AP1 - Elementos de Máquinas I - Questão Única

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
ELEMENTOS DE MÁQUINAS I – 2021.2 – T01
AP1 – Questão Única 23/11/2021
Tempo de prova: 100 min
Tempo para envio: 20 min
Tempo total: 120 min
Dica importante: Programe um alarme no seu celular para o “Tempo de prova”, findo o qual, ESCANEIE OU FOTOGRAFE sua prova e envie. 
Somente serão aceitas as questões enviadas pelo SIGAA e no tempo estabelecido.
QUESTÃO PRÁTICA (Valor 10,0 pts)
Um eixo de aço, usinado, rotativo, simplesmente apoiado em mancais de rolamentos O e C (ver Figura 1 abaixo),
transmite uma potência W entre a engrenagem de entrada B e a engrenagem de saída A. As forças FA e FB
atuam de acordo com o ângulo de pressão q. As engrenagens são montadas utilizando rasgo de chaveta (por
fresa de topo) para transmissão do torque; para absorção por atrito de cargas axiais eventuais são utilizados
parafusos no cubo da engrenagem. O eixo apresenta ressaltos apenas para apoio dos mancais O e C. 
Pede-se:
Projete o eixo com base na teoria de falha por fadiga e escoamento.
Observação:
Na Tabela 1 abaixo, conforme o seu número de matrícula, estão especificados: a teoria de fadiga a ser utilizada,
o material, fator de segurança, a temperatura de trabalho, a vida desejada e os demais valores numéricos
necessários para os cálculos. 
TABELA 1 — Dados para o projeto de acordo com sua MATRÍCULA
N° Teoria Material Dimensões Diâm. Engrenagem Potência Segurança Temper, vida
Matrícula Fadiga Aço SAE ns [°C ] [ ciclos ]
343274 'ASME 'G1020CD 395 290 180 18 410 210 40 635 3,1 275 2,00E+05
364072 'Gerber 'G1045CD 336 295 190 23 390 190 18 660 1,5 270 2,20E+05
375345 'Gerber 'G1045HR 362 315 220 22 365 165 31 745 3,2 265 2,30E+05
378816 'Goodman 'G1050HR 298 282 174 19 338 142 19 700 2,8 260 2,10E+05
396307 'ASME 'G1030CD 398 288 177 31 320 120 33 380 2,4 255 1,80E+05
396311 'Gerber 'G1040CD 405 272 164 27 330 128 22 390 1,6 250 3,00E+05
397680 'ASME 'G1020HR 410 365 230 20 490 210 21 600 2,6 245 2,50E+05
397992 'Gerber 'G1020HR 360 320 210 26 460 163 28 710 1,9 240 1,98E+05
398653 'Gerber 'G1035HR 380 305 216 25 470 168 32 620 2,5 235 2,60E+05
399416 'Goodman 'G1050HR 370 287 185 20 500 203 27 480 1,8 230 1,60E+05
399455 'ASME 'G1020CD 412 299 188 21 438 138 29 590 2,1 225 2,41E+05
411607 'Goodman 'G1030CD 400 310 221 24 340 140 30 600 2,3 220 2,80E+05
414772 'Goodman 'G1050CD 315 277 155 30 450 152 22 750 2,2 215 3,20E+05
417309 'Gerber 'G1020HR 320 268 160 28 425 125 20 800 2,0 210 1,50E+05
433377 'Gerber 'G1030CD 395 289 180 20 510 210 40 635 2,6 275 3,10E+05
433914 'Goodman 'G1040CD 325 272 182 15 425 125 20 800 1,9 210 2,30E+05
433916 'Gerber 'G1050HR 415 299 181 30 438 138 29 590 3,2 225 2,70E+05
476855 'ASME 'G1020HR 360 320 200 25 458 158 28 710 2,6 240 1,90E+05
m [mm] p [mm] n [mm] q [°] DA [mm] DB [mm] W [kW] rot [rpm]
Figura 1 - Eixo