6 Aula - CPEM _ Soldagem

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16/10/2022
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Prof. Me. Silvestre da Silva Neto
AULA 6 – Elementos de Fixação de Cubos em
Eixos
USAR
Ensino Superior de Tecnologia em Soldagem
Disciplina: CPEM
Fixação de Cubos em Eixos
• Fixação de Cubos em Eixos
• Tipos de Fixação de Cubos em Eixos
• Cálculos e Dimensionamento Fixação de Cubos em 
Eixos
Fixação de Cubos em Eixos
A fixação cubo-eixo tem como objetivo promover a vinculação
entre uma peça qualquer e um eixo, geralmente para transmissão de
potência (conjugado e rotação).
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FIXAÇÃO CUBO-EIXO
Fixação Cubo-Eixo
Normalmente, a
fixação cubo-eixo não
permite qualquer tipo de
movimento relativo mas,
em alguns casos, pode
ocorrer translação entre as
partes.
FIXAÇÃO CUBO EIXO POR ATRITO
Interferência – Ajuste Forçado
Exemplo: H/p (P/h) , H/r (R/h)
CARACTERÍSTICAS:
• Limite Elástico dos Materiais
• Conjugados Leves a Moderados
• Pode causar danos na desmontagem
• Sem ajuste axial
• Não necessita de usinagem do eixo
• Sem concentradores de tensão
• Sem enfraquecimento eixo/cubo
• Baixo custo
δr = interferência do ajuste 
E= módulo de elasticidade do 
material (E0-cubo, Ei –eixo)
ri = raio do furo do eixo 
r0= raio do cubo
R= raio do eixo
Pressão na Interface da Montagem por Interferência (p)
pp
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Pressão na Interface da Montagem por Interferência (p)
Força necessária para montar a união por
interferência (p= pressão na interface)
Torque capaz de ser transmitido pela
união por interferência
µ= coeficiente de atrito
FIXAÇÃO CUBO-EIXO POR ATRITO
Assento Cônico, características:
• Limite Elástico dos Materiais
• Conjugados Leves a Moderados
• Não causa danos na desmontagem
• Sem ajuste axial
• Ajuste angular eixo-cubo
• Necessita de usinagem 
do eixo e do cubo
• Gera concentradores de tensão
• Sem enfraquecimento eixo/cubo
• Alto custo
FORÇAAXIAL
FORÇA NORMAL
FORÇA NORMAL
Porca
FIXAÇÃO CUBO-EIXO POR ATRITO
BUCHA CÔNICA: Funcionamento similar ao de assento cônico
CARACTERÍSTICAS:
• Limite Elástico dos Materiais
• Conjugados Leves a Moderados
• Não causa danos na desmontagem
• Com ajuste axial e angular eixo cubo
• Não necessita de usinagem do eixo
• Necessita de usinagem do cubo
• Não gera concentradores de tensão
• Sem enfraquecimento eixo/cubo
• Alto custo
Porca
Exemplo de fixação por atrito
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FIXAÇÃO CUBO EIXO POR ATRITO
Cubo Bipartido
CARACTERÍSTICAS:
• Limite Elástico dos Materiais
• Conjugados Leves a Moderados
• Não causa danos na desmontagem
• Com ajuste axial e angular
entre o cubo e o eixo
• Não necessita de usinagem do eixo
• Sem concentradores de tensão
• Sem enfraquecimento eixo/cubo
• Cuidados na usinagem do cubo: balanceamento
• Alto custo.
Funcionamento similar à fixação por
Interferência porém as tensões norma i s entre o
cubo e o eixo podem ser ajustadas pelo aperto
dos parafusos
FIXAÇÃO CUBO EIXO POR ADESÃO
FIXAÇÃO CUBO EIXO POR ADESÃO Fixação por Travamento
Pino Transversal
Dimensionamento da União
HIPÓTESE PARA CÁLCULO :
RUPTURA POR CISALHAMENTO DO PINO
Dados para Cálculo da União por Pino Transversal:
• Conjugado no eixo:
• Diâmetro do eixo: d
• Tensão admissível ao cisalhamento do material do pino :
Incógnita: Diâmetro do pino 
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Fixação por Travamento Fixação por Travamento
Fixação por Travamento
CARACTERÍSTICAS DA UNIÃO POR PINO:
• Conjugados Leves a Moderados
• Desmontável facilmente
• Sem ajuste axial e angular entre o cubo e o eixo
• Necessita de usinagem simples do eixo e do cubo
• Gera concentradores de tensão
• Causa enfraquecimento eixo/cubo
• Utilizado como “fusível” mecânico de baixo custo
• Baixo custo
Fixação por Chavetas e Entalhados
SÃO AS FIXAÇÕES CUBO
EIXO MAIS UTILIZADAS
NA INDÚSTRIA
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Fixação por Chavetas e Entalhados
Principais Tipos de 
Chavetas
Fixação por Chavetas e Entalhados
Fi
xa
çã
o 
po
r C
ha
ve
ta
Fixação por Chavetas e Entalhados
FI
XA
ÇÃ
O
 P
O
R 
EN
TA
LH
AD
O
Fixação por Chavetas e Entalhados
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Fixação por Chavetas 
e Entalhados
Norma Técnica DIN 6888 
(Chaveta Woodruff Meia lua)
Fixação por Chavetas e Entalhados
Dimensionamento ao Cisalhamento de Chavetas
Fixação por Chavetas e Entalhados
CISALHAMENTO E COMPRESSÃO NA CHAVETA / RASGO
Fixação por Chavetas e Entalhados
CISALHAMENTO E COMPRESSÃO NA CHAVETA / RASGO
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Fixação por Chavetas e Entalhados
Dimensionamento ao Cisalhamento de Chavetas
Fixação por Chavetas e Entalhados
Verificação quanto à Compressão de Chavetas
PODE OCORRER
ESMAGAMENTO POR
COMPRESSÃO DAS
LATERAIS DO
RASGO/CHAVETA.
Comprimento da Chaveta 
para resistir ao Cisalhamento= 
Comprimento da Chaveta 
para resistir ao Esmagamento=
Fixação por Chavetas e Entalhados Fixação por Chavetas e Entalhados
Dimensionamento de Entalhados
• SIMILAR AO DIMENSIONAMENTO DE
CHAVETAS
• ASSOCIA SE UM FATOR DE CORREÇÃO DA
UNIFORMIDADE DA CARGA EM CADA DENTE DO
ENTALHADO CÁLCULO AO CISALHAMENTO
COMPRIMENTO
b= largura do entalhado
A RUPTURA DE UMA FIXAÇÃO CUBO-EIXO, QUANDO E SE
OCORRER, DEVE LOCALIZAR-SE SEMPRE NO ELEMENTO
DE FIXAÇÃO E NÃO NO EIXO OU NO CUBO.
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Fixação por Chavetas e Entalhados
CARACTERÍSTICAS :
• Conjugados Moderados a Elevados
• Facilmente Desmontável
• Sem ajuste axial e angular entre o cubo e o eixo
• Necessita de usinagem de media/alta complexidade do eixo e do cubo
• Gera concentradores de tensão
• Causa pouco enfraquecimento eixo/cubo
• Pode permitir deslocamento axial entre cubo e eixo
• Custo médio a elevado
Bibliografia
CUNHA, L. B. Elementos de Máquinas. 1. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2005. 350 p.
COLLINS J.A. Projeto Mecânico de Elementos de Máquinas. LTC, 2008
NIEMANN G. Elementos de Máquinas, vols. I, II e III, Editora Edgard Blucher, 1991.
MELCONIAN, S. Elementos de Máquinas. 9ª ed. São Paulo: Ed. Érica, 2008
NORTON R. L. Projeto de Máquinas, 2.ed. Bookman, Porto Alegre, 2004.
PUGH S. Total Design: Integrated method for successful product engineering.Addison-Wesley, 1995.
SHIGLEY, J.E; Mitchell, LD. Projeto de Engenharia Mecânica, 7th ed., Bookman, Porto Alegre 2005.
AGRADECIMENTOS: Prof. Me. Lincoln Ribeiro
Prof. Esp. José Renato Mendes
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