Elementos de Máquinas - Técnico em Mecânica - 1 _ Passei Direto

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Material de Estudo 
 Certificação de Competências 
 TÉCNICO EM MECÂNICA 
Elementos de Máquinas 
 
 
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 Técnico em Mecânica – Elementos de Máquinas 
 
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Conceito de Máquinas 
 
Máquina é todo dispositivo capaz de transformar a energia (elétrica, mecânica, hidráulica, etc.) em 
trabalho útil. 
Exemplos de máquinas: Motor de automóvel Lavadora de roupas• • Compressor de ar 
Máquina Industrial 
As máquinas industriais são capazes de transformar um material (aço, alumínio, plástico, etc.) em um 
produto acabado, conforme especificações de um projeto desenho. /
Exemplos de máquinas industriais: Torno Mecânico Retificadora de motores Furadeira Industrial • • 
Elementos de Máquinas 
Elementos de máquinas são as peças fabricadas e montadas em conjunto para possibilitar o 
funcionamento de uma máquina industrial. 
Exemplos de elementos de máquinas: Engrenagens Rolamentos Correias Polias Eixos Parafusos • • • •
 
 Figura 01 Figura 02 – Máquina industrial ( Retifica de motores) – Elementos de máquinas 
............................................................. ( Rolamento) 
 
 
 
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 Técnico em Mecânica – Elementos de Máquinas 
 
ENGRENAGENS 
Engrenagens são rodas com dentes padronizados que servem para de rotação e transmitir movimentos
transmitir força entre dois eixos reduzir o número de rotações inverter . Também são usadas para (r.p.m.) e 
o sentido da rotação de um eixo para o outro. 
 
 Figura 03 – Engrenagens caixa de cambio –
Aplicações das engrenagens 
As engrenagens são uma das principais peças utilizadas em equipamentos mecânicos, máquinas e 
veículos. As engrenagens são utilizadas nos mecanismos na maioria das máquinas industriais. 
Exemplos de aplicações das engrenagens: Caixa de marchas, Bomba de óleo e Diferencial de veículos F •
Tornos mecânicos Redutores de velocidade de máquinas industriais. •
 
 Figura 06 Bomba de óleo– 
 
 Figura 07 - Caixa de marchas de veículos 
 
 
Figura 05 – Diferencial de veículos 
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 
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Principais Tipos de Engrenagens 
 
Dependendo do mecanismo da máquina ou do veículo utiliza-se deferentes tipos de engrenagens: 
- Engrenagem Cilindrica de Dentes Detos 
- Engrenagem Cilíndrica de Dentes Helicoidais 
- Engrenagens Cônicas de Dentes Retos ou Helicoidais 
- Engrenagem e Cremalheira 
- Coroa e Rosca Sem - Fim (Parafuso Sem Fim) – 
 
 
 
 
 Figura 09 - Engrenagem de Dentes 
,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,,,,Helicoidais 
 Figura 10 - Engrenagem Cônica 
........... 
 
Figura 08 - Engrenagem de Dentes Retos 
 
 
Figura 11 - Engrenagem e Cremalheira 
 
Figura 12 – Coroa e Rosca Sem-Fim 
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Características da Engrenagem Cilíndrica de Dentes Retos
 Transmite o movimento de rotação somente entre eixos paralelos 
 Tem capacidade para transmitir muita força 
 Gera ruídos durante o funcionamento 
 Necessita de pouca lubrificação durante o funcionamento 
 Indicada para mecanismos com menores rotações 
(inferior a 1500 rpm) 
Aplicações das Engrenagens de Dentes Retos 
Mecanismo de máquinas industrias - Torno mecanico, furadeiras , 
máquina de serrar , mecanismo da marcha ré de veíulos 
Características da Engrenagem Cilíndrica de Dentes Helicoidais
 Transmite movimento de rotação enre eixos paralelos 
 Necessita de muita lubrificação durante o funcionamento 
 Trabalha com alta rotação (maior que 1000 rpm) 
 Praticamente, não gera ruídos durante o funcionamento 
 Redução da rotação limitada (máximo de 1 8 por par): 
Aplicações das Engrenagens de Dentes Helicoidais 
Caixa de marchas de veículos, Redutores de velocidade de maquin 
industrial, Mecanismo de fresadoras, Mecanismos de furadeiras 
Características da Engrenagem Cilíndrica Cônica 
 Transmite o moviento de rotação entre eixos perpendiulares (eixos a 90º) 
 Podem possuir dentes retos ou dentes helioidais, dependendo da rotação
 Realiza pequenas reduções de rotação. 1;2, 1:3Exemplos: 
Aplicações das Engrenagens Cônicas 
Diferencial de veículos Movimento da mesa de máquinas industriais , 
 
 
 
 
 Figura 13 - Engrenagem de Dentes.Retos ( 
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,(Marcha Rè do cambio) 
 
 Figura 14 - Engrenagem de dentes 
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,Helicoidais 
 
90º 
 Figura 15 Engrenagem Cônica –
 
 
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Características da Engrenagem e Cremalheira 
 Transforma o movimentode rotação em movimento retilíneo e vice-versa. 
 Indicada para mecanismos com baixas velocidades 
Aplicações da Engrenagem e CremalheiraMecanismo da Mecanismos de Portões de garagem, Mecansmo do carro de avaço direção de veículos, 
no torno mecânico, 
 
Figura 16 Transformação do movimento circular para o retilineo– 
 
Característias da Coroa e Rosca Sem - Fim 
 Realiza de rotação ( 80) grandes reduções Exemplos:1:30,1 50,1: :
 Diminui o atrito entre a coroa e o parafuso com rosca sem fim 
 Fabricada o materiais diferentes ( ) Bronze e Aço
 A coroa gira com baixa rotação(RPM) 
Aplicações da Coroa e Rosca Sem - Fim 
 Veículos SUV têm rosca sem fim no sistema de Direção 
 Redutores de velocidade de equipamentos industrias 
Mecanismos de Portões de garagem, 
Sistema de direção de veículos pesados 
 
 
 
 Figura 17 – Engrenagem Cremalheira 
 
Figura 18 Rosca Sem-Fim de Veículos – SUV 
Bronze
Rosca Sem - Fim (Aço)
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Elementos básicos da engrenagem 
Para a construção da engrenagem é necessário considerar os elementos básicos. 
 
Cálculo do Módulo ( ) M
 
O módulo ( ) de uma engrenagem é a medida que representa a relação entre o diâmetro primitivo (M Dp) 
dessa mesma engrenagem e seu número de dentes ( ). Essa relação é representada matematicamente Z
pela seguinte fórmula: 
 
Esta é uma fórmula padrão para engrenagens de dentes retos, pois através dela são deduzidas as 
fórmulas para calcular do diâmetro primitivo ( ) e do número de dentes ( ) Dp Z
 
 Dp = M · Z Z = Dp 
 M 
 
Com o valor do módulo ( ) do número de dentes (M e Z) determina- , através de uma tabela, se a 
ferramenta ( a ser usada para usinar a engrenagem, utilizando a máquina fresadora. Fresa) 
 
. 
 
 
 
 
P = Passo (distância entre os dentes) 
h = Altura do dente 
a = M =Módulo (cabeça do dente) 
DP = Diâmetro Primitivo 
Z = Número de dentes da 
......engrenagem 
M
Figura 19 Elementos básicos da engrenagem –
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EXERCÍCIOS RESOLVIDOS 
 
Exercício Resolvido 1 
Calcular o diâmetro primitivo de uma engrenagem cilíndrica de dentes retos, sabendo que DP o 
módulo mm e o número de dente M = 3 Z = 90
 
Solução 
 
Dp = M . Z 
 
Dp = 3 . 90 Dp = 270 mm 
 
 
Exercício Resolvido 2 
Calcular o número de dentes da engrenagem que tenha um diâmetro primitivo ( ) de 240 mm e um Dp
módulo ( ) igual a 4 mm M
 
Solução 
 
Z = Z = Dp 240 Z = 60 dentes 
 M 4
 
 
Exercício Resolvido 3 
Calcular o módulo ( de uma engrenagem cilíndrica com 28 dentes retos cujo diâmetro primitivo ( ) M) Dp é 
igual a 168 mm 
 
Solução 
 
M M = M= Dp 168 = 6 mm 
 Z 28
 
 
 
 
 
 
 
 
Dp 
 
M 
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PARAFUSOS 
 
Parafusos são elementos de fixação, , isto é, as peças empregados na união não permanente de 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 aperto. 
Parafuso de cabeça sextavada 
 
Em desenho técnico, esse parafuso é representado da seguinte forma: 
 
 Figura 20 Desenho de parafuso com cabeça sextavada –
 
Aplicação do parafuso com cabeça sextavada 
Em geral, esse tipo de parafuso é utilizado em realizado uniões em que se necessita de um forte aperto, 
com auxílio da chave de boca ou estria. Esse parafuso pode ser usado com ou sem a porca 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 21 Parafuso com cabeça sextavada– 
 Figura 22 – Fixação de peças, com parafuso e Arruela Figura 23 Fixação de peças, com parafuso e Porca –
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Parafusos Automotivos do cabeçote do motor 
Os parafusos automotivos de cabeçote do motor são itens essenciais que 
garantem a integridade e funcionamento do bloco do motor. Eles possuem 
especificações devidamente projetadas para trabalho contínuo em temperatura 
e desgaste específicos, são peças muito importantes quanto as outras do motor 
 
Classe de resist cia o paraf ên uso
Conforme a norma DIN 931, o numero gravado geralmente na superfície superior da cabeça do 
parafuso, indica sua resistência (Ex.: ). Logo, 8.8 quanto maior for o numero gravado, maior será a 
resistência a tração do parafuso. Caso venhamos a selecionar dois parafusos M10, com classes diferentes, 
conseqüentemente, teremos diferentes resistências. 
Como interpretar a marcação na cabeça do parafuso? 
A numeração representa a classe de resistência que o parafuso possui. 
Se um parafuso em sua cabeça a inscrição interpretamos assim: 8.8
O “primeiro” oito representa 8 x 100 N/mm² = 800 N/mm² Figura 26 – Classe de Resistência do parafuso 
que representa o mínimo de do parafuso resistência a tração
O quer dizer de 640 N . mm² “segundo oito”, na verdade 0,8 80% da tração = limite de escoamento 
ou seja (800 N/mm² x 0,8) = 640 N . mm²
 
 
 
 
Figura 25 – Parafusos do cabeçote do motor