Desenho de elementos de máquinas

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Desenho de elementos de máquinas
José Ricardo Gomes Matheus
Descrição
Representação gráfica de elementos de máquinas destinados à transmissão de movimentos e apoios.
Propósito
Elemento de máquina é uma unidade que, em conjunto com outros componentes, forma sistemas
elementares em uma máquina ou um mecanismo. Portanto, todo mecanismo ou máquina é composto por
determinada quantidade de itens. Esse número, a depender da complexidade de projeto, pode ser maior ou
menor. Mesmo a menor parte de uma máquina que consiga desempenhar uma função específica é um
elemento de máquina.
Objetivos
Módulo 1
Eixos e árvores
Reconhecer as representações gráficas e a diferença conceitual de eixos e árvores.
Módulo 2
Engrenagens
Reconhecer as características construtivas e as representações gráficas dos diversos tipos de
engrenagens.
Módulo 3
Polias, correias e acoplamentos
Reconhecer as representações gráficas e os tipos de polias, correias e acoplamentos.
Módulo 4
Elementos de apoio
Reconhecer os elementos de apoio e suas representações gráficas.
Agora você vai entender quais são os elementos de máquinas destinados a transmitir movimentos e
permitir apoio ao conjunto.
Introdução
1 - Eixos e árvores
Ao �nal deste módulo, você será capaz de reconhecer as representações grá�cas e a diferença
conceitual de eixos e árvores.
Vamos começar!

O que são eixos e árvores?
Neste vídeo, você verá o porquê da diferença de nomenclatura entre eixos e árvores e suas aplicações.
Elementos de transmissão
Transmissão de movimento
Entende-se por transmissão a condução de movimento ou potência (rotação e torque) de um ponto a outro
dentro de uma máquina ou entre máquinas distintas. Há, por exemplo, a transmissão de potência do motor
até os pneus dentro de um trator.
Também é possível haver a transmissão apenas de movimento do pneu até o painel do carro para registrar a
velocidade. Outra possibilidade é a transmissão de potência desde um motor estacionário (máquina motora)
até um moinho (máquina movida).
Eixos e árvores
É importante que façamos uma diferenciação conceitual entre eixo e árvore, uma vez que é comum nos
depararmos com sua utilização incorreta, especialmente do termo “eixo”. Essa diferenciação tem a ver com
os conceitos da resistência dos materiais, uma das áreas básicas de conhecimento na Engenharia. Eixo é um
elemento fixo ou móvel não submetido a esforço de torção e que apenas suporta rodas, polias etc.
As imagens a seguir apresentam dois exemplos de eixos em montagem fixa e móvel muito comuns na
utilização de eixos:
Já a árvore é um elemento que gira transmitindo potência; portanto, ele é submetido a esforço de torção.
Existem árvores retilíneas, de manivelas (típicas nos motores de combustão interna) e flexíveis formadas por
um cabo de aço girando envolto em uma capa também flexível, como é o caso do cabo do velocímetro de um
carro ou do odômetro (contador de giro) do motor do trator. Um exemplo típico é o virabrequim.
Virabrequim que transforma movimento circular em linear.
Existe ainda o chamado eixo-árvore, que atua simultaneamente como eixo e como árvore.
Materiais utilizados em eixos e árvores
Os eixos e árvores precisam de:
Resistência mecânica
Resistência à tração de 500 a 600N/mm².
Resistência ao desgaste

Tratamento térmico (têmpera ou cementação).
Com isso, podem ser usados o aço ABNT 1045 com dureza de 40 a 50RC após revenimento, os aços-liga com
28-35RC ou os aços para cementação, que devem atingir de 56 a 62RC.
Por isso, são mais adequados para a fabricação de elementos de transmissão:
Eixos com pequena solicitação mecânica (fabricados do aço ao carbono);
Eixo-árvore de máquinas e automóveis (fabricado em aço-níquel);
Eixo-árvore para altas rotações ou para bombas e turbinas (em aço cromo-níquel);
Eixo para vagões (em aço-manganês).
Quando os eixos e árvores têm finalidades específicas, podem ser fabricados em cobre, alumínio ou latão.
Portanto, o material de fabricação varia de acordo com a função deles.
Tipos e características de árvores
Conforme sua função, uma árvore pode ser de engrenagens (em que mancais e rolamentos são montados)
ou de manivelas, que transforma movimentos circulares em retilíneos. Para o suporte de forças radiais, usam-
se espigas retas, cônicas, de colar, de manivela e esféricas.
Veja as imagens a seguir:
Espiga reta
Espiga cônica
Espiga de colar
Espiga de manivela
Espiga esférica
Para suporte de forças axiais, utilizam-se as espigas de anéis ou de cabeça.
Espigas de anéis para suporte de forças axiais.
Espigas de cabeça para suporte de forças axiais.
As forças axiais têm direção perpendicular de 90° à seção transversal do eixo, enquanto as forças radiais têm
direção tangente ou paralela à seção transversal do eixo, como podemos observar na imagem a seguir.
Posicionamento cartesiano das forças axiais e radiais.
Tipos e características de eixos
Quanto ao tipo, os eixos podem ser roscados, ranhurados, estriados, maciços, vazados, flexíveis e cônicos.
Vamos conhecer suas características adiante:
Posicionamento cartesiano das forças axiais e radiais.
Eixos maciços
A maioria dos eixos maciços tem seção transversal circular maciça, com degraus ou apoios para ajuste
das peças montadas sobre eles. A extremidade do eixo é chanfrada para evitar rebarbas. Já as arestas são
arredondadas para aliviar a concentração de esforços.
Posicionamento cartesiano das forças axiais e radiais.
Eixos vazados
Normalmente, as máquinas-ferramenta possuem o eixo-árvore vazado para facilitar a fixação de peças
mais longas para a usinagem. Temos ainda os eixos vazados empregados nos motores de avião por eles
serem mais leves.
Posicionamento cartesiano das forças axiais e radiais.
Eixos cônicos
Os eixos cônicos devem ser ajustados a um componente que possua um furo de encaixe cônico. A parte
que se ajusta tem um formato cônico e é firmemente presa por uma porca. Uma chaveta é utilizada para
evitar a rotação relativa.
Posicionamento cartesiano das forças axiais e radiais.
Eixos roscados
Esse tipo de eixo é composto de rebaixos e furos roscados, o que permite sua utilização como elemento de
transmissão ou eixo prolongador (empregado na fixação de rebolos para a retificação interna e de
ferramentas para usinagem de furos).
Tipos e características de eixos–árvore
Vamos conhecer agora os tipos e os características de eixos-árvore.
Posicionamento cartesiano das forças axiais e radiais.
Eixos-árvore ranhurados
Esse tipo de eixo apresenta uma série de ranhuras longitudinais em torno de sua circunferência. Tais
ranhuras engrenam-se com os sulcos correspondentes de peças que serão montadas no eixo. Os eixos
ranhurados, por sua vez, são utilizados para transmitir grande força.
Posicionamento cartesiano das forças axiais e radiais.
Eixos-árvore estriados
Assim como os eixos cônicos, como chavetas, que se caracterizam por garantir uma boa concentricidade
com boa fixação, os eixos-árvore estriados também são utilizados para evitar a rotação relativa em barras
de direção de automóveis, alavancas de máquinas etc.
Falta pouco para atingir seus objetivos.
Vamos praticar alguns conceitos?
Questão 1
Para usinar peças longas, são usadas máquinas-ferramenta com:
Parabéns! A alternativa B está correta.
Normalmente, as máquinas-ferramenta possuem o eixo-árvore vazado para facilitar a fixação de peças
mais longas para a usinagem. Há ainda os eixos vazados empregados nos motores de avião por serem
mais leves.
Questão 2
Os eixos e árvores podem ser fabricados em:
A eixos maciços.
B eixos vazados.
C eixos cônicos.
D eixos-árvore estriados.
E eixos-árvore ranhurados.
A cobre, alumínio, latão e elástico.
B chumbo, alumínio, latão e aço.
C chumbo, aço, plástico e ferro.
D aço, cobre, chumbo e latão.
Parabéns! A alternativa E está correta.
Quando os eixos e árvores têm finalidades específicas, podem ser fabricados em cobre, alumínio e latão.
Portanto, o material de fabricação variade acordo com a função dos eixos e árvores.
2 - Engrenagens
Ao �nal deste módulo, você será capaz de reconhecer as características construtivas e as
representações grá�cas dos diversos tipos de engrenagens.
Vamos começar!
E cobre, alumínio, latão e aço.

Características construtivas e os tipos de engrenagens
Neste vídeo, você verá o porquê da diferença de nomenclatura entre eixos e árvores e suas aplicações.
Engrenagens
As engrenagens, também chamadas de rodas dentadas, são elementos básicos na transmissão de potência
entre árvores. Elas permitem tanto a redução ou o aumento do momento torsor (com mínimas perdas de
energia) quanto o aumento ou a redução de velocidades (sem perda nenhuma de energia por não
deslizarem).
A mudança de velocidade e torção é feita na razão dos diâmetros primitivos. Aumentando a rotação, o
momento torsor diminui - e vice-versa. Assim, num par de engrenagens, a maior delas terá sempre rotação
menor e transmitirá um momento torsor maior. Já a engrenagem menor possui sempre uma rotação mais
alta e um momento torsor menor.
O movimento dos dentes entre si processa-se de tal modo que, no diâmetro primitivo, não há deslizamento,
havendo apenas aproximação e afastamento. Nas demais partes do flanco, existe uma ação de deslizamento
e rolamento. Daí conclui-se que as velocidades periféricas (tangenciais) dos círculos primitivos de ambas as
rodas são iguais (lei fundamental do dentado).
Veja a imagem a seguir:
Exemplo de engrenagens trabalhando em conjunto.
Existem diferentes tipos de corpos de engrenagem. Para você conhecer alguns desses tipos, observe estas
ilustrações:
Corpo em forma de disco com furo central.
Corpo em forma de disco com cubo e furo central.
Corpo com quatro furos, cubo e furo central.
Corpo com braços, cubo e furo central.
Elementos básicos construtivos das engrenagens
O tamanho e o perfil (evolvente) de um dente de uma engrenagem são definidos por um fator denominado
módulo, como podemos ver na imagem a seguir.
Dividindo-se o Dp (diâmetro primitivo) pelo número de dentes (z) ou o passo (P) por π, teremos um número
que se chama módulo (M).
Esse número é que caracteriza a engrenagem e constitui sua unidade de medida. O módulo é o número que
serve de base para calcular a dimensão dos dentes.
Módulo da engrenagem.
O diâmetro de trabalho de uma engrenagem é denominado diâmetro primitivo ou diâmetro de contato (duas
engrenagens somente se tocam no diâmetro de contato).
Geometria de uma engrenagem de dentes retos.
As formulações para a construção de uma engrenagem, a partir da imagem anterior, são as seguintes:
(De) Diâmetro externo: é o diâmetro máximo da engrenagem:
Rotacione a tela. 
(Di) Diâmetro interno: diâmetro menor da engrenagem.
(Dp) Diâmetro primitivo: diâmetro intermediário entre De e Di. Seu cálculo exato é:
Rotacione a tela. 
(C) Cabeça do dente: parte do dente que fica entre Dp e De.
(f) Pé do dente: parte do dente que fica entre Dp e Di.
(h) Altura do dente: altura total do dente.
Rotacione a tela. 
Rotacione a tela. 
(e) Espessura de dente: distância entre os dois pontos extremos de um dente medida à altura do Dp.
(V) Vão do dente: espaço entre dois dentes consecutivos. Não é a mesma medida de e.
(P) Passo: corresponde à distância entre dois dentes consecutivos medida à altura do Dp.
(α) Ângulo de pressão: os pontos de contato entre os dentes da engrenagem motora e movida estão ao
longo do flanco do dente; com o movimento das engrenagens, eles deslocam-se em uma linha reta, a qual
forma, com a tangente comum às duas engrenagens, um ângulo.
Esse ângulo é chamado de ângulo de pressão (α). No sistema modular, ele é utilizado normalmente com 20°
ou 15°. Observe a imagem a seguir.
De = m(z + 2)
Dp = De − 2m
(De − Di)/2
 ou h = 2, 166. m
Ponto de contato e ângulo de pressão.
Tipos de engrenagens
As engrenagens podem ser utilizadas em eixos paralelos ou reversos e têm uma relação de transmissão
constante. Além disso, transmitem força sem deslizamento e contam com um funcionamento seguro. Elas
possuem uma vida útil maior que a de outros tipos de transmissão, assim como um nível de ruído menor. Por
fim, resistem bem às sobrecargas, tendo um custo de manutenção reduzido e um bom rendimento.
Todas essas características propiciam a existência de diversos tipos de engrenagens. Elas são empregadas
conforme os tipos a serem vistos a seguir.
Engrenagem cilíndrica de dentes retos
Os dentes são dispostos paralelamente entre si e em relação ao eixo. Trata-se do tipo mais comum de
engrenagem e o de mais baixo custo.
A engrenagem cilíndrica de dentes retos é usada em transmissão que requer mudança de posição das
engrenagens em serviço, pois ela é fácil de engatar. Além disso, é mais empregada na transmissão de baixa
rotação que na de alta rotação por causa do ruído que produz.
Representação gráfica de uma engrenagem de dentes retos.
Conheça as vantagens e as desvantagens dessa engrenagem.
Precisão na relação de movimento;
Menor distância entre eixos;
Vantagens 
Transmissão por força normal (melhor);
Relações cinemáticas determinadas pelo diâmetro primitivo;
Menor custo.
Mais barulho;
Menor potência.
Engrenagem cilíndrica de dentes helicoidais
Os dentes são dispostos transversalmente em forma de hélice em relação ao eixo. Ela é usada em
transmissão fixa de rotações elevadas por ser silenciosa devido a seus dentes estarem em componente axial
de força, que deve ser compensada pelo mancal ou rolamento.
Serve para a transmissão de eixos paralelos e para aqueles que formam um ângulo qualquer entre si
(normalmente 60° ou 90°).
Representação gráfica de uma engrenagem de dentes helicoidais.
Desvantagens 
Representação gráfica de uma engrenagem de dentes helicoidais.
Representação gráfica de uma engrenagem de dentes helicoidais.
Conheça as vantagens e as desvantagens dessa engrenagem.
Maior potência;
Engrenamento mais gradual (suave);
Transmissão em ângulo;
Menor ruído.
Maior custo;
Solicitação mecânica na direção do eixo (rolamentos especiais, dupla hélice);
Maior atrito (lubrificação).
Vantagens 
Desvantagens 
Engrenagem cilíndrica com dentes internos
É usada em transmissões planetárias e comandos finais de máquinas pesadas, permitindo uma economia de
espaço e distribuição uniforme da força. As duas rodas do conjunto giram no mesmo sentido.
A engrenagem planetária é constituída por um conjunto de rodas dentadas: a roda dentada central existente
está no interior, enquanto as rodas planetárias e a roda com dentado interior ficam no exterior. A engrenagem
planetária tem uma maior durabilidade graças à sua qualidade superior.
Veja a imagem adiante:
Representação gráfica de uma engrenagem interna e foto de uma planetária.
Engrenagem cilíndrica com cremalheira
A cremalheira pode ser considerada uma coroa dentada com diâmetro primitivo infinitamente grande. Ela é
usada para transformar movimento giratório em longitudinal.
Representação gráfica de uma engrenagem cremalheira.
Engrenagem cônica com dentes retos
É empregada quando as árvores se cruzam. Seu ângulo de interseção é geralmente de 90°, podendo ser
menor ou maior.
Os dentes das rodas cônicas têm um formato que também é cônico, o que dificulta sua fabricação, diminui a
precisão e requer uma montagem precisa para o funcionamento adequado.
Representação gráfica de uma engrenagem cônica com dentes retos.
A engrenagem cônica é usada para mudar a rotação e a direção da força em baixas velocidades. Conheça as
vantagens e as desvantagens dessa engrenagem:
Menor custo;
Ligação em eixos angulares.
Maior ruído;
Menor potência.
Engrenagem cônica com dentes oblíquos
Seus dentes formam um ângulo de 8° a 20° com o eixo da árvore. Os dentes possuem o perfil da envolvente e
podem estar inclinados à direita ou à esquerda, como você pode verificar na imagem.
Vantagens 
Desvantagens 
Os dentes vão se carregando e descarregando gradativamente. Vários dentes sempre são engrenados
simultaneamente,o que dá um funcionamento suave e silencioso.
A engrenagem cônica com dentes oblíquos pode ser bastante solicitada, operando com velocidades
periféricas de até 160m/s. Os dentes oblíquos produzem uma força axial que deve ser compensada pelos
mancais.
Representação gráfica de uma engrenagem cilíndrica com dentes oblíquos.
Engrenagem cilíndrica com dentes em V
Conhecida também como engrenagem espinha de peixe, ela possui um dentado helicoidal duplo com uma
hélice à direita e outra à esquerda. Isso permite a compensação da força axial na própria engrenagem,
eliminando a necessidade de compensar essa força nos mancais.
Representação gráfica de uma engrenagem cilíndrica com dentes em V.
Para que cada parte receba metade da carga, a engrenagem em espinha de peixe precisa ser montada com
árvores e de modo que flutue no sentido axial. Utilizam-se grandes inclinações de hélice (geralmente de 30° a
45°).
A engrenagem cilíndrica com dentes em V pode ser fabricada em peça única ou em duas metades unidas por
parafusos ou solda. No caso da soda, só é admissível o sentido de giro no qual as forças axiais são dirigidas
uma contra a outra.
Conheça as vantagens e as desvantagens dessa engrenagem:
Grande potência;
Anula esforços axiais;
Menor ruído.
Maior custo.
Engrenagem cônica com dentes em espiral ou hipoidal
As engrenagens hipoides são uma variedade de engrenagens cujos eixos, ao contrário das cônicas, não se
cruzam. Elas são empregadas para transmitir movimento e cargas elevadas entre eixos desse tipo.
A engrenagem cônica com dentes em espiral ou hipoidal é usada quando o par de rodas cônicas deve
transmitir grandes potências e girar suavemente, pois, com esse formato de dentes, consegue-se o
engrenamento simultâneo de dois dentes.
Representação gráfica de uma engrenagem cônica com dentes em espiral.
O pinhão pode estar deslocado até 1/8 do diâmetro primitivo da coroa. Isso acontece particularmente nos
automóveis para ganhar espaço entre a carcaça e o solo.
Vantagens 
Desvantagens 
Exemplo do emprego de uma engrenagem cônica com dentes em espiral.
Conheça as vantagens e as desvantagens dessa engrenagem:
Desalinhamento dos eixos;
Menor ruído;
Maior potência.
Maior custo.
Tal engrenagem é usada em diferenciais de veículos, como podemos notar nesta imagem:
Exemplo do emprego de uma engrenagem cônica em diferenciais de automóveis.
Vantagens 
Desvantagens 
Parafuso sem-�m e engrenagem côncava (coroa)
O parafuso sem-fim é uma engrenagem helicoidal com pequeno número (até seis) de dentes (filetes).
Engrenagens sem-fim são usadas quando grandes reduções de transmissão são necessárias. Esse tipo de
engrenagem costuma ter reduções de 20:1, chegando até a números maiores do que 300:1.
Muitas engrenagens sem-fim têm uma propriedade interessante que nenhuma outra engrenagem possui: o
eixo gira a engrenagem facilmente, mas ela não consegue girá-lo. Isso se deve ao fato de que o ângulo do
eixo é tão pequeno que, quando a engrenagem tenta girá-lo, o atrito entre ambos não deixa que ele saia do
lugar.
Essa característica é útil para máquinas, como, por exemplo, transportadores, nas quais a função de
travamento poderá agir como um freio para a esteira quando o motor não estiver funcionando (consulte a
imagem anterior).
Conheça agora as vantagens e as desvantagens dessa engrenagem:
Menor ruído;
Grande redução.
Elevado desgaste;
Maior custo;
Menor potência.
Vamos ver a seguinte representação gráfica de um parafuso sem-fim e de uma engrenagem côncava:
Vantagens 
Desvantagens 
Representação gráfica de um parafuso sem-fim e uma engrenagem côncava.
Características construtivas das engrenagens
A representação seguinte é feita conforme a norma NBR 11534. Apenas o diâmetro primitivo é indicado por
meio de uma linha estreita de traços e pontos, como mostrava o desenho da imagem anterior. Não há a
necessidade da representação de dentes, pois eles são usinados por fresas, e a fresa é escolhida conforme a
altura do dente.
Representação de uma engrenagem a partir do seu diâmetro primitivo.
A figura adiante mostra um caso excepcional:
Representação de um ou dois dentes. Eles devem ser desenhados com uma linha contínua larga.
Entretanto, nas representações em corte, os dentes atingidos no sentido longitudinal precisam ser
desenhados. Nesses casos, os dentes são representados com omissão de corte, isto é, sem hachura.
Vista frontal e na parte não representada em corte da vista lateral. A raiz do dente não aparece representada. Na parte em corte da vista lateral,
a raiz do dente aparece representada pela linha contínua larga.
Caso seja necessário representar a raiz do dente da engrenagem em uma vista sem corte, deve-se usar a
linha contínua estreita, como a do desenho da imagem adiante.
Linha contínua e estreita apresentando uma vista em corte.
Quando, na vista lateral da engrenagem, três linhas estreitas paralelas aparecem representadas, essas linhas
indicam a direção de inclinação dos dentes helicoidais.
Representação gráfica de algumas engrenagens com os sentidos de giro.
Quando uma das engrenagens está localizada em frente da outra, podemos ver nitidamente no desenho
técnico a parte da engrenagem encoberta. As duas engrenagens cônicas, representadas na imagem a seguir,
encontram-se nessa situação.
O pinhão encobre parcialmente a coroa. Apenas o diâmetro primitivo da coroa é representado integralmente.
Observe as características das engrenagens: cilíndricas de dentes retos, cônica com dentes retos e helicoidal
para rosca sem-fim.
Engrenagem cilíndricas de dentes retos.
Engrenagem cônica com dentes retos.
Engrenagem helicoidal para rosca sem-fim.
Falta pouco para atingir seus objetivos.
Vamos praticar alguns conceitos?
Questão 1
Qual é o número máximo de filetes encontrados em um parafuso sem-fim?
Parabéns! A alternativa C está correta.
O parafuso sem-fim é uma engrenagem helicoidal com pequeno número (até seis) de dentes (filetes).
Questão 2
Que tipo de engrenagem é representada na figura abaixo?
A 5
B 4
C 6
D 7
E 8
Parabéns! A alternativa E está correta.
Quando, na vista lateral da engrenagem, aparecem representadas três linhas estreitas paralelas, essas
linhas indicam a direção de inclinação dos dentes helicoidais.
A Cilíndrica de dentes retos com rosca à direita.
B Cilíndrica helicoidal com rosca à esquerda.
C Cilíndrica helicoidal côncava com rosca à esquerda.
D Cônica helicoidal com rosca à direita.
E Cônica helicoidal com rosca à esquerda.
3 - Polias, correias e acoplamentos
Ao �nal deste módulo, você será capaz de reconhecer as representações grá�cas e os tipos de
polias, correias e acoplamentos.
Vamos começar!
Transmissão de movimentos por polias, correias e
acoplamentos
Neste vídeo, você verá o porquê da diferença de nomenclatura entre eixos e árvores e suas aplicações..
Polias
As polias são peças cilíndricas movimentadas pela rotação do eixo do motor e pelas correias. Os tipos de
polia são determinados pela forma da superfície na qual a correia se assenta. Observe com atenção adiante
alguns exemplos de polias e a forma como elas são representadas em desenho técnico.
A polia que transmite movimento e força é a polia motora ou condutora; a que recebe movimento e força, a
polia movida ou conduzida. Os materiais empregados na confecção de uma polia são: ferro fundido, ligas
leves, aços e materiais sintéticos.

Polia de aro plano.
Polia de aro abaulado.
Polia escalonada de aro plano.
Polia escalonada de aro abaulado.
Polia com guia.
Polia em "V" simples.
Polia em "V" múltipla.
Polia para correia dentada.
Polia para correia redonda.
Veja mais detalhadamente a polia em “V”: ângulos e dimensões dos canais.
Polia em “V” em detalhe: ângulos e dimensões dos canais.
Correias são elementos de máquinas que transmitem um movimento de rotação entre dois eixos (motor e
movido) por intermédio de polias. Elas são empregadas quando se pretende transmitir a potência de um veio
para o outroa uma distância em que o uso de engrenagens é inviável.
Confira agora os tipos de correias:
Correia plana "flat".
Correia redonda.
Correia dentada.
Correia trapezoidal ou "V" simples.
Correia trapezoidal ou "V" múltipla.
As correias mais usadas são as planas e as trapezoidais. A correia em V ou trapezoidal é inteiriça, fabricada
com seção transversal em forma de trapézio. Feita de borracha revestida de lona, ela é formada no seu
interior por cordonéis vulcanizados para suportar as forças de tração.
O emprego da correia trapezoidal ou em V é preferível ao da correia plana por alguns motivos. Listaremos
alguns deles adiante:
Como as correias têm características diferentes a depender do fabricante, é aconselhável seguir as
instruções fornecidas por eles. Além disso, para o projeto de transmissão por correias, deve-se levar em
conta os seguintes critérios:
1. Potência a ser transmitida;
2. Tipos de máquinas motoras e movidas;
3. Velocidade angular da polia motora e da polia movida;
Praticamente não apresenta deslizamento.
Permite o uso de polias bem próximas.
Elimina os ruídos e os choques típicos das correias emendadas (planas).
4. Distância entre os eixos das polias. O comprimento máximo admitido tem de ser igual a três, o produto
da soma dos diâmetros da polia motora e movida;
5. Tipos de cargas (uniforme, choques moderados ou choques intensos).
A partir desses elementos, pretende-se selecionar a correia a ser usada observando o tipo, a secção e o
comprimento primitivo. Outra correia utilizada é a dentada para casos em que não se pode ter nenhum
deslizamento, como ocorre no comando de válvulas do automóvel.
Representação grá�ca
Vamos ver agora as representação gráficas dos diversos tipos de polias.
Polia em “V”.
Polia para correia de couro larga de 90mm à direita e polia para correia plana à esquerda.
Polia para correia trapezoidal.
Polia em “V”: ângulos e dimensões dos canais 
Polia para correia plana 
Polia para correias trapezoidais 
Polia para correia sincronizada ou dentada.
Esta tabela mostra os valores dos parâmetros para construção de uma polia dentada:
Parâmetro T
   
extra
extra
leve
extra
leve
leve pesado
extra 
pesado
du
    MXL XL L H XH
Passo Pb mm 2,032 5,080 9,525 12,700 22,225
Ângulo de
flanco
α 20° 25° 20° 20° 20°
Espessura do
dente s
mm   2,57 4,65 6,12 12,57
Altura do
dente -ht
mm 0,46 1,27 1,91 2,29 6,35
Altura total -
hs
mm 1,14 2,3 3,6 4,3 11,2
Polia com correias sincronizada ou dentada 
Parâmetro T
N° mínino de
dente
recomendado
na polia
    12-10
16-
12
20-17 26-22
Tabela: Parâmetros de uma polia sincronizada.
Adaptado de: VIEIRA, 2018, p. 25.
Observe na imagem a seguir os detalhes da polia:
Detalhes para a construção de uma polia sincronizada.
Como desenhar uma polia trapezoidal
Vamos ver um exemplo de como se desenha uma polia trapezoidal.
Exemplo: desenhar uma polia para correia B160.
Interpretação: polia para correia tipo B com diâmetro primitivo de 160mm.
1. Marque o diâmetro primitivo e sobre ele a largura primitiva da garganta Lp=14mm (tipo B),
determinando os pontos 1 e 2.
2. Entre na tabela a seguir e selecione o ângulo da garganta, b=34° (é função do diâmetro primitivo e do
tipo da correia). Com esse ângulo, trace duas retas inclinadas entre si de b e que passem pelos pontos
1 e 2.
3. Retire da tabela as dimensões P=4,2 e H=10,8. Em seguida, marque. Essas dimensões definem a
profundidade da garganta.
4. Retire da tabela a dimensão A=4,5, marcando no diâmetro externo da polia.
5. Com os dados da tabela, pode-se chegar até esse ponto para concluir o desenho da polia. Como
veremos na imagem a seguir, deve-se possuir os dados do cubo e do corpo da polia (dimensões que
são fruto do projeto e da imaginação de cada projetista).
Confira a tabela:
Tabela: Dimensões para a garganta da polia para correia trapezoidal (V).
Adaptado de: LINO, 2013, p. 5, 7.
Agora que conhecemos todos os passos, veremos um desenho de uma polia trapezoidal:
Desenho final de uma polia trapezoidal.
Acoplamentos
O acoplamento é um conjunto mecânico que, constituído de elementos de máquina, é empregado na
transmissão de movimento de rotação entre duas árvores ou eixo-árvores.
Exemplo de aplicação de um acoplamento.
Os acoplamentos podem ser classificados em fixos, elásticos e móveis.
Acoplamentos �xos
Os acoplamentos fixos servem para unir árvores de tal maneira que funcionem como se fossem uma única
peça, alinhando-as de forma precisa. Por motivo de segurança, os acoplamentos precisam ser construídos de
modo que não apresentem saliências.
Acoplamentos fixos.
O acoplamento rígido com flanges parafusadas é utilizado quando se pretende conectar árvores, sendo
apropriado para a transmissão de grande potência em baixa velocidade.
Acoplamento rígido com flanges parafusadas.
O acoplamento com luva de compressão ou de aperto facilita a manutenção de máquinas e equipamentos,
além de ter a vantagem de não interferir no posicionamento das árvores. Ele pode ser montado e removido
sem problemas de alinhamento.
Acoplamento com luva de compressão.
Os acoplamentos de discos ou pratos são empregados na transmissão de grandes potências em casos
especiais, como, por exemplo, nas árvores de turbinas. As superfícies de contato nesse tipo de acoplamento
podem ser lisas ou dentadas.
Acoplamento com luva de compressão.
Acoplamentos elásticos
Os acoplamentos elásticos tornam mais suave a transmissão do movimento em árvores que tenham
movimentos bruscos e permitem o funcionamento do conjunto com desalinhamento paralelo, angular e axial
entre as árvores.
Acoplamentos elásticos.
Os acoplamentos elásticos podem ser construídos em forma articulada, elástica ou articulada elástica.
Permitem a compensação de até 6° de ângulo de torção e deslocamento angular axial. O acoplamento
elástico de pinos tem como elementos transmissores os pinos de aço com mangas de borracha.
Acoplamentos elásticos com pinos de borracha.
No acoplamento perflex, os discos são unidos perifericamente por uma ligação de borracha apertada por
anéis de pressão. Esse acoplamento permite o jogo longitudinal de eixos.
Acoplamentos elásticos tipo perflex.
O acoplamento elástico de garras tem suas garras constituídas por tocos de borracha que se encaixam nas
aberturas do contradisco, transmitindo o movimento de rotação.
Acoplamentos elásticos de garras.
O acoplamento elástico de fita de aço consiste em dois cubos providos de flanges ranhuradas nos quais está
montada uma grade elástica que liga os cubos. O conjunto fica alojado em duas tampas providas de junta de
encosto e de retentor elástico junto ao cubo.
Todo o espaço entre os cabos e as tampas é preenchido com graxa. Apesar desse acoplamento ser flexível,
as árvores deverão estar bem alinhadas no ato da instalação para que não provoquem vibrações excessivas
em serviço.
Acoplamentos elásticos de fita de aço.
No acoplamento de dentes arqueados, os dentes possuem a forma ligeiramente curvada no sentido axial, o
que permite até 3º de desalinhamento angular. O anel dentado (peça que transmite o movimento) possui
duas carreiras de dentes separadas por uma saliência central.
Acoplamentos elásticos de dentes arqueados.
A junta universal homocinética é utilizada para transmitir movimento entre árvores que precisam sofrer uma
variação angular durante sua atividade, caso, por exemplo, das rodas de carro. Essa junta é constituída de
esferas de aço que se alojam em calhas.
Junta universal homocinética.
Acoplamentos móveis
Os acoplamentos móveis são empregados para permitir o jogo longitudinal das árvores. Esses acoplamentos
só transmitem força e movimento quando são acionados, isto é, quando o comando ordena que se acoplem.
Eles podem ser do tipo de garras ou de dentes, e a rotação é transmitida por meio do encaixe das garras ou
dos dentes.
Observe as imagens a seguir:
Acoplamento de garras ativado.
Acoplamento de garras desativado.
Acoplamento de dentesativado.
Falta pouco para atingir seus objetivos.
Vamos praticar alguns conceitos?
Questão 1
Que tipo de correia é utilizada no comando de válvulas dos automóveis?
Parabéns! A alternativa C está correta.
A correia utilizada é a dentada para casos em que não se pode ter nenhum deslizamento, como no
comando de válvulas do automóvel.
Questão 2
Como é chamado o acoplamento utilizado para transmitir movimento entre árvores que precisam sofrer
variação angular durante sua atividade?
A Planas “flat”.
B Redondas.
C Dentadas.
D Trapezoidal simples.
E Trapezoidal múltipla.
A Elástico de pinos.
B Perflex.
Parabéns! A alternativa E está correta.
A junta universal homocinética é utilizada para transmitir movimento entre árvores que precisam sofrer
variação angular durante sua atividade, como as rodas de carro. Essa junta é constituída por esferas de
aço que se alojam em calhas.
4 - Elementos de apoio
Ao �nal deste módulo, você será capaz e reconhecer os elementos de apoio e suas
representações grá�cas.
C Elástico de garras.
D Elástico de fitas de aço.
E Junta homocinética.
Vamos começar!
Elementos de apoio
Neste vídeo, você verá o porquê da diferença de nomenclatura entre eixos e árvores e suas aplicações.
Buchas
As máquinas necessitam de acessórios auxiliares - chamados de buchas - para que possam operar
adequadamente. Entre eles, se encontram as buchas, as guias, os rolamentos e os mancais, sendo que as
buchas e mancais são elementos que funcionam conjuntamente.
As buchas existem desde que se passou a usar transportes com rodas e eixos.
No caso das rodas de madeira, até hoje utilizadas em carros de boi, sempre existiu o problema do atrito.
Durante o movimento de rotação, as superfícies em rotação provocavam atrito; assim, com o tempo,
desgastavam-se os eixos e era preciso trocá-los.
Com a introdução das rodas de aço, manteve-se o problema com o atrito. A solução encontrada foi colocar
um anel de metal entre o eixo e as rodas. Esse anel, mais conhecido como bucha, reduz bastante o atrito,
passando a constituir um elemento de apoio indispensável.
Diversos aparelhos possuem buchas em seus mecanismos, como os liquidificadores e os ventiladores
domésticos. Elementos de máquinas de forma cilíndrica ou cônica, elas servem para apoiar eixos e guiar
brocas e alargadores. Nos casos em que o eixo desliza dentro da bucha, deve haver lubrificação.

As buchas podem ser fabricadas de metal antifricção ou de materiais plásticos. Normalmente, ela tem de ser
fabricada com material menos duro que o do eixo. O metal antifricção é uma liga de cobre, zinco, estanho,
chumbo e antimônio, sendo conhecido também por metal patente ou metal branco.
As buchas podem ser classificadas quanto ao tipo de solicitação. Nesse sentido, elas podem ser:
Radial
Buchas de fricção radial para esforços radiais.
Axial
Buchas de fricção axial para esforços axiais.
Cônica
Buchas cônicas para esforços nos dois sentidos.
Guias
As guias de deslizamento são elementos utilizados para guiar ou manter um movimento retilíneo, sendo
geralmente usadas guias constituídas de peças cilíndricas ou prismáticas. Essas guias podem ser abertas ou
fechadas.
Em máquinas operatrizes, são empregadas combinações de vários perfis de guias de deslizamentos,
conhecidos como barramento, para configurar o movimento desejado.
Junta universal homocinética.
Guias lineares de elementos rotativos
Tais guias também são conhecidas como guias de rolamento. Nelas, o movimento entre as partes não é de
deslizamento, sendo, na verdade, intermediado por um elemento rotativo que diminui a área de contato. Isso
permite diminuir a geração de calor e aumentar a velocidade relativa, só que com uma diminuição da
capacidade de carga (conforme podemos observar na imagem a seguir).
Exemplos de guias lineares.
Mancais
São elementos de máquinas que servem de apoio para o eixo girante, deslizante ou oscilante. Os mancais
posicionam, suportam e transmitem esforços.
Eles são classificados como mancais de:
Mancais são componentes tribológicos que suportam uma carga enquanto estão em contato com sua
contrapeça ou quando se movem em relação a ela. Esse movimento pode ser deslizante ou rotativo.
Existem basicamente dois tipos diferentes de mancais: mancais de deslizamento e rolamentos. Outros tipos
incluem: mancais hidrodinâmicos, que suportam suas cargas com uma fina camada de gás ou líquido;
mancais magnéticos, que usam campos magnéticos para suportar seu carregamento; mancais flexíveis tipo
dobradiça, nos quais a carga é suportada por um elemento flexível; e os mancais pivotados, que são
utilizados em relógios e instrumentos.
Os mancais de deslizamento, também chamados de buchas ou casquilhos, são geralmente de forma
cilíndrica e não contêm partes móveis. Tal forma, porém, não é exclusiva, já que eles também podem ser
Deslizamento
Buchas e hidrodinâmicos.
Rolamentos
Rolamentos de esferas, de rolos, de rolos cônicos e de agulhas.
Especiais
Aerostáticos, aerodinâmicos, hidrostáticos e magnéticos.
planos.
A capacidade de carga de um mancal é função principalmente da área de contato entre as partes e dos
materiais que a compõem, pois a carga limite que pode ser suportada pelo mancal (uma vez fixada uma área
de contato) é aquela que ultrapassa a pressão máxima que os materiais podem suportar antes de perder sua
integridade estrutural.
Exemplos de guias lineares.
Mancais de deslizamento
Os mancais de deslizamento suportam altíssimas cargas, pois apresentam as maiores áreas de contato entre
as partes, porém o “deslizamento” entre elas gera um alto nível de calor, que diminui a pressão máxima que
os materiais podem suportar antes de perder sua integridade estrutural. Esses mancais, portanto, conseguem
suportá-las, mas as velocidades relativas de trabalho devem ser baixas.
A utilização de lubrificantes auxilia na diminuição do atrito entre as partes, havendo a consequente
diminuição da geração de calor e o aumento das velocidades relativas de trabalho. Um exemplo de aplicação
de mancais de deslizamento é o uso de casquilhos ou buchas metálicas entre o virabrequim e os pistões nos
motores a combustão.
Desenhos de mancais de deslizamento.
Estas imagens mostram mais exemplos de mancais de deslizamento:
Caixa de mancais de deslizamento e mancal utilizados para permitir o apoio de eixos de transmissão longos, como, por exemplos, os
empregados em pontes rolantes,
Suporte de mancais de deslizamento, mancal (bucha) e eixo mostrados em corte.
 
Mancais de rolamento
Os mancais de rolamentos são compostos por dois anéis concêntricos (chamados de anel externo e anel
interno, ambos possuem as pistas de rolamento usinadas internamente). Entre os anéis, estão igualmente
distribuídos os elementos rolantes, como esferas, roletes e agulhas.
Esse tipo de mancal é indicado para projetos que necessitam de mais velocidade e menos atrito.
Mancal de rolamento montado em suporte e com eixo passante.
Rolamentos de esfera
Um rolamento de esfera é composto pelas seguintes partes:
Anel externo;
Separador ou aranha;
Elementos rolantes;
Anel interno;
Tampa (peça facultativa).
Os elementos rolantes podem ter as seguintes formas: esferas, cilindros, setor de cone e agulha. Observe-os
na imagem adiante:
Composição de um rolamento de esfera.
Um rolamento pode ter uma ou duas carreiras de elementos rolantes (o que dobra a capacidade de carga
sem ter de aumentar o diâmetro do rolamento). Os rolamentos de agulha normalmente não possuem o anel
interno, sendo que as agulhas são montadas diretamente no eixo.
Os rolamentos podem suportar: cargas radiais, que são os rolamentos cilíndricos de esfera, roletes cilíndricos
e agulhas; cargas axiais, que são os rolamentos axiais de esferas; e cargas mistas, que são os rolamentos de
contato angular de esferas, de roletes cilíndricos e de roletes cônicos. Os rolamentos de contato angular
necessitam de pré-carga para funcionar.
Tipos de cargas sobre os rolamentos.
Estaimagem destaca os tipos de elementos rolantes:
Tipos de elementos rolantes.
Formas construtivas
Em desenho técnico mecânico, utilizamos sempre a representação esquemática com os anéis
obrigatoriamente hachurados e os eixos de giro dos elementos marcados.
Verifique agora a tabela de rolamentos de esfera e de rolos cilíndricos:
Tabela: Rolamentos de esfera e de rolos cilíndricos.
Adaptado de: MONTANARO; PORTO, 2020, p. 16.
Agora veja a tabela de rolamentos de agulhas de rolos e de esferas:
Tabela: Rolamentos de agulhas de rolos e de esferas.
Adaptado de: MONTANARO; PORTO, 2020, p. 17.
Observe, por fim, esta tabela de representação de mancais:
Tabela: Representação de mancais.
de: MONTANARO; PORTO, 2020, p. 18.
Quando fazemos um desenho esquemático, podemos utilizar a representação simplificada. A simbólica, por
sua vez, só é usada em memoriais de cálculo.
Falta pouco para atingir seus objetivos.
Vamos praticar alguns conceitos?
Questão 1
Que tipo de rolamento suporta cargas axiais atuando em apenas um sentido?
A Cônicos.
B Agulhas.
Parabéns! A alternativa A está correta.
Os rolamentos de rolos cônicos suportam cargas axiais atuando em apenas um sentido.
Questão 2
Qual elemento de apoio realiza um movimento relativo entre duas superfícies com o auxílio de um
terceiro elemento rolante de forma a minimizar o atrito?
Parabéns! A alternativa C está correta.
C Autocompensador de rolos.
D Esferas.
E Cilíndricos.
A Bucha.
B Mancal de deslizamento.
C Mancal de rolamento.
D Guia.
E Mancais especiais.
Trata-se de rolamentos (de esferas, de rolos, de rolos cônicos e de agulhas) mancais cujo movimento
relativo das duas superfícies é realizado com o auxílio de um terceiro elemento rolante de forma a
minimizar o atrito.
Considerações �nais
Este conteúdo é de suma importância para o ensino da Mecânica, seja para engenheiros, seja para técnicos.
Os elementos de transmissão e de apoio, assim como as engrenagens, as polias e os acoplamentos, são
comumente empregados no nosso dia a dia.
Desse modo, o conhecimento do seu emprego e a correta caracterização deles proporcionarão um
rendimento e uma vida útil dentro do esperado - e, em alguns casos, até acima do esperado. Também vimos
que, como tudo em Desenho Mecânico, os objetos de estudo deste texto também são representados
graficamente, simbolizando cada elemento que compõe determinado conjunto.
Podcast
Agora o especialista José Ricardo Gomes Matheus encerrará este conteúdo falando sobre os principais
tópicos abordados.
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Referências
BARBOSA, J. P. Elementos de máquinas. São Mateus: IFES , 2011.
BARBOSA, L. Eixos, árvores, mancais e guias. SENAI – CETEMP.(s.d.).
JOSÉ, D. R. Elementos de transmissão. Blumenau: Instituto Federal Catarinense, 2016.
LINO, P. S. C. Polias, correias e transmissão de potência. Fatos matemáticos. Publicado em: maio 2013.
MONTANARO, L.; PORTO, A. J. V. Desenho Técnico Mecânico I. Aula 8. São Paulo: USP, 2020.
SILVA, L. M. da. Desenho técnico mecânico – unidade 3 – roscas e elementos de máquinas. Faculdade
Pitágoras. (s.d.).
VALE, F. A. M. do. Desenho de máquinas. Docsity. 2006.
VIEIRA, A. F. C. Desenho técnico mecânico I. São Paulo: EESC-USP, 2018.
Explore +
Para saber mais sobre os assuntos tratados neste texto, leia o seguinte livro:
Elementos de máquinas, de Joseph E. Shigley, na página Drb-m.