Cálculo 
Memorial de Cálculo (Continuação)
Memorial de Cálculo (Continuação)
Memorial de Cálculo (Continuação)
Memorial de Cálculo (Continuação)
Sabendo que:
Memorial de Cálculo (Continuação)
Sabendo que:
Portanto: ι → Largura permissível ou de dimensionamento para nosso caso 
proposto. Deverá ser considerado uma largura mínima da chaveta de 7 mm
Memorial de Cálculo (Continuação)
Logo:
Referências
BUDYNAS, R. G; NISBETT, J. K. Elementos de Máquinas de Shigley: Projeto de 
Engenharia Mecânica. 8ºed. Porto Alegre: MGH, 2011. 
NORTON, R. L. Projetos de Máquinas: Uma Abordagem Integrada. 4ºed. Porto 
Alegre: Bookman, 2013. 
BONS ESTUDOS!
Até nossa próximo Disciplina!
Sucesso Sempre !!!