05 MEC MB 1 Elementos de Máquinas

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Elementos de Máquinas 
 
 SENAI- SP, 2002 
 
 
Trabalho elaborado pela Escola SENAI Roberto Simonsen 
do Departamento Regional de São Paulo. 
 
 
 
Coordenação Geral Dionisio Pretel 
 
Coordenação Laur Scalzaretto 
Alcino Daniel Favero 
 
Elaboração Carlos Aparecido Cavichioli 
Editoração Écio Gomes Lemos da Silva 
Silvio Audi 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Escola SENAI Roberto Simonsen 
Rua Monsenhor Andrade, 298 – Brás 
CEP 03008-000 - São Paulo, SP 
Tel. 011 3322-5000 Fax 011 3322-5029 
E-mail: senaibras@sp.senai.br 
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Sumário 
 página 
 
Elementos comuns I 3 
 
Elementos comuns II 49 
 
Eixos, árvores e guias 93 
 
Mancais de rolamento 125 
 
Acoplamentos 161 
 
Elementos de transmissão 185 
 
Sistemas de transmissão 253 
 
Análise de desenhos de conjuntos mecânicos - Exercícios 271 
 
Tabelas normalizadas 307 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 3 
Elementos comuns I 
Objetivos da unidade 1 
Ao final desta unidade o participante deverá: 
Conhecer 
Estar informado sobre: 
• Tipos, características e usos de pinos, roscas, parafusos, 
porcas, travas, arruelas e anéis elásticos; 
• Normas e tabelas para esses elementos; 
• Falhas dos elementos citados e procedimentos em 
manutenção. 
Saber 
Reproduzir conhecimentos sobre: 
• Normas, funções e importância dos vários elementos 
comuns de máquinas; 
• Procedimentos recomendados para a montagem dos 
elementos; 
• Soluções para os danos típicos. 
Ser capaz de 
Aplicar conhecimentos para: 
• Consultar tabelas sobre elementos comuns; 
• Identificar e selecionar o tipo adequado para cada aplicação; 
• Orientar a detecção de falhas em elementos comuns. 
 4 
Pino 
É uma peça geralmente cilíndrica ou cônica, oca ou maciça que 
serve para alinhamento, fixação de potência. 
 
 
 
Os pinos se diferenciam por suas características de utilização, 
forma, tolerâncias dimensionais, acabamento superficial, 
material e tratamento térmico. 
 
 
 
Os alojamentos para pinos devem ser calibrados com alargador 
que deve ser passado de uma só vez pelas duas peças a serem 
montadas. 
 5 
Esta calibragem é dispensada quando se usa pino estriado ou 
pino tubular partido (elástico). 
 
 
O principal esforço a que os pinos, de modo geral, estão sujeitos 
é o de cisalhamento. Por isso os pinos com função de alinhar ou 
centrar devem estar a maior distância possível entre si, para 
diminuir os esforços de corte. Quanto menor a proximidade entre 
os pinos, maior o risco de cisalhamento e menor a precisão no 
ajuste. 
 
 
 
Pino cilíndrico paralelo 
Pino de ajuste (guia) temperado 
É feito de aço-prata ou similar, e é temperado, revenido e 
retificado. 
 6 
Pode resistir a grandes esforços transversais e é usado em 
diversas montagens, geralmente associado a parafusos e 
prisioneiros. 
 
 
 
Pode ser liso, liso com furo para cupilha, com cabeça e furo para 
cupilha, com cabeça provida de ressalto para evitar o giro, com 
ponta roscada e cabeça. 
 
 
 
Todos os pinos que apresentam furo ou rosca são usados como 
eixo para articulações ou para suportar rodas, polias, cabos, etc. 
A precisão destes pinos é j6, m6 ou h8. 
Pino de segurança 
É fabricado de St50, St60 ou similar e sem têmpera. É usado 
principalmente em máquinas-ferramentas como pino de 
cisalhamento, isto é, em caso de sobrecarga esse pino se rompe 
para que não quebre um componente de maior importância. 
 7 
Pino de união 
É fabricado de St40, St50 ou similar e tem funções secundárias 
como em dobradiças para caixas metálicas e móveis. 
 
 
Pino cônico 
Feito geralmente de aço-prata, é temperado ou não é retificado. 
Tem por diâmetro nominal menor, para que se use a broca com 
essa medida antes de calibrar com alargador. 
 
 
 
Existem pinos cônicos com extremidade roscada a fim de mantê-
los fixos em casos de vibrações ou sacá-los em furos cegos. 
 
 
O pino cônico tem largo emprego na construção de máquinas, 
pois permite muitas desmontagens sem prejudicar o 
alinhamento dos componentes; além do que é possível 
compensar eventual desgaste ou alargamento do furo. 
 8 
Pino estriado 
A superfície externa do pino estriado apresenta três entalhes e 
respectivos rebordos. A forma e o comprimento dos entalhes 
determinam os tipos de pinos. O uso destes pinos dispensa o 
acabamento e a precisão do furo alargado. 
 
 
 
Pino tubular 
Também conhecido como pino elástico, é fabricado de fita de 
aço para mola enrolada. Quando introduzido, a fenda 
permanece aberta e elástica gerando o aperto. 
 
Este elemento tem grande emprego como pino de fixação, pino 
de ajuste e pino de segurança. Seu uso dispensa o furo 
alargado. 
 
 
 9 
Há um pino elástico especial chamado Connex, com fenda 
ondulada cujos cantos estão opostos entre si. Isto proporciona 
uma força de ajuste em relação ao pino elástico comum. 
 
 
Cupilha ou contrapino 
Trata-se de um arame de secção semicircular dobrado de tal 
forma a obter-se um corpo cilíndrico e uma cabeça. A cupilha é 
usada principalmente para travar porcas-castelo. 
 
 
 
Nota 
Um pino qualquer ao se quebrar deve ser substituído por outro 
com as mesmas características de forma, material, tratamento e 
acabamento. 
 10 
Rosca 
Rosca é uma saliência de perfil constante, helicoidal, que se 
desenvolve de forma uniforme, externa ou internamente, ao 
redor de uma superfície cilíndrica ou cônica. Essa saliência é 
denominada filete. 
 
 
Passo e hélice da rosca 
Quando há um cilindro que gira uniformemente e um ponto 
quase move também uniformemente no sentido longitudinal, em 
cada volta completa do cilindro, o avanço (distância percorrida 
pelo ponto) chama-se passo e o percurso descrito no cilindro por 
esse ponto denomina-se hélice. 
 
 
 11 
Podem-se aplicar, então, as relações trigonométricas em 
qualquer rosca, quando se deseja conhecer o passo, diâmetro 
médio ou ângulo da hélice: 
 
Ângulo da hélice = tg α = 
π . D
P
2
 
P (passo) = tg α . D2 . π 
 
Quanto maior for o ângulo da hélice, menor será a força de atrito 
atuando entre a porca e o parafuso, e isto é comprovado através 
do paralelogramo de forças. Portanto, deve-se ter critério na 
aplicação do passo da rosca. 
 
Para um aperto adequado em parafusos de fixação, deve-se 
manter α < 15º. 
 
 
FA = força de atrito 
FN = força normal 
FR = força resultante 
Rosca fina (rosca de pequeno passo) 
Freqüentemente é usada na construção de automóveis e 
aeronaves, principalmente porque nesses veículos ocorrem 
choques e vibrações que tendem a afrouxar a porca. 
 12 
É utilizada também quando há necessidade de uma ajustagem 
fina ou uma maior tensão inicial de aperto e, ainda, em chapas 
de pouca espessura e em tubos, por não diminuir sua secção. 
 
 
 
Parafusos com tais roscas são comumente feitos de aços-liga e 
tratados termicamente. 
Observação 
Devem-se evitar roscas finas em materiais quebradiços. 
Rosca média (normal) 
Utilizada normalmente em construções mecânicas e em 
parafusos de modo geral, proporciona também uma boa tensão 
inicial de aperto, mas deve-se precaver quando do seu emprego 
em montagens sujeitas a vibrações, usando, por exemplo, 
arruelas de pressão. 
 
 
Rosca de transporte ou movimento 
Possui passo longo e por isso transforma o movimento giratório 
num deslocamento longitudinal bem maior que as anteriormente 
citadas. 
 13 
É empregada normalmente em máquinas (tornos, prensas, 
morsa, etc.) ou quando as montagens e desmontagens são 
freqüentes. 
 
 
 
O material do furo roscado deve ser diferentedo aço para evitar 
a solda a frio (engripamento). Também é desaconselhável sua 
montagem onde as vibrações e os choques são freqüentes. 
 
Quando se deseja um grande deslocamento com filetes de 
pouca espessura, emprega-se a rosca múltipla, isto é, com dois 
filetes ou mais. 
 
 
 14 
Em alguns casos, quando o ângulo da hélice for maior que 45º o 
movimento longitudinal pode ser transformado em movimento 
giratório, como por exemplo o berbequim. 
 
 
Perfil da rosca (secção do filete) 
Triangular 
É o mais comum. Utilizado em parafusos e porcas de fixação, 
uniões e tubos. 
 
 
Trapezoidal 
Empregado em órgãos de comando das máquinas operatrizes 
(para transmissão de movimento suave e uniforme), fusos e 
prensas de estampar (balancins mecânicos) 
 
 
 15 
Redondo 
Empregado em parafusos de grandes diâmetros e que devem 
suportar grandes esforços, geralmente em componentes 
ferroviários. É empregado também em lâmpadas e fusíveis pela 
facilidade na estampagem. 
 
 
Dente de serra 
Usado quando a força de solicitação é muito grande em um só 
sentido (morsas, macacos, pinças para tornos e fresadoras). 
 
 
Quadrado 
Quase em desuso, mas ainda utilizado em parafusos e peças 
sujeitas a choques e grandes esforços (morsas). 
 
 16 
Sentido de direção do filete 
À esquerda 
Quando, ao avançar, gira em sentido contrário ao dos ponteiros 
do relógio (sentido de aperto à esquerda). 
 
 
À direita 
Quando, ao avançar, gira no sentido dos ponteiros do relógio 
(sentido de aperto à direita). 
 
 
 17 
Simbologia dos principais elementos de uma 
rosca 
 
D = diâmetro maior da rosca interna (nominal) 
d = diâmetro maior da rosca externa (nominal) 
D1 = diâmetro menor da rosca interna 
d1 = diâmetro menor da rosca externa 
D2 = diâmetro efetivo da rosca interna 
d2 = diâmetro efetivo da rosca externa 
P = passo 
A = avanço 
N = número de voltas por polegada 
n = número de filetes (fios por polegada) 
H = altura do triângulo fundamental 
he = altura do filete da rosca externa 
hi = altura do filete da rosca interna 
i = ângulo da hélice (α) 
rre = arredondamento do fundo da rosca do parafuso 
rri = arredondamento do fundo da rosca da porca 
Principais sistemas de roscas 
Rosca métrica de perfil triangular ISO – ABNT – 
NB97 
 
 18 
Rosca americana normal NC ISO – ABNT – NB97 
 
Rosca americana fina – NC 
 
Rosca Whitworth normal (inglesa) 
 
 19 
Rosca Whitworth gás (BSP) – ABNT – NB202 ISO – R7 
(continua) 
 
Rosca Whitworth gás (BSP) – ABNT – NB202 ISO – R7 
(conclusão) 
 
Rosca trapezoidal americana "Acme" 
 
 20 
Rosca trapezoidal métrica 
 
Rosca dente de serra 
 
 21 
Rosca quadrada 
 
Utilização das roscas 
As roscas fazem parte dos parafusos e porcas que são 
elementos de união com fechamento de força, isto é, 
caracterizados pelo aperto de uma peça sobre a outra, criando 
uma área de grande atrito. 
 
 
 
A força de aperto resulta da tensão do parafuso ao ser apertado. 
A tensão produzida tem de ser superior às forças opostas a ela 
durante o funcionamento. A tensão resultante chama-se tensão 
inicial. 
 22 
Comportamento dos parafusos 
Ao se apertar um parafuso a tensão aumenta continuamente até 
um certo ponto. Continuando-se a apertá-lo nota-se uma 
diminuição progressiva da tensão até ocorrer o rompimento. 
 
 
 
Na zona de tensão progressiva o parafuso deforma-se 
elasticamente. Deformado, sua tendência é voltar ao 
comprimento inicial, não podendo fazê-lo, devido às peças de 
união, exerce a força de aperto. 
 
Continuando-se a apertá-lo provocam-se deformações plásticas, 
isto é, o parafuso mantém seu comprimento deformado, mesmo 
após cessar o esforço de tração. Um parafuso apertado dessa 
forma não possui força de aperto ou tensão inicial. 
 23 
A forma de se ter um aperto adequado é manter a deformação 
dentro da zona elástica. Quer dizer, dentro do limite de 
elasticidade do material de que é fabricado o parafuso. 
 
 
 
• Em geral, os parafusos são apertados com chaves comuns, 
o que gera uma das seguintes situações: 
• Os parafusos pequenos (até 12mm) ficam demasiadamente 
apertados; 
• Os parafusos grandes (acima de 12 mm) ficam pouco 
apertados; 
• Os parafusos ficam adequadamente apertados devido à 
habilidade do mecânico. 
 
Para evitar estas variações e obter um trabalho seguro devem-
se usar ferramentas indicadoras de aperto e seguir as 
especificações do fabricante da máquina ou equipamento. 
 24 
Ferramentas indicadoras de aperto: 
Chave de fenda de momento de torção (ajustável, desligando 
automaticamente quando o valor é atingido). 
 
 
Chave de momento de torção para aperto de porcas e parafusos 
com cabeças poligonais (ajustáveis, idem à anterior). 
 
 
Torquímetro (leitura em Nm) 
 
 
Chave elétrica (ajustável com desligamento automático). 
 
 
Tipos especificados de aperto 
• Especificado por torção (torque) em libras por polegada, 
kg.cm, lb.pé, N.m ou kg.m – é importante verificar se a 
torção é dada para parafuso seco ou lubrificado. Em caso da 
 25 
falta de especificação do lubrificante, usar graxa com 
bissulfeto de molibdênio (Molikote G). 
• Especificado por fração de volta – isto é, encosta-se o 
parafuso até eliminar toda a folga e dá-se mais uma fração 
de volta, por exemplo 90 ou 120º, conforme especificação do 
fabricante. Esse procedimento elimina a influência do 
coeficiente de atrito que varia entre O,15 e 0,25 a seco e 
entre 0,11 e 0,19 com lubrificante. 
• Especificado pela medição do comprimento que aumenta 
com o aperto – para isso a cabeça e a ponta devem ter bom 
acabamento. Mede-se o parafuso antes de colocá-lo e 
aperta-se até atingir o comprimento especificado pelo 
fabricante ou, na falta deste, usar 0,2% do comprimento. 
Comportamento das porcas 
A porca como um todo sofre compressão e seus filetes sofrem 
tração, flexão e esforços de cisalhamento. 
 
Esforços estes que não estão uniformemente distribuídos por 
todas as voltas do filete. Em formas normais de porcas, a 
primeira volta absorve aproximadamente 1/3 do esforço total. 
 
 
Distribuição esquemática do esforço na porca 
 
A resistência ao cisalhamento e à flexão é de 20 a 35% maior 
dos filetes da porca do que nos filetes do parafuso. Por isso 
encontramos, com freqüência, porcas feitas com materiais de 
menor resistência do que o material do parafuso. 
 26 
Montagem dos parafusos 
 
Na montagem, usando parafusos, deve-se considerar a 
resistência do parafuso e das peças fixadas por ele. Também 
deve-se ter à mão os manuais de serviços das máquinas que 
fornecem a seqüência de operações e os torques. Na falta 
destes dados procede-se do seguinte modo: 
• A fim de reutilizar um parafuso, deve-se examiná-lo quanto a 
trincas, planeza, estado da rosca, estado da cabeça e 
esquadro entre corpo e cabeça. Não é aconselhável tentar 
recuperar parafusos ou porcas danificados. 
• Limpar e examinar os alojamentos dos parafusos (corpo da 
máquina ou porca). Repassar a rosca com macho 
condizente para eliminar rebarbas ou impurezas no fundo 
dos filetes. Limpar novamente e não deixar óleos nos furos 
cegos, a fim de evitar o travamento hidráulico. 
• Encostar todos os parafusos antes de apertar o primeiro. 
• Apertar os parafusos evitando deformações e 
desalinhamentos. A tabela abaixo mostra seqüências 
adequadas de aperto. Deve-se observar ainda que os 
parafusos que estão sujeitos a forte solicitação de trabalho 
em altas temperaturas precisam ser reapertados a estas 
temperaturas. 
 27 
Seqüências de apertos de séries de parafusos 
Número e disposição dos 
parafusos 
Ordem de aperto das séries 
empregando o método deapertos sucessivos 
Observações 
 
Apertos sucessivos alternados 
(metade do esforço de aperto) 
Por meio de apertos 
sucessivos até metade do 
esforço de aperto evita-se o 
encurvamento. 
 
Apertos alternados (metade de 
esforço de aperto) 
Também no caso de três 
parafusos se evita o 
encurvamento da peça com 
apertos sucessivos 
alternados. 
 
Apertos sucessivos cruzados 
(todo o esforço de aperto). 
Para quatro ou mais 
parafusos pode efetuar-se 
o aperto para a força total 
de aperto. 
 
Apertos sucessivos cruzados 
(todo o esforço de aperto) 
O aperto em linha (1), (2), 
(3), etc. dá origem a 
encurvamento. 
 
Apertos sucessivos cruzados 
(todo o esforço de aperto) 
No aperto de juntas 
estanques com material de 
vedação escolhe-se muitas 
vezes outra ordem de 
aperto. 
Danos típicos em roscas 
Quebra do parafuso 
Cisalhamento ou arrancamento da cabeça 
Neste caso, para extrair a parte restante improvisa-se um 
alojamento para chave de boca fixa; ou usa-se extrator 
 28 
apropriado para casos em que a quebra tenha se dado no 
mesmo plano que a superfície da peça. 
A figura abaixo mostra a seqüência para o uso do extrator, o 
qual requer apenas um furo, no centro do parafuso, em diâmetro 
inferior ao do núcleo da rosca. 
 
 
 
O extrator é constituído de aço-liga especial e possui uma rosca 
dente-de-serra, múltipla, cônica e à esquerda. Geralmente, é 
encontrado em jogos para vários diâmetros diferentes, 
 
 
Rosca interna danificada 
Há várias maneiras de consertar uma rosca interna avariada, a 
melhor geralmente é a colocação de um inserto. 
 
Quando a parede for suficiente, o furo deve ser alargado e 
roscado. Em seguida, coloca-se no furo um pino roscado, que 
 29 
deve ser faceado e fixado por solda ou chaveta. A última 
operação é furá-lo e roscá-lo com a medida original. 
 
Veja, a seguir, os insertos que já existem prontos no mercado 
que podem ser usados com vantagem no lugar do bujão 
anteriormente citado. 
 
 
 
Tensão inicial aparente 
Existem duas situações onde o mecânico aplica o momento de 
torção correto e o equipamento apresenta falhas no aperto com 
pouco uso. 
 
 30 
Atrito excessivo – causado por erros de forma e posição, falta de 
lubrificação e asperezas nas superfícies de deslizamento. Esses 
fatores farão com que boa parte do torque aplicado seja 
empregado para vencer o atito em questão. Logo, isto não 
permitirá que a tensão no parafuso atinja a zona elástica. Com 
isso, teremos uma tensão inicial apenas aparente. 
 
Desalinhamento (principalmente em prisioneiros) – causado por 
furo roscado oblíquo. Neste caso, uma parte importante do 
momento de torção é absorvida pela deformação forçada no 
prisioneiro e pela deformação no assentamento oblíquo da 
porca. Deste modo, apesar de o valor do momento inicial é 
puramente aparente; pois, o parafuso deformou-se, ao ser 
apertado, mas não se alongou elasticamente. 
 
 31 
Parafusos 
Os parafusos são formados por um corpo cilíndrico roscado, que 
pode ter vários formatos e suas dimensões normalizadas. 
 
 
Segundo as normas os parafusos se diferenciam pela rosca, 
forma de cabeça, haste e forma de acionamento. A figura abaixo 
mostra os tipos usuais de cabeças para acionamento com chave 
de fenda 
 
 
 32 
Havendo necessidade de travar elementos, usa-se parafuso sem 
cabeça com pontas adequadas ao trabalho a que se destinam. 
 
 
 
Quando o parafuso está sujeito a forças de serviço severas 
como por exemplo: pressão de vapor, gases ou líquidos, a união 
é feita através de parafusos com haste (ou colo) de dilatação 
(figura abaixo). Esse elemento absorve muito bem as forças 
pulsatórias, por isso é bastante usado em motores de 
combustão interna. 
 
 
 
A vantagem em usar um parafuso com haste de dilatação é que, 
nas situações citadas, distribui-se a tensão por toda a haste. 
Enquanto num parafuso comum a tensão se concentra no final 
da rosca. 
 33 
Segundo norma DIN o diâmetro da haste deve ser 10% menor 
que o diâmetro do fundo da rosca, e entre o diâmetro maior da 
rosca e o diâmetro da haste é necessário um ângulo de 20º. 
 
 
 
As uniões roscadas sujeitas à solicitação transversal necessitam 
de recursos adicionais para proteger o parafuso contra o 
cisalhamento e manter a posição das partes. 
 
 
 
 34 
Porcas 
 
As porcas têm normalmente forma prismática ou cilíndrica, com 
um furo roscado, por onde entra o parafuso. 
 
 
 
Para uma resistência adequada tem-se como regra geral 
construir a porca com altura igual ao diâmetro nominal da rosca. 
 
Exceção a essa regra é a porca cega onde a altura é 0,8 do 
diâmetro nominal da rosca e porcas para pequenos esforços em 
que altura é 0,5 do diâmetro nominal. 
 35 
Tipos de porcas 
 
 
 
 
 
 36 
Identificação normalizada 
Identificação segundo DIN 267 
Ela é feita por dois algarismos no parafuso e um na porca. O 
primeiro algarismo multiplicado por 100 fornece a resistência à 
tração do material. Multiplicando por 10 o produto do primeiro 
pelo segundo obtemos o limite de escoamento do material. Nas 
porcas aparece apenas o algarismo indicador da resistência à 
tração. 
 
 
Identificação segundo SAE J429 
Ela é feita por marcas na cabeça do parafuso e na porca. 
 
Material Rt Dureza Identificação 
Aço SAE 1018 a 1020 490N/mm2 85-100 RB 
 
Aço SAE 1035 a 1045 800N/mm2 19-30 RC 
 
Aço SAE 1035 a 1045 temperado e 
revenido 
840N/mm2 23-40 RC 
 
Aço SAE 4140, 8642 ou 5147 temperado e 
revenido 
930N/mm2 28-39 RC 
 
Aço SAE 4140, 8642 ou 5147 temperado e 
revenido 
1050N;mm2 32-38 RC 
 
 37 
Arruelas 
As arruelas têm a função de distribuir uniformemente a força de 
aperto entre a porca/parafuso e as partes montadas. 
 
 
 
Durante o funcionamento de um mecanismo, as vibrações, os 
esforços e os atritos tendem a desapertar as peças roscadas. 
Devido a isso, muitos tipos de arruelas têm também a função de 
elemento de trava. 
Tipos de arruelas 
 
 
 38 
Aplicação – parafuso, porca e arruela 
 
• Parafuso 
• Porca 
• Arruela lisa 
 
 
 
Parafuso sextavado (DIN 931) 
Arruela lisa chanfrada 
Porca sextavada chata 
Porca sextavada (DIN 934) 
 
 
 39 
Parafuso de cabeça cilíndrica com sextavado interno (Tipo Allen) 
• Arruela ondulada (DIN 137) 
• Chave Allen 
 
 
 
Parafusos prisioneiros (DIN 938) 
Porca sextavada (DIN 934) 
Arruela de trava com duas orelhas 
 
 
 
Parafuso de cabeça abaulada e pescoço quadrado (DIN 603) 
Porca sextavada (DIN 934) 
Porca sextavada (DIN 7967) 
 
 
 40 
Pino roscado 
Arruela chanfrada 
Porca-castelo (DIN 935/937) 
Contrapino (cupilha) – (DIN 94) 
 
 
 
Trava com arame 
 
 
 
Parafuso de fenda com cabeça cilíndrica (DIN 84) 
Arruela de pressão (DIN 127) 
Chave de fenda 
 
 
 41 
Parafuso de fenda com cabeça cilíndrica abaulada (DIN 85) 
Arruela dentada (DIN 6798 
 
 
 
Parafuso de fenda com cabeça redonda (DIN 86) 
Arruela dentada (DIN 6797) 
 
 
 
Parafuso de fenda com cabeça escareada (DIN 87) 
Parafuso de fenda com cabeça escareada e abaulada 
 
 
 42 
Parafuso com cabeça sextavada 
 
 
 
Parafuso auto-atarraxante 
 
 
 
Parafuso autocortante 
 
 
 43 
Aplicação normalizada de parafusos 
 
D = diâmetro da rosca 
t = profundidade de penetração do parafuso na peça roscada 
h = profundidade mínima do furo 
T = profundidade mínima da rosca 
 
 
D 3 4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 
t 3 4 5 6 8 10 12 14 16 20 28 
h mm 5,5 7,5 9 11 14,5 17,5 21 24 26 32 40 
i - - 4 5 6 7 8 9 10 12 13 
T 
 
 
Anel elástico 
É um elemento usado para impedir o deslocamento axial,posicionar ou limitar o curso de uma peça deslizante sobre um 
eixo. Conhecido também por anel de retenção, de trava ou de 
segurança. 
 
Fabricado de aço para molas, tem a forma de anel incompleto, 
que se aloja em um canal circular construído conforme 
normalização. 
 44 
Tipos usuais de anéis elásticos e aplicações 
 
Aplicação: para eixos com 
diâmetro entre 4 e 
1.000mm.Trabalha externamente 
– DIN 471 
 
 
Aplicação: para furos com 
diâmetro entre 9,5 e 1.000mm. 
Trabalha internamente – DIN 472. 
 
 
Aplicação: para eixos com 
diâmetro entre 8 e 24mm. 
Trabalha externamente 
– DIN 6799. 
 
 
Aplicação: para eixos com 
diâmetro entre 4 e 390mm para 
rolamentos. 
 
 
Anéis de secção circular – para 
pequenos esforços axiais. 
 
 
 
 45 
Dados para manutenção dos anéis 
Falhas dos anéis elásticos 
As Falhas dos anéis podem ocorrer devido a defeitos de 
fabricação ou condições de operação. No segundo caso, as 
causas podem ser vibração, impacto, flexão, alta temperatura ou 
atrito excessivo. 
 
Há também o agravante de casos em que o projeto previa 
esforço estático, mas as condições de trabalho geraram esforço 
dinâmico. Esta última situação faz com que o alojamento do anel 
também se danifique. 
Pontos a observar na montagem 
Na montagem dos anéis, alguns pontos importantes devem ser 
observados: 
• A dureza do anel deve ser compatível com os elementos que 
trabalham com ele. 
• A uniformidade da pressão em volta da canaleta assegura a 
aderência e resistência. 
• O anel nunca deve estar solto, mas alojado no fundo da 
canaleta com certa pressão. 
• A superfície do anel deve estar livre de rebarbas, fissuras e 
oxidações. 
• Em aplicações sujeitas à corrosão, os anéis devem receber 
tratamento anticorrosivo adequado. 
• Dimensionamento correto do anel e do alojamento. 
• Em caso de anéis de secção circular, utilizá-los unicamente 
uma vez. 
• Utilizar ferramentas adequadas para evitar entortamentos e 
esforços exagerados. 
• Montar o anel com a abertura apontando para os esforços 
menores, quando possível. 
• Nunca substituir um anel normalizado pelo “equivalente” feito 
de chapa ou arame sem os mesmos critérios. 
 46 
Nota 
Veja no final da apostila as tabelas normalizadas de pinos, 
contrapinos, parafusos, porcas e anéis elásticos. 
 47 
Questionário - resumo 
1. Quais são as finalidades dos pinos? Cite quatro tipos e 
exemplifique. 
 
 
 
2. Como se faz a preparação das peças a serem montadas 
com pinos cilíndricos? 
 
 
 
3. Qual é a vantagem dos pinos cônicos sobre os pinos 
cilíndricos? 
 
 
 
4. Um pino cônico mede 50mm de comprimento e 6mm no 
diâmetro menor (6 x 50 DIN 1). Qual é o diâmetro maior? 
 
 
 
5. Quais os cinco perfis usados para roscas e qual é a 
aplicação de cada um? 
 
 
 
6. Defina passo e hélice da rosca. 
 
 
 
7. Quando se usa rosca fina? Por quê? 
 
 
 
 48 
8. Como deve ser a tensão inicial para um aperto adequado de 
parafusos? 
 
 
 
9. Cite dois tipos de aperto de parafusos especificados. 
 
 
 
10. Por que numa porca danificada (com a rosca espanada) os 
primeiros filetes são os mais comprometidos? 
 
 
 
11. Cite uma forma de recuperar uma rosca interna. 
 
 
 
12. Explique a tensão inicial aparente. 
 
 
 
13. Qual a finalidade dos parafusos com colo de dilatação? 
 
 
 
14. Qual o limite de escoamento de um parafuso classe 5.6? 
 
 
 
15. Quais as causas de falhas de anéis elásticos ligados às 
condições de operação? 
 
 49 
Elementos comuns II 
Objetivos da unidade 2 
Ao final desta unidade o participante deverá: 
Conhecer 
Estar informado sobre: 
• Tipos e características de chavetas, molas, vedações e 
cabos; 
• Normas e tabelas para esses elementos; 
• Falhas dos elementos e procedimentos em manutenção. 
Saber 
Reproduzir conhecimentos sobre: 
• Normas, funções e importância dos vários elementos 
comuns de máquinas; 
• Procedimentos recomendados na montagem dos elementos; 
• Soluções para os danos típicos. 
Ser capaz de 
Aplicar conhecimentos para: 
• Consultar tabelas sobre elementos comuns; 
• Identificar e selecionar tipo adequado de elementos comuns 
de máquina para cada aplicação; 
• Orientar a detecção da falhas em elementos comuns. 
 50 
Chaveta 
Chaveta é um corpo prismático que pode ter faces paralelas ou 
inclinadas, em função da grandeza do esforço e tipo de 
movimento que deve transmitir. É construída normalmente de 
aço. 
 
A união por chaveta é um tipo de união desmontável, que 
permite às árvores transmitirem seus movimentos a outros 
órgãos, tais como engrenagens e polias. 
Classificação e características 
Chaveta de cunha (ABNT-PB-121) 
Empregada para unir elementos de máquinas que devem girar. 
Pode ser com cabeça ou sem cabeça, para facilitar sua 
montagem e desmontagem. Sua inclinação é de 1:100, o que 
permite um ajuste firme entre as partes. 
 
 
 
 51 
O princípio da transmissão é pela força de atrito entre as faces 
da chaveta e o fundo do rasgo dos elementos, devendo haver 
uma pequena folga nas laterais. 
 
 
 
Havendo folga entre os diâmetros da árvores e do elemento 
movido, a inclinação da chaveta provocará na montagem uma 
determinada excentricidade, não sendo portanto aconselhado o 
seu emprego em montagens precisas ou de alta rotação. 
 
 
 52 
A figura abaixo mostra o modo de sacar a chaveta com cabeça. 
 
 
Chaveta encaixada (DIN 141, 490 e 6883) 
É a chaveta mais comum e sua forma corresponde ao tipo mais 
simples de chaveta de cunha. Para facilitar seu emprego, o 
rasgo da árvore é sempre mais comprido que a chaveta. 
 
 
Chaveta meia-cana (DIN 143 e 492) 
Sua base é côncava (com o mesmo raio do eixo). Sua inclinação 
é de 1:100, com ou sem cabeça. 
 53 
Não é necessário rasgo na árvore, pois transmite o movimento 
por efeito do atrito, de forma que, quando o esforço no elemento 
conduzido é muito grande, a chaveta desliza sobre a árvore. 
 
 
Chaveta plana (DIN 142 e 491) 
É similar à chaveta encaixada, tendo, porém, no lugar de um 
rasgo na árvore, um rebaixo plano. Sua inclinação é de 1:100 
com ou sem cabeça. 
 
Seu emprego é reduzido, pois serve somente para a 
transmissão de pequenas forças. 
 
 
 54 
Chaveta tangencial (DIN 268 e 271) 
É formada por um par de cunhas com inclinação de 1:60 a 1:100 
em cada rasgo. São sempre utilizadas duas chavetas e os 
rasgos são posicionados a 120º. 
 
A designação tangencial é devido a sua posição em relação ao 
eixo. Por isso, e pelo posicionamento (uma contra a outra), é 
muito comum o seu emprego para transmissão de grandes 
forças, e nos casos em que o sentido de rotação se alterna. 
 
 
Chaveta transversal 
Aplicada um uniões de órgãos que transmitem movimentos não 
só rotativos como também retilíneos alternativos. 
 
 
 55 
Quando é empregada em uniões permanentes, sua inclinação 
varia entre 1:25 e 1:50. Se a união necessita de montagens e 
desmontagens freqüentes, a inclinação pode ser de 1:6 a 1:15. 
 
 
Chaveta paralela 
É normalmente embutida e suas faces são paralelas, sem 
qualquer conicidade. O rasgo para o seu alojamento tem o seu 
comprimento. 
 
As chavetas embutidas nunca têm cabeça e sua precisão de 
ajuste é nas laterais, havendo uma pequena folga entre o ponto 
mais alto da chaveta eo fundo do rasgo do elemento conduzido. 
 
 
 56 
A transmissão do movimento e das forças é feita pelo ajuste de 
suas faces laterais com as do rasgo da chaveta. 
 
A chaveta paralela varia quanto à forma de seus extremos (retos 
ou arredondados) e quanto à quantidade de elementos de 
fixação à árvore. 
 
Pelo fato de a chaveta paralela proporcionarum ajuste preciso 
na árvore não ocorre excentricidade, podendo, então, ser 
utilizada para rotações mais elevadas. É bastante usada nos 
casos em que o elemento conduzido é móvel. 
 
 
 
Chaveta de disco ou meia-lua tipo woodruff (DIN 496 
e 6888) 
É uma variante da chaveta paralela, porém recebe esse nome 
porque sua forma corresponde a um segmento circular. 
 
 
 57 
É comumente empregada em eixos cônicos por facilitar a 
montagem e se adaptar à conicidade do fundo do rasgo do 
elemento externo. 
Tolerâncias para chavetas 
O ajuste da chaveta deve ser feito em função das características 
de trabalho a que vai ser submetida. 
 
A figura abaixo mostra os três tipos mais comuns de ajustes e 
tolerâncias para chavetas e rasgos. 
 
 
Dados para manutenção 
O material mais usado nas chavetas é aço com baixo teor de 
carbono (≈ 0,2%), visto que é sempre preferível uma falha na 
chaveta ao invés de uma falha em outro componente mais caro. 
 
Na substituição de chavetas é preciso considerar o acabamento 
superficial, o ajuste e o arredondamento dos cantos para evitar 
força de atrito excessiva. 
 58 
O estado dos canais de chaveta deve estar em boas condições, 
principalmente quanto à perpendicularidade. Pois além do 
esforço de cisalhamento as chavetas sofrem torção, esforço este 
que tende a virá-las em sua sede. 
 
 
 
Quanto à chaveta de cunha, outros cuidados na montagem 
devem ser observados: uma tensão de aperto que não gere 
danos, fissuras (figura abaixo) ou excentricidade, e deve ser 
feita uma proteção da parte saliente dessas peças para evitar 
acidentes. 
 
 
 
Quando for necessário construir canais de chavetas, as 
dimensões têm de ser normalizadas e os cantos precisam ter 
raios para evitar concentração de tensões. 
 
 
 59 
Nunca se deve aumentar a profundidade dos rasgos com 
objetivo de aumentar a resistência; este procedimento reduz a 
capacidade básica da árvore ou do cubo a uma carga externa. 
 
Eventualmente, em condições favoráveis, pode-se trocar uma 
chaveta paralela por uma tipo meia-lua. Esse tipo praticamente 
elimina os problemas com torção; especialmente se o eixo for 
temperado. 
Molas 
São elementos elásticos de grande importância, empregados 
com os seguintes objetivo: absorver energia, como em 
suspensão de automóveis; acumular energia, como em relógios; 
manter elementos sob tensão controlada, como em válvulas; 
medir, como em balanças e outros instrumentos. 
 
 
 
As molas realizam esforços de tração, compressão, torção e 
flexão. A seguir os tipos mais comuns. 
 60 
Mola helicoidal – Nas formas cilíndrica, barriletada ou cônica. 
Trabalha para compressão ou tração. O barriletamento ou 
conificação visa aumentar o curso sem encostar as espiras. 
Pode ter a secção circular ou prismática. 
 
 
Barra de torção – Fabricada de vergalhão redondo ou quadrado 
(figura abaixo). Também submetida a um torque. 
 
 
 
Mola espiral – Trabalha para torção. É fabricada de arame ou 
fita de aço (figura abaixo), enrolada em espiral plana e deforma-
se sob a aplicação de um momento torsor. 
 
 
 61 
Mola de torção – Fabricada com fios de secção circular ou 
prismática (figura abaixo), para travas, esperas ou molas de 
retorno. 
 
 
 
Mola de disco plana – Feita de chapa de aço recortada de várias 
maneiras. 
 
 
 
Mola prato – Feita de chapa conificada. Trabalha para 
compressão (figura abaixo). É formada por uma pilha de discos 
montadas com as concavidades alternadamente opostas. 
Possibilita variar a rigidez e capacidade de carga apenas 
mudando o número de discos ou sua disposição. 
 
 
 62 
Mola de flexão – Consiste em uma ou várias lâminas de aço, 
levemente curvas ou planas, sustentadas em uma ponta (vigas 
de balanço) e carregadas na outra. 
 
 
 
Pode ser também sustentada em ambas as pontas e carregadas 
ao centro. 
 
 
 
Uma forma especial de mola de flexão é a formada por feixes de 
molas (mola balestra); que utiliza várias lâminas de 
comprimentos diferentes, conseguindo grande resistência. 
 
 
 63 
Mola anelar – Constituída por anéis com chanfros 
alternadamente internos e externos superpostos em um cilindro. 
Sob compressão axial, os anéis internos contraem-se e os 
externos expandem-se. Usada para solicitações de alta rigidez. 
 
 
 
Mola de borracha – É formada por tarugos de borracha 
separados por discos metálicos, trabalha para compressão. 
Possui alta capacidade de armazenar energia e resiste bem ao 
cisalhamento. Usada habitualmente para isolar vibrações. Em 
veículos e máquinas, emprega-se um tipo chamado coxim, que é 
um bloco de borracha colado a placas de metal. 
 
 
 64 
Mola de plastiprene – Feita em forma de tarugos de uretano 
sólido. Está substituindo com vantagem a mola de aço usada em 
ferramentaria, visto que resiste muito bem aos óleos, raramente 
quebra de imprevisto, suporta altas pressões e tem ótima 
flexibilidade. 
 
 
 
Mola voluta – Formada por uma lâmina relativamente larga, 
enrolada em hélice cônica com superposição das espiras. É 
usada quando são exigidas peças muito compactas e 
amortecimento pelo atrito entre as espiras. 
 
 
Materiais para molas 
Aço piano – contém de 0,7 a 1% de carbono, 0,25 a 0,40% de 
manganês e 0,1 a 0,2% de silício. Seu limite de ruptura é de 1 
700N/mm2. 
 
Aço mola trefilado duro – contém 0,5 a 0,65% de carbono e 
0,7% a 1% de manganês. Seu limite de ruptura está entre 840 a 
1 260N/mm2. 
 65 
Aço laminado a quente – contém de 0,9 a 1,05% de carbono. 
Seu limite de ruptura está entre 1 230 e 1 370N/mm2. 
 
Aço silício-manganês (SAE-9260) – com 0,6% de carbono, 0,6 a 
0,9% de manganês e 1,8 a 2,2% de cromo e 0,15 a 0,2% de 
vanádio. Seu limite de ruptura está entre 1 400 a 2 100N/mm2. 
Usado para molas de veículos. 
 
Aço cromo-vanádio (SAE-6150) – com 0,5% de carbono, 0,5 a 
0,8% de manganês, 0,9 a 1,2% de vanádio. Usado 
especialmente para molas de válvulas. 
 
Aço mola revenido – contém de 0,85 a 1% de carbono e 0,3 a 
0,45% de manganês. Seu limite de ruptura está entre 1 050 e 1 
750N/mm2. 
 
Aço inoxidável para molas – com 0,12% de carbono, 17 a 20% 
de cromo e 8 a 10% de níquel. Seu limite de ruptura está entre 1 
050 3 1 960N/mm2. 
 
Bronze fosforoso para molas – com 5% de estanho e 0,5% de 
fósforo. Seu limite de ruptura é 660N/mm2. 
Manutenção de molas 
Uma mola devidamente especificada durará muito tempo. Em 
caso de abuso, apresentará os seguintes danos: 
• Quebra – causada por excesso de flexão ou torção; 
• Flambagem – ocorre em molas helicoidais longas por falta 
de guia; 
• Amolecimento – causado por superaquecimento presente no 
ambiente ou devido ao esforço de flexão. 
Recomendações 
• Evitar a sobrecarga da mola – ela foi especificada para uma 
solicitação determinada, não devendo ser submetida a um 
esforço maior que o previsto. 
 66 
• Impedir a flambagem – se a mola helicoidal comprimida 
envergar no sentido lateral, providenciar uma guia. 
• Evitar o superaquecimento – providenciando refrigeração e 
troca da mola que mudou de coloração. 
• Evitar desgaste não uniforme das pontas – isso criaria um 
esforço adicional não previsto. 
• Testar as molas nas revisões periódicas da máquina – fazê-
lo num dispositivo que indique a relação entre o curso e o 
peso aplicado sobre a mola. Trocar a mola que enfraquecer. 
• Evitar tentativas de consertar a mola quebrada esticando-a, 
é inútil. Somente em casos de quebra das pontas de molas 
muito pesadas, é possível consertá-las soldando-as com 
eletrodos de alto cromo. 
• Quando uma emergência tornar indispensável a fabricação 
de uma mola, considerar o tipo de material e seu estado 
superficial; evitando marcas de ferramentas, riscos de 
matrizes de trefilação, incrustações,rugosidade excessiva e 
descarbonetação superficial. As molas helicoidais podem ser 
enroladas a frio até o diâmetro do arame de 13mm. 
Vedações 
São elementos destinados a proteger máquinas ou 
equipamentos contra a saída de líquidos e gases, e a entrada de 
sujeira ou pó. 
 
São genericamente conhecidas como juntas, retentores, gaxetas 
e guarnições. As partes a serem vedadas podem estar em 
repouso ou movimento. Uma vedação deve resistir a meios 
químicos, a calor, a pressão, a desgaste e a envelhecimento. 
 67 
Em função da solicitação as vedações são feitas em diversos 
formatos e diferentes materiais. 
 
 
Tipos de vedação 
Junta de borracha em forma de aro e secção circular – quando 
apertada, ocupa o canal e mantém pressão constante 
 
 
 68 
Junta de borracha em forma de aro e secção retangular 
 
 
Junta metálica estriada com uma a cinco estrias - veda por 
compressão das estrias. O aperto irregular dos parafusos 
inutiliza-a 
 
 
 
Anel tipo "0" de borracha e secção circular – usado em pistões. 
 
 
 69 
Junta de vedação expansiva metálica para gases e lubrificantes 
– usada em motores automotivos. 
 
 
 
Junta labirinto com canal para graxa protege muito bem 
máquinas e equipamentos contra a entrada de pó e a saída de 
óleo. O tipo axial é usado em mancais bipartidos e o radial em 
mancais inteiriços. 
 
 
 
Junta de anéis dispersores – dispersa o óleo que chega até os 
anéis por força centrífuga. O lubrificante retorna ao depósito por 
um furo na parte inferior 
 
 
 70 
Vedação por ranhuras – formada por canais paralelos, para 
obturar a passagem de fluido, ou canais helicoidais que 
possibilitam o retorno do fluido. É necessário colocar graxa nas 
ranhuras, quando da montagem, para evitar a entrada de pó 
 
 
 
Retentor – é feito de borracha ou couro, tem perfil labial e veda 
principalmente peças móveis. Alguns tipos possuem uma 
carcaça metálica para ajuste no alojamento; também 
apresentam um anel de arame ou mola helicoidal para manter a 
tensão ao vedar. 
 
 
 
Anel de feltro, fibra ou tecido de amianto – é a forma mais 
simples e barata para reter lubrificantes. É usado para baixa 
velocidade 
 
 
 71 
Vedação com carbono – um ou mais blocos de grafite são 
mantidos numa carcaça e acompanham com folga zero a 
superfície móvel, através de uma mola. 
 
 
 
Vedação por pacotes – um conjunto de guarnições, montadas 
uma ao lado da outra, forma o pacote. O princípio é a vedação 
de contato entre as superfícies. Muito usada para peças móveis. 
Pode ser fabricada de materiais não-metálicos tais como 
borracha e plásticos, ou de metais macios como cobre e 
alumínio, etc 
 
 
 72 
Junta plástica ou veda junta – são produtos químicos em pasta 
usados em superfícies rústicas ou irregulares. Empregados, 
também, como auxiliares nas vedações com guarnições de 
papelão ou cortiça. Existem tipos que se enrijecem e são usados 
para alta pressão; e tipos semi-secativos que mantêm a 
elasticidade para compensar a dilatação. A ordem de aperto dos 
parafusos tem de ser respeitada para uniformizar a massa. 
 
 
 
Orientação para seleção de guarnições (juntas) 
A indicação do material da junta depende das condições 
operacionais (pressão e temperatura) e do fluido confinado. 
 
Quando da seleção da junta, deve-se multiplicar a pressão de 
trabalho em kg/cm2 pela temperatura de trabalho em graus 
Celsius; se o resultado exceder a 8 500, o uso da junta metálica 
faz-se necessário. 
 
Em geral as juntas fabricadas com materiais não metálicos não 
devem ser utilizadas em pressões maiores que 80kg/cm2 ou 
temperaturas maiores que 440ºC (tabela abaixo). 
 
Pressão x temperatura = índice máximo 
Temperatura 
máxima ºC 
Material da junta 
 500 
1300 
4350 
8500 
8500 e acima 
150 
120 
200 
440 
- 
Borracha 
Fibra vegetal 
Tecido de amianto emborrachado 
Papelão hidráulico de amianto 
Junta metálica 
 73 
Alguns materiais freqüentemente usados na fabricação de 
guarnições e materiais empregados em seu enchimento 
possuem limites máximos de resistência à temperatura (ver 
tabela abaixo). O tipo, as dimensões da guarnição e o rigor da 
ação corrosiva podem aumentar ou diminuir esses limites. 
 
Materiais Temperaturas Materiais Temperatura 
chumbo 100ºC prata 650ºC 
latões comuns 260ºC níquel 760ºC 
politetrafluoretileno 260ºC AISI 430 760ºC 
cobre 315ºC Monel 815ºC 
alumínio 425ºC AISI 347 870ºC 
amianto branco 500ºC Iconel 600 1 100ºC 
amianto azul africano 500ºC Titânio 1 100ºC 
aço carbono 540ºC Fibra cerâmica 1 260ºC 
AISI 410 650ºC Grafite laminado 1 650ºC 
Dados para manutenção 
Ao instalar juntas de vedação, o primeiro cuidado é com a 
planeza das superfícies que fecharão entre si. A planeza deve 
ser verificada em todas as ocasiões de montagem. 
 
As juntas devem estar limpas, sem recalques ou dobras; têm de 
ser colocadas bem centradas e não ultrapassar a borda interior 
das superfícies em contato. 
 
 
 74 
Outro cuidado é não permitir que o aperto dos parafusos destrua 
a junta, comprometendo a vedação. 
 
É necessário que a ordem de aperto seja tal que a junta se 
apresente "laminada" a partir do centro para os lados. 
 
Para que a junta se deforme comprimindo-se por igual, é 
necessário que o aperto dos parafusos seja passo-a-passo e a 
força de aperto igual para todos (figura abaixo). 
 
No caso de veda juntas, deve-se: selecionar o tipo adequado em 
função do serviço; e distribuir a pasta com uniformidade sobre a 
superfície evitando excessos e aguardar o tempo de secagem, 
conforme recomendação do fabricante. 
 
 
União sem juntas de vedação 
Quando temos recipientes não sujeitos à pressão ou quando as 
superfícies de vedação servem simultaneamente para apoio, 
alojamento, ou deslizamento de peças entre si, vedamos sem 
juntas. Exemplos típicos são as tampas de cabeçotes de tornos, 
as bombas hidráulicas de engrenagens e as de palhetas. 
 75 
Neste caso, a montagem merece os mesmos cuidados já 
citados quanto à planeza, ordem de aperto e alinhamento dos 
parafusos. 
Vedação com gaxetas 
São conhecidos por gaxeta os elementos vedantes que 
permitem ajustes à medida que a eficácia da vedação vai 
diminuindo. 
 
 
 76 
As gaxetas são fabricadas em forma de corda, para serem 
recortadas, ou em anéis já prontos para a montagem. 
 
 
 
 
 
 77 
Os cuidados a tomar na montagem das gaxetas são: 
• Manter a uniformidade de adaptação ao longo do 
comprimento de vedação, sem que isso dificulte o 
movimento do eixo. 
• Regular a pressão de vedação (aperto da gaxeta) de modo 
que sejam possíveis apertos posteriores em serviço. 
• Não prescindir da lubrificação inicial, quando a gaxeta não 
for autolubrificante. 
Vedação com junta expansiva 
Esta junta é usada predominantemente em motores de 
combustão interna, e tem a forma de anéis partidos (figura ao 
lado). 
 
 
 
Os anéis montados devem formar uma junta estanque com a 
superfície de deslizamento. Para isso exige-se: 
• Que as superfícies dos anéis sejam paralelas às do cilindro. 
• Os anéis devem mover-se transversalmente em seus 
alojamentos. 
• Os anéis devem ter uma folga mínima nas suas junções. 
• Os anéis devem ser montados de forma que suas junções 
fiquem desencontradas (figura abaixo) 
 
 
 78 
O mau funcionamento da junta expansiva pode ocorrer por 
defeitos de cilindricidade do êmbolo, do anel ou da superfície de 
deslizamento; ou ainda, defeitos no alojamento do anel. 
 
Na montagem destas juntas é necessário: 
• Verificar se as dimensões dos anéis, alojamentos e êmbolo 
são compatíveis. 
• Limpar e lubrificar anéis, alojamentos e êmbolo. 
• Rodear os anéis com barrasauxiliares, arame e tensor ou 
pinças especiais. 
• Verificar a mobilidade transversal dos anéis. 
• Não deteriorar os cantos dos anéis. 
 
 
Vedação com retentor 
Neste caso, os cuidados são: 
• Manter a direção correta dos lábios. A pressão do fluido 
ajuda na vedação pois tende a abrir os lábios do retentor; 
• Manter o eixo centrado em relação ao círculo dos lábios; 
• Não danificar os lábios (expandir no máximo 0,8mm no 
diâmetro); 
• Evitar rugosidade acentuada da superfície deslizante; 
• Montar em esquadro não permitindo retorcimentos na 
vedação; 
 79 
• Usar manga auxiliar com o fim de evitar o rompimento dos 
lábios ou danos à parte externa; 
• Untar com graxa a superfície deslizante. 
 
 
Cabos de aço 
São feitos de arames estirados a frio que são inicialmente 
enrolados formando pernas; as pernas são enroladas em 
espirais em torno de um elemento central, chamado núcleo ou 
alma. 
 
 
 80 
Tipos de cabos 
 
 
Torcedura dos cabos 
 
Observação 
As torceduras podem ser, semelhantes às roscas, à direita ou à 
esquerda. 
 
Para a escolha correta do tipo de torcedura dos cabos deve-se 
considerar que a torcedura lang é indicada para instalações 
sujeitas a grande desgaste (abrasão). Devido a sua tendência 
de girar, é usada com guias. 
 81 
A torcedura comum é usada onde é essencial que o cabo não 
gire nem torça em serviço. 
Identificação dos cabos 
É feita por dois números: o primeiro dá a quantidade de pernas e 
o segundo, a quantidade de fios em cada perna. 
 
 
 82 
Especificação dos cabos 
A tabela abaixo apresenta valores referentes a resistência à 
tração, em função do material do fio. 
 
Material do fio Resistência à tração 
Aço comum (iron) 600N/mm2 
aço para tração (traction steel) 1 200 a 1 400N/mm2 
Aço M.P.S. (mild plow steel) 1 400 a 1 600N/mm2 
aço P.S. (plow steel) 1 600 a 1 800N/mm2 
aço I.P.S. (improved plow steel) 1 800 a 2 000N/mm2 
aço E.I.P.S. (extra I.P.S.) 2 000 a 2 300N/mm2 
 
Os materiais do núcleo do cabo podem ser de cânhamo, fibras 
artificiais, amianto ou aço. Os núcleos de aço aumentam a 
resistência à tração em 7% , porém diminuem a flexibilidade. 
 
Os fios podem ser galvanizados ou simplesmente lubrificados. 
 
Atualmente está sendo usado o náilon estirado como 
revestimento de cabos, o que dá boa proteção. 
Fatores para o dimensionamento 
O coeficiente de segurança deve estar entre 500 e 850%, 
chegando a 1 300% para os elevadores de passageiros. 
 
No caso de suspensão de pesos fora da vertical, tem-se de 
considerar que existe uma redução da capacidade do cabo. 
 83 
A figura abaixo mostra as formas possíveis de amarração de 
cargas com cabos e os coeficientes em relação à vertical. 
 
 
 
Na aquisição de um cabo devem ser consideradas as condições 
de trabalho como velocidade, aceleração, quantia de curvas, 
abrasão, corrosão e o peso próprio do cabo. 
 
E, finalmente, na requisição devem constar o comprimento, 
diâmetro, número de pernas e fios, tipo de construção, 
torcedura, lubrificação, acabamento, aplicação, carga útil e 
resistência dos arames. 
Polias e tambores para cabos 
O diâmetro das polias e tambores para cabos deve ser o maior 
possível, considerando todos os fatores envolvidos no serviço. 
 84 
Para uma rápida avaliação podem ser considerados os 
diâmetros indicados na tabela abaixo. 
 
Tipo de serviço Cabos Ø da polia 
Máquinas com acionamento manual 6 x 37 16d 
Serviços de pequena intensidade 8 x 19 20d 
Serviços de média intensidade 6 x 25 25d 
Serviços de grande intensidade 6 x 19 30d 
Cabos não retroativos 
18 x 7 
19 x 7 
34d 
Cabos pouco flexíveis 6 x 7 42d 
d = Ø do cabo 
 
Quanto à forma da canaleta (ou canal) devem ser observadas as 
recomendações do fabricante. Na ausência dessas 
informações, podem-se considerar os seguintes dados: 
Canais redondos guiam da melhor maneira. 
 
 
 
Canais a 45º dão a máxima durabilidade. 
 
 
 85 
Canais de 20º dão o máximo efeito de cunha. 
 
 
 
Os canais não devem ser largos demais para que o cabo tenha 
apoio nas laterais e não deforme. 
 
O material deve ser resistente tanto à abrasão quanto à fluência 
(escoamento), a fim de não se desgastar nem se deformar 
facilmente. 
 86 
Maneiras de fixação da ponta 
Ponta com soquete 
chumbador fixado em 
zinco fundido 
 
 
Ponta fixada por 
cunha 
 
 
Olhal com sapatilha 
de proteção 
 
 
Olhal com estribo 
protetor 
 
 
Fixação por presilhas 
rosqueadas. Neste 
caso, a distância y 
deve ser maior do que 
1,5 x. Para cabos com 
diâmetro até 5/8" 
usam-se três 
presilhas; acima disso, 
quatro ou mais. Pode-
se usar também y = 6 
x Ø do cabo. 
 
 
 87 
Manutenção dos cabos de aço 
Além dos cuidados de instalação que visam, principalmente, 
evitar o aparecimento do nó (figura abaixo), que limita o 
aproveitamento do cabo. 
 
 
 
Devem-se ainda tomar os seguintes cuidados: 
• Não deixar que o cabo se encoste na lateral da polia, no 
chão ou nos obstáculos ao longo do seu caminho. 
• Evitar arrancadas ou mudanças bruscas de direção. 
• Aplicar suavemente as forças. 
• Permitir que o cabo esteja bem esticado antes de levantar o 
peso. 
• Manter o cabo sempre limpo. As partículas abrasivas são 
particularmente nocivas. 
• Manter o cabo sempre lubrificado. A lubrificação do cabo 
deve ser incluída na ficha de lubrificação da máquina. 
 
Os cabos devem ser inspecionados periodicamente, conforme 
as recomendações do fabricante da máquina. Nessa inspeção, 
devem ser observados: 
• Redução de secção de fios externos – o cabo deve ser 
substituído quando atingir a porcentagem determinada pelo 
fornecedor da máquina. 
• Indícios de corrosão – eliminar a causa. 
• Rompimento da alma – substituir imediatamente o cabo. 
• Ondulação – depois de perceber a ondulação, deve-se 
observá-la de novo após algum tempo; se notar progresso 
do defeito, substituir o cabo. 
• Aparecimento de "gaiola de passarinho" – substituir 
imediatamente o cabo. 
 88 
• Não se descuidar das argolas, pinos, etc. Em caso de 
desgaste acima do indicado pelo manual de serviço, eles 
devem ser trocados ou recondicionados. Na falta de 
indicação do manual, considerar 10% da perda de secção 
como valor máximo. 
Defeitos em serviço 
Quando um cabo de aço não corresponder às expectativas, 
devem ser procurados os seguintes defeitos: 
 
• Cabo rompido 
Em caso de rompimento de um cabo novo ou seminovo, onde o 
cabo mantém-se reto, o problema é excesso de carga ou 
choque. 
 
Em caso de rompimento com entortamento do cabo, é provável 
que ele tenha-se soltado da polia e esteja apoiado sobre o eixo 
ou armação. Nesse caso, deve-se providenciar o protetor. 
 
• Gaiola de passarinho 
É provocada pelo choque de alívio de tensão, ou seja, quando a 
tensão, provavelmente excessiva, tenha sido aliviada 
instantaneamente.(figura abaixo) 
 
 
 
• Cabo amassado 
Trata-se, provavelmente, de cruzamento de cabos sobre o 
tambor ou de subida dos cabos sobre a quina da canaleta. Evita-
se esse problema mantendo o cabo esticado e um enrolamento 
ordenado do cabo no tambor. 
 89 
• Quebra de fios externos 
Trata-se de: 
• diâmetro de polia ou tambor excessivamente pequeno ou 
mudança freqüente de direção; 
 
 
 
• corrosão; 
• abrasão não uniforme; 
• excesso de tempo de trabalho do cabo. 
 
• Ondulação 
Trata-se de deslizamento de uma ou mais pernas devido à 
fixação imprópria ou devido a rompimento da alma. 
 
• Deterioração da alma 
Trata-se de falta de lubrificação. Dependendo do tipo de alma, 
esta pode fragmentar-se quando resseca, ou pode apodrecer 
com umidade ou penetração de líquidos corrosivos. 
 
• Escoamentodo material do cabo devido ao excesso de 
carga. 
 
Nesse caso, não é possível recuperar o cabo, assim, ele deve 
ser trocado. 
Nota 
Veja no final da apostila as tabelas normalizadas para chavetas. 
 90 
Questionário-resumo 
1. Cite três tipos de chaveta e dê exemplos de aplicação. 
 
 
2. Quando for necessário construir canais de chaveta, como 
eles devem ser? 
 
 
3. Com que objetivos são empregadas as molas? 
 
 
4. No caso de sobrecarga, quais as falhas mais comuns às 
molas? 
 
 
5. É possível consertar molas quebradas? 
 
 
6. Qual o procedimento para indicação do material de uma 
junta? 
 
 
7. Como deve se apresentar uma junta que tenha sido apertada 
corretamente? 
 
 
8. Como deve ser regulado o aperto de uma gaxeta? 
 
 
9. Cite quatro cuidados a se tomar na vedação com retentores. 
 
 
10. Explique o que significa dizer que um cabo de aço é 
identificado por lang à direita 6 x 35. 
 
 
 91 
11. Cite três cuidados que se devem tomar para a instalação dos 
cabos de aço. 
 
 
12.Qual a causa do aparecimento da "gaiola de passarinho"? 
Qual a solução. 
 
 92 
 93 
Eixos, árvores, mancais e guias 
Objetivos da unidade 3 
Ao final desta unidade o participante deverá: 
Conhecer 
Estar informado sobre: 
• Eixos e árvores, seus usos e normas; 
• Classificação e tipos de mancais; 
• Vias deslizantes, suas formas e características. 
Saber 
Reproduzir conhecimentos sobre: 
• Transmissão de força e movimento em eixos e árvores; 
• Aplicações, características e formas construtivas dos 
mancais de deslizamento; 
• Cuidados para montagem dos mancais; 
• Vias deslizantes, seus materiais e tipos de atrito envolvidos; 
• Danos típicos em eixos, árvores, mancais e guias, suas 
causas e cuidados que a manutenção deve tomar. 
Ser capaz de 
Aplicar conhecimentos para: 
• Descrever exemplos práticos de aplicação dos elementos 
estudados; 
• Orientar os procedimentos de manutenção tendo em vista as 
causas das falhas detectadas. 
 94 
Eixos e árvores 
Define-se árvore como elemento que gira transmitindo potência 
e submetido principalmente a esforços de torção e flexão. Eixo é 
um elemento fixo ou não que suporta rodas dentadas, polias, 
etc., estando sujeito principalmente a esforços de flexão. 
 
 
 
As árvores são elementos fabricados em geral com aço ABNT 
1045, com dureza 40-50RC após o revenimento; aço liga com 
28-35RC ou aço para cementação que deve atingir 56 a 62RC. 
São torneadas e retificadas com ou sem polimento posterior. 
 
 
 95 
A árvore oca é comumente empregada em, máquinas-
ferramentas devido a seu baixo peso aliado à grande resistência 
a esforços e por facilidade a alimentação por barras. 
 
Um caso particular de árvore é a de manivelas (figura abaixo) 
que transforma movimentos circulares em movimentos retilíneos, 
conhecida também como girabrequim. 
 
 
 
Os eixos são normalmente feitos em aços com 500 a 600N/mm2 
de resistência à tração, ou em aços para cementação. São 
torneados e retificados e, freqüentemente, tratados 
termicamente. Possuem formas variadas como ilustra a figura 
abaixo. 
 
 
 96 
Transmissão de força e movimento 
A transmissão de força e movimento pode se dar de duas 
maneiras: transmissão pela forma ou transmissão por atrito. 
Transmissão pela forma 
É a maneira mais usada para a transmissão de força e 
movimento. Seus elementos principais serão apresentados a 
seguir. 
 
Elementos chavetados 
Usados em polias, engrenagens e 
acomplamentos. É preferível o uso de 
duas chavetas a 180º 
 
 
 
Elementos entalhados 
Transmitem forças maiores que os 
chavetados e permitem a distribuição de 
forças em todo o perímetro de encaixe. 
Podem ter de 4 a 20 entalhes. 
 
 
 
Elementos estriados 
Possibilitam uma secção transversal 
forte, isto é, com menores concentrações 
de tensão do que nos tipos já citados. 
Possibilitam também uma boa 
distribuição do momento torsor além de 
facilitar a montagem e dar opções para o 
posicionamento. 
 
 
 
Elementos com secção poligonal 
Permitem momentos de rotação máximos 
e o aproveitamento máximo das forças de 
torção que pode oferecer uma árvore. 
Como exemplo tem-se o perfil k 
(trilobular). 
 
 
 
 97 
Transmissão por atrito 
Esta maneira de transmissão proporciona excelente centragem 
das peças ligadas às árvores. Mas, não permitem a transmissão 
de torques tão altos quanto os transmitidos pela forma. Os 
principais elementos da transmissão por atrito são: elementos 
anelares e arruelas estreladas. 
 
Elementos anelares 
Constituem-se de dois anéis cônicos 
apertados entre si e atuando 
simultaneamente sobre o eixo e o cubo. As 
peças assim fixadas podem girar sem 
golpe frontal e por isso com rigorosa 
circularidade. 
 
 
 
Arruelas estreladas 
Proporcionam grande rigor de movimento 
frontal circular. O aperto é produzido pelo 
aparafusamento que esforça a arruela 
simultaneamente contra o eixo e o cubo. 
 
 
Manutenção dos eixos e árvores 
A especificação do eixo ou da árvore é feita pelo projetista da 
máquina que deve considerar vários fatores, tais como: carga, 
operação, material, dimensionamento, tratamento térmico, 
acabamento superficial e tolerâncias. 
 
O projetista deve observar ainda que um eixo é elástico e 
expande-se e contrai-se com as mudanças de temperatura. 
 
Em certas máquinas, alguns eixos assumem a função de fusível 
de segurança, ou seja, sua quebra evita a danificação de um 
outro componente ou peça mais cara. 
 98 
Durante a usinagem de um eixo ou árvore devem se observar as 
tolerâncias dimensionais, as tolerâncias de forma tais como 
ovalização, conicidade e excentricidade, além do estado 
superficial, rebarbas, raios e as posições dos furos para 
lubrificação. 
 
Durante a montagem o fator mais importante a ser observado é 
o perfeito alinhamento do eixo ou da árvore, pois o 
desalinhamento provoca uma rápida quebra por fadiga. 
 
Na montagem de retentores, deve-se observar a posição e 
dimensões a fim de evitar vazamento de óleo ou sulcos no eixo. 
Em gaxetas, o aperto deve ser o suficiente para não provocar 
superaquecimento. 
 
A limpeza é fundamental para evitar o desgaste por abrasão 
provocado pela sujeira, e não devem ser esquecidos os 
cuidados com lubrificação. 
 
O quadro abaixo apresenta os principais danos que ocorrem nos 
eixos e árvores e suas causas. 
 99 
 
Quebra ou deformação por sobrecarga 
 
Causas: 
Aplicação de força superior ao limite de resistência da peça; 
Engripamento das buchas ou rolamentos; 
No caso de virabrequins, engripamento do pistão; 
Penetração de um corpo estranho entre os dentes das engrenagens; 
Pancadas ou vibrações súbitas. 
 
 100 
 
Quebra por fadiga 
 
Caracteriza-se pelo aparecimento de trincas sob o esforço cíclico (variação de carga), 
inferior ao limite de escoamento, que progride até o momento em que a secção restante 
não é suficiente para agüentar a carga e rompe-se. 
 
Causas: 
Cantos vivos (principalmente internos); 
Mudança brusca de secção; 
Furos de lubrificação em lugares inadequados (se estiver localizado em um ponto onde 
existe um acúmulo de tensões cíclicas, é provável que aí se inicie uma trinca apesar de 
seu formato arredondado); 
Desalinhamento de dois eixos rigidamente acoplados; 
Carga radial excessiva imposta pela correia ou corrente muito esticada; 
Volante ou outro componente desbalanceado; 
Falta de contrapesos; 
Extensão excessiva da ponta; 
Recuperação mal feita: 
solda sem preaquecimento e pós-aquecimento, sequência de solda errada ou eletrodo 
errado; 
falta de remoção das trincas ou remoção mal feita; 
endireitamento mal executado ou incompleto. 
Desgaste acelerado 
 
Causas: 
Falta delubrificante 
Material do eixo ou da bucha inadequado (duro ou mole demais); 
Lubrificante sujo (com elementos abrasivos) ou inadequado; 
Estado superficial (rugosidade) inadequado; 
Penetração de corpos estranhos (sujeira, pó); 
Tolerâncias inadequadas. 
 
 101 
Mancais de deslizamento 
São conjuntos destinados a suportar as solicitações de peso e 
rotação de eixos e árvores. 
 
Os mancais estão submetidos ao atrito de deslizamento que é o 
principal fator a considerar para sua utilização. 
Classificação dos mancais 
Pelo sentido das forças que suportam, os mancais classificam-
se em: axiais, radiais, mistos. 
 
Axiais 
Impedem o deslocamento na direção 
do eixo, isto é, absorvem esforços 
longitudinais. 
 
 
Radiais 
Impedem o deslocamento na direção 
do raio, isto é, absorvem esforços 
transversais. 
 
 
Mistos 
Tem, simultaneamente, os efeitos dos 
mancais axiais e radiais. 
 
 
Formas construtivas dos mancais 
Os mancais, em sua maioria, são constituídos por uma carcaça 
e uma bucha. A bucha pode ser dispensada em casos de 
pequena solicitação. 
 102 
Mancal axial 
Feito de ferro fundido ou aço, tem como fator principal a forma 
da superfície que deve permitir uma excelente lubrificação. A 
figura abaixo mostra um mancal axial com rotação em sentido 
único e o detalhe dos espaços para lubrificação. 
 
 
 A figura abaixo mostra um caso para rotação alternada com 
respectivo detalhe para lubrificação. 
 
 
Mancal inteirço 
Feito geralmente de ferro fundido e empregado como mancal 
auxiliar embuchado ou não. 
 
 
 103 
Mancal ajustável 
Feito de ferro fundido ou aço e embuchado. A bucha tem 
sempre forma que permite reajuste radial. Empregado 
geralmente em tornos e máquinas que devem funcionar com 
folga constante. 
 
 
Mancal reto bipartido 
Feito de ferro fundido ou aço e embuchado com buchas de 
bronze ou casquilho de metal antifricção. Empregado para 
exigências médias. 
 
 
Mancal a gás 
O gás (nitrogênio, ar comprimido, etc.) é introduzido através de 
furos radiais no mancal e mantém o eixo suspenso no furo. 
 104 
Isso permite altas velocidades e baixo atrito (figura abaixo). 
Empregado em turbinas para esmerilhamento e outros 
equipamentos de alta velocidade. 
 
 
Materiais para buchas 
Os materiais para buchas devem ter as seguintes propriedades: 
• Baixo módulo de elasticidade, para facilitar a acomodação è 
forma do eixo; 
• Baixa resistência ao cisalhamento, para facilitar o alisamento 
da superfície; 
• Baixa soldabilidade ao aço, para evitar defeitos e cortes na 
superfície. 
• Boa capacidade de absorver corpos estranhos, para efeito 
de limpar a película lubrificante; 
• Resistência à compressão, à fadiga, à temperatura de 
trabalho e à corrosão; 
• Boa condutibilidade térmica; 
• Coeficiente de dilatação semelhante ao do aço. 
 
Os materiais mais usados são: bronze fosforoso, bronze ao 
chumbo, latão, ligas de alumínio, metal antifricção, ligas de 
cobre sinterizado com adição de chumbo ou estanho ou grafite 
em pó, materiais plásticos como o náilon e o politetrafluretileno 
(teflon). 
 
Os sinterizados são autolubrificantes por serem mergulhados em 
óleo quente após sua fabricação. Este processo faz com que o 
óleo fique retido na porosidade do material e com o calor do 
trabalho venha à superfície cumprir sua função. 
 105 
O teflon é, também, autolubrificante, porém é sua própria 
estrutura química que lhe confere essa propriedade. 
 
Um caso particular de bucha é o casquilho, o qual é feito pela 
adição de metais antifricção em um metal base. O casquilho 
pode ter a forma do furo do mancal ou, ainda, pode ter a forma 
de fitas de metal enroladas para serem comprimidas nos 
alojamentos. 
 
 
 
 
Fitas de metal enroladas 
 106 
Formas construtivas das buchas 
Uma bucha bem construída deve conter espaço (cuneiforme) 
adequado para atuação do lubrificante. São apresentadas a 
seguir as secções transversais mais comuns e suas aplicações. 
 
Bucha de um espaço cuneiforme dado pela folga 
entre eixo e bucha – é aplicada em casos de 
baixa velocidade. 
 
 
Bucha com espaços cuneiformes feitos em forma 
de ranhura – é aplicada para grandes esforços. 
 
 
Bucha flexível, o espaço é obtido por meio de 
montantes de pressão deformados na secção 
transversal do furo – é usada em máquinas-
ferramentas para mecânica fina onde a rotação é 
elevada e o esforço baixo. 
 
 
Bucha em vários segmentos basculantes 
colocados no furo do mancal – é usada nos 
mesmos casos da anterir, mas com sentido único 
de rotação. 
 
 
Manutenção de mancais 
A tarefa da manutenção é eliminar os fatores que implicam 
desgaste prematuro dos mancais. 
 107 
De acordo com levantamentos feitos por várias entidades, os 
perigos de estrago distribuem-se como segue: 
• Sujeira de 43 a 45% 
• Falhas de lubrificação 10 a 15% 
• Montagem deficiente 13,5% 
• Desalinhamento 10 a 13% 
• Sobrecarga 8 a 9% 
• Corrosão 4 a 5% 
• Outros 4,5 a 5,5% 
 108 
Abaixo estão indicados alguns cuidados que se devem tomar 
quando da montagem de mancais. 
 
 
 109 
Cuidados para montagem de mancais bipartidos 
Evitar a inversão da posição do casquilho ou a troca do superior 
pelo inferior, pois pode obstruir a passagem de óleo. 
 
 
 
Evitar o rasqueteamento ou lixamento interno para não 
prejudicar o acabamento e a forma, e evitar a incrustação de 
partículas estranhas. 
 
O aperto excessivo ou dimensionamento incorreto pode 
provocar uma deformação ou folga no casquilho. 
 
 
 110 
Folgas excessivas entre os pinos de guia e os furos ou mesmo a 
inversão da tampa podem provocar uma descentralização 
 
 
 
O alojamento do mancal pode estar fora da tolerância 
(dimensões, ovalização, etc.). 
 
 
Cuidados para montagem de buchas sob 
pressão 
As buchas devem ter um ajuste r6 e montadas em furo H7, para 
obter um ajuste forçado. 
 111 
O furo da bucha deve ter ajuste E6 ou F7 que, ao ser 
comprimido na montagem, diminui para H6. 
 
Para facilitar a compressão a bucha deve ser chanfrada com um 
ângulo de 5º e lubrificada 
 
 
 
As buchas devem ser introduzidas nos mancais bem alinhadas 
com o auxílio do dispositivo de arraste (figura abaixo) ou mandril 
auxiliar na prensa. Deve-se evitar o uso do martelo. 
 
 
 
As buchas de metal sinterizado são comprimidas 
adequadamente com um mandril suporte (figura abaixo) para 
evitar empeno, rompimento da bucha e manter a medida do furo. 
 
 
O quadro, a seguir, apresenta os danos mais comuns nos 
mancais e suas causas. 
 112 
Giro do casquilho dentro do alojamento 
 
Causas: 
Excesso de folga no alojamento; 
Falta de trava; 
Aperto insuficiente ou incorreto 
Troca de posição do casquilho entre vários mancais; 
Tampa do mancal desapertada. 
Superaquecimento ou queima do casquilho ou bucha 
 
Causas: 
Falta de lubrificação ou lubrificação insuficiente causada por: 
bomba de óleo gasta; 
nível de óleo baixo ou falta de óleo; 
canais de lubrificação obstruídos; 
vazamento nas juntas ou gaxetas; 
contaminação do lubrificante (por exemplo: água); 
lubrificante inadequado (viscosidade inadequada à carga imposta ao casquilho ou bucha); 
Tolerâncias (folga) entre eixos e buchas inadequadas. 
Desalinhamento prematuro 
 
Causas: 
Material da bucha ou casquilho inadequado; 
Lubrificação insuficiente (veja item anterior); 
Desalinhamento entre dois mancais; 
Limpeza incorreta das peças durante a montagem; 
Inclusão de partículas abrasivas (pó); 
Estado superficial (rugosidade) inadequado. 
Corrosão 
 
Causas: 
Falta de aeração do cárter; 
Operação em ambiente muito quente;Operação em ambiente muito frio com aquecimento rápido; 
Óleos incompatíveis com os metais usados; 
Excesso de "blow by", isto é, escape de gases para o cárter; 
Combustível ácido ou com excesso de enxofre; 
Ação eletrolítica. 
 113 
Vias de deslizamento 
Em máquinas operatrizes existem componentes com movimento 
retilíneo, são os carros, os cabeçotes, as mesas, etc. Estes 
componentes têm de manter um rigor em sua trajetória. Para 
manter esse rigor, existem as vias de deslizamento associadas 
às guias de deslocamento, ou seja, barramentos. 
 
Na maioria dos casos as vias deslizantes e as guias são vias 
separadas. A tabela abaixo mostra as principais formas de 
barramento e suas aplicações. 
 
Denominação Aplicação Forma 
rabo-de-andorinha carro porta-ferramenta 
 
via plana torno-revólver 
 
via prismática dupla carro longitudinal 
 
via em forma de telhado guia de mesa 
 
via dupla em V guia de mesa 
 
vias prismática e plana tornos mecânicos 
 
vias plana e em V guia de mesa 
 
 
 114 
Nos trabalhos de estamparia e forjaria os barramentos exigem 
uma outra configuração para absorção das forças envolvidas e 
dos choques. A figura abaixo mostra alguns tipos de guias para 
prensas. 
 
 
Emparelhamento de materiais para vias 
deslizantes 
As vias deslizantes estão sujeitas ao desgaste por abrasão, 
solda a frio, sinterização ou vitrificação. Por isso, empregam-se 
materiais que apresentam um processo vantajoso de desgaste 
mútuo. 
 
O material mais empregado é o ferro fundido (GG22 ou GG26) 
que pode, conforme o caso, formar vias brandas ou duras. As 
vias duras são tratadas por chama ou por indução e retificadas. 
 
Existem as seguintes possibilidades de emparelhamento: carro 
branco sobre via branda, carro duro sobre via dura e carro 
brando sobre via dura. Este último é o emparelhamento mais 
conveniente, visto que o carro brando, como peça menor, 
 115 
funciona como peça de desgaste. Este emparelhamento deve 
contar com a superfície de contato do carro polida para permitir 
baixo atrito mesmo com lubrificação deficiente. 
 
Em lugar de vias temperadas recorre-se também a tiras de aço 
temperadas encaixadas e aparafusadas ao barramento. 
 
 
 
Atrito de rolamento em vez de atrito de 
deslizamento 
O coeficiente de atrito estático é para o atrito de deslizamento 20 
vezes maior que para o atrito de rolamento. A espessura da 
película de óleo é praticamente constante entre as esferas de 
rolamento e suas pistas. 
 116 
Considerando os fatores citados, foram feitas as vias deslizantes 
(figura abaixo), aplicadas inicialmente em máquinas de medição 
e, atualmente, com largo emprego em máquinas CNC. 
 
 
 
Outras vantagens oferecidas pelas vias deslizantes com corpos 
de rolamento são: 
• Não apresentar tendência a deslizar por solavancos quando 
as velocidades são pequenas (1mm/min). 
• Prolongada duração da precisão inicial. 
• Nível da mesa invariável, já que não existe variação da 
camada de lubrificante. 
 117 
Guias circulares 
Em algumas máquinas operatrizes é vantajoso fabricar as guias 
circulares. 
 
 
 
Esse tipo de guia proporciona muitas vezes vantagens de 
fabricação porque nelas o trabalho de ajuste é mais simples e 
podem dispor-se em forma reajustável. As guias circulares 
podem, como as planas, ser equipadas com vias de corpos 
rolantes. 
 
 
 118 
Compensação de folga em vias deslizantes 
Devido ao desgaste normal as vias apresentam folgas que 
precisam ser compensadas de alguma forma. Para isso são 
construídas as réguas de ajuste (figura abaixo) com perfis 
variando conforme a solicitação. 
 
 
 
Para os casos de imobilização temporária do carro, isto é, 
apenas durante a usinagem usam-se as mesmas réguas com 
alavanca para acionamento manual (figura abaixo) ou com 
acionamento eletroidráulico. 
 
 
 119 
Ranhuras de lubrificação nas vias de 
deslizamento 
As ranhuras são feitas sempre na pista de deslizamento da peça 
movida e devem garantir a condução do óleo por toda a 
extensão da pista e a formação da cunha de lubrificante (figura 
abaixo). Na pista fixa, quando esta é branda são feitas ranhuras 
de pequena profundidade (escamas) com o raspador 
pneumático. 
 
 
Manutenção de guias e barramentos 
A equipe de manutenção deve cuidar para que não ocorram 
desgastes além dos normais de utilização. Isso é feito através 
de inspeção periódica onde são observadas: 
• As folgas das vias deslizantes, as quais devem ser ajustadas 
através das réguas de ajuste; 
 
 
 
• Os protetores das vias, os quais devem ser substituídos ou 
reparados; 
• As folgas do sistema de acionamento, as quais devem ser 
ajustadas; 
• O sistema de lubrificação, que deve estar desobstruído 
mantendo a pressão adequada. 
 120 
Protetores das vias deslizantes 
As vias deslizantes das máquinas de usinagem estão expostas à 
ação de cavacos, óxidos metálicos, pó de fundição e partículas 
abrasivas diversas. Por este motivo, protegem-se as vias por 
meio de foles tipo acordeom, que é a melhor proteção. 
 
Outra maneira de proteger as vias deslizantes é o uso de tiras 
de feltro pressionadas contra o barramento (figura abaixo). 
Nesse caso uma lubrificação constante do feltro é necessária 
para que ele não venha a funcionar como guarda-pó, enrijecer-
se e passar a ter ação abrasiva. 
 
 
Recuperação de vias deslizantes 
Quando as guias de barramentos atingem o ponto de reforma, 
esta pode ser executada por processo mecânico convencional 
ou por revestimento deslizante. 
 
O processo convencional geralmente consiste em retificar o 
barramento e ajustar o carro; ou em retificar as vias do carro e 
usinar o barramento para inserir-lhe tiras de aço temperadas. 
 121 
O revestimento deslizante é feito com resina epóxi aditivada em 
estado líquido ou pastoso. Este revestimento oferece: 
• Pressão admissível ao deslizamento ~ 15N/mm2; 
• Resistência à compressão ~ 95N/mm2; 
• Temperatura de serviço entre –70ºC e 80ºC; 
• Tempo para utilização = 60min; 
• Tempo de cura = 18h a 20ºC; 
• Resistência química a água, a óleos sintéticos e minerais, a 
emulsões de refrigeração; não resiste a benzol e a acetona; 
• Coeficiente de atrito estático inferior ao coeficiente de atrito 
dinâmico, fato que evita os solavancos em baixas 
velocidades; 
• Boa resistência ao desgaste e capacidade de embutir corpos 
estranhos. 
 
A aplicação do revestimento deslizante é feita com espátula ou 
por injeção. No caso da aplicação com espátula, obtém-se a 
moldagem adequada colocando o carro sobre o barramento e 
nivelando-o. E, no caso da aplicação por injeção, o carro é 
previamente alinhado sobre o barramento. 
 
 
 122 
A face a ser tratada deve ser plainada para assumir o aspecto 
mostrado na figura abaixo ou fresado com fresa de desbaste e 
grande avanço. 
 
 
 
O revestimento deslizante, permite ainda o conserto de falhas 
causadas por excesso de atrito ou falhas de usinagem. 
 
Os canais de lubrificação são obtidos através de fresagem 
manual ou pré-moldagem. 
 
Atualmente, algumas máquinas saem da fábrica com o 
revestimento deslizante (seu nome comercial é Moglice). 
Nota 
Veja no final da apostila as tabelas normalizadas para eixos e 
cubos ranhurados (entalhados), e perfil k. 
 123 
Questionário-resumo 
1. Qual é a diferença entre um eixo e uma árvore? 
 
 
2. Para que serve uma árvore de manivelas? 
 
 
3. Cite exemplos de transmissão de força e movimento pela 
forma e por atrito. 
 
 
4. Cite três cuidados que devem ser tomados quando da 
montagem de eixos e árvores. 
 
 
5. Cite quatro causas da quebra por fadiga em eixos. 
 
 
6. Qual é a finalidade dos mancais? 
 
 
7. Como funciona um mancal ajustável?