Elementos de Máquinas

Prévia do material em texto

CIMATEC 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELEMENTOS DE 
MÁQUINAS 
 
 
 
 
 
CIMATEC 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Salvador 
2004 
ELEMENTOS DE 
MÁQUINAS 
 
 
 
Copyright 2004 por SENAI DR BA. Todos os direitos reservados 
 
Área Tecnológica de Manutenção Industrial 
 
Elaboração: Valtércio Passos e Gilson Assis 
 
Revisão Técnica: Antonio Fernando Abreu de Andrade 
 
Revisão Pedagógica: Maria Célia dos Santos Calmon 
 
Normalização: Maria do Carmo Oliveira Ribeiro 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Catalogação na fonte (NIT – Núcleo de Informação Tecnológica) 
_______________________________________________________ 
 
 SENAI- DR BA. Elementos de Máquinas. Salvador, 
2004. (215p) 
 p.il. (Rev.01) 
 
 
 
 1. Manutenção Industrial I. Título 
 
 
 CDD 621.1 
________________________________________________________ 
 
 
SENAI CIMATEC 
Av. Orlando Gomes, 1845 - Piatã 
Salvador – Bahia – Brasil 
CEP 41650-010 
Tel.: (71) 462-9500 
Fax. (71) 462-9599 
http://www.cimatec.fieb.org.br 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
 
 
1. INTRODUÇÃO ................................................................................................................. 7 
2. ELEMENTOS DE FIXAÇÃO ......................................................................................... 11 
2.1 PINOS:................................................................................................................................... 11 
2.2 REBITES: ............................................................................................................................... 15 
2.3 ROSCAS: ............................................................................................................................... 27 
2.4 PADRÕES DE ROSCAS E DEFINIÇÕES: ................................................................................... 30 
2.5 PARAFUSOS, PORCAS E ARRUELAS: ..................................................................................... 37 
2.6 ANEL ELÁSTICO ................................................................................................................... 53 
2.7 PARAFUSO DE POTÊNCIA: .................................................................................................... 55 
2.8 PRÉ CARREGAMENTO DOS PARAFUSOS ............................................................................... 57 
2.9 MONTAGEM-TORQUE: ......................................................................................................... 57 
2.10 CHAVETA: ............................................................................................................................ 58 
3. MOLAS: ........................................................................................................................... 66 
3.1 TIPOS DE MOLAS: ................................................................................................................. 66 
3.2 MATERIAIS PARA MOLAS:.................................................................................................... 70 
3.3 MANUTENÇÃO DE MOLAS: .................................................................................................. 71 
4. MANCAIS ....................................................................................................................... 72 
4.1 MANCAIS DE DESLIZAMENTO: ............................................................................................. 72 
4.2 CLASSIFICAÇÃO DOS MANCAIS DE DESLIZAMENTO: ............................................................ 73 
4.3 MANCAL AXIAL: .................................................................................................................. 74 
4.4 MANCAL INTEIRIÇO: ............................................................................................................ 74 
4.5 MANCAL AJUSTÁVEL: .......................................................................................................... 75 
4.6 MANCAL RETO BIPARTIDO: ................................................................................................. 75 
4.7 MANCAL A GÁS:................................................................................................................... 76 
4.8 MATERIAIS PARA BUCHA: .................................................................................................... 76 
4.9 FORMAS CONSTRUTIVAS DAS BUCHAS: ............................................................................... 77 
4.10 MANUTENÇÃO DE MANCAIS: ............................................................................................... 78 
5. MANCAIS DE ROLAMENTO ....................................................................................... 83 
5.1 VANTAGENS E DESVANTAGENS DOS ROLAMENTOS: ........................................................... 86 
5.2 TIPOS E SELEÇÃO: ................................................................................................................ 86 
5.3 OS TIPOS DE ROLAMENTOS .................................................................................................. 87 
5.4 DESIGNAÇÃO DOS ROLAMENTOS: ........................................................................................ 91 
5.5 ROLAMENTOS COM PROTEÇÃO: .......................................................................................... 92 
5.6 SEPARADORES OU GAIOLAS: ................................................................................................ 93 
5.7 CUIDADOS COM OS ROLAMENTOS: ...................................................................................... 94 
5.8 DEFEITOS COMUNS NOS ROLAMENTOS: .............................................................................. 95 
5.9 MANUTENÇÃO EM ROLAMENTOS: ....................................................................................... 98 
5.10 VIDA ÚTIL DO ROLAMENTO: .............................................................................................. 100 
5.11 REPRESENTAÇÕES DE ROLAMENTOS NOS DESENHOS TÉCNICOS: ..................................... 104 
6. ELEMENTOS DE TRANSMISSÃO............................................................................. 106 
6.1 INTRODUÇÃO AOS ELEMENTOS DE TRANSMISSÃO: ........................................................... 106 
6.2 DESCRIÇÃO DE ALGUNS ELEMENTOS DE TRANSMISSÃO .................................................... 108 
 
 
6.3 EIXOS E ÁRVORES: ........................................................................................................ 111 
6.4 POLIAS E CORREIAS: .......................................................................................................... 119 
6.5 CORRENTES: ....................................................................................................................... 133 
6.6 CABOS: ............................................................................................................................... 144 
6.7 ENGRENAGENS: .................................................................................................................. 154 
6.8 ACOPLAMENTO: ................................................................................................................. 184 
7. SISTEMAS DE TRANSMISSÃO: ................................................................................ 203 
7.1 VARIADOR DE VELOCIDADE: ............................................................................................. 203 
7.2 TIPOS DE VARIADORES: ..................................................................................................... 203 
7.3 OUTROS SISTEMASDE TRANSMISSÃO: .............................................................................. 212 
 
 
 
APRESENTAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
Com o objetivo de apoiar e proporcionar a melhoria contínua do padrão de 
qualidade e produtividade da indústria, o SENAI BA desenvolve programas de 
educação profissional e superior, além de prestar serviços técnico e tecnológicos. 
Essas atividades, com conteúdos tecnológicos são direcionadas para indústrias 
nos diversos segmentos, através de programas de educação profissional, 
consultorias e informação tecnológica, para profissionais da área industrial ou 
para pessoas que desejam profissionalizar-se visando inserir-se no mercado de 
trabalho. 
 
Este material didático foi preparado para funcionar como instrumento de consulta. 
Possui informações que são aplicáveis de forma prática no dia-a-dia do 
profissional, e apresenta uma linguagem simples e de fácil assimilação. É um 
meio que possibilita, de forma eficiente, o aperfeiçoamento do aluno através do 
estudo do conteúdo apresentado no módulo. 
 
 
 
 
 
 
 
 7 
1. INTRODUÇÃO 
 
Inicialmente vamos definir o que são os elementos de máquinas, as cargas 
atuantes nos elementos, quem são os elementos e para que servem. 
 
Os elementos de máquinas são elementos constituintes de máquinas e 
equipamentos com o objetivo de fixar ou de transmitir movimentos. 
 
Os elementos de máquina podem ser de dois tipos: 
 
 Móveis; 
 
 Permanentes ou fixos. 
 
Os elementos de fixação são elementos presentes nas máquinas com finalidade 
de fixar partes não soldadas e ser um canal de transmissão potência.Os mais 
utilizados em mecânica são: rebites, pinos, cavilhas, parafusos, porcas, arruelas, 
e chavetas. 
 
Enquanto os elementos de transmissão mais utilizados são: engrenagens, 
correias, correntes, rodas de atrito, roscas e etc. 
 
As cargas atuantes são as forças sofridas e/ou transmitidas pelos elementos 
constituintes das máquinas. A seguir faremos um breve resumo de tais cargas. 
 
 
Cargas Presentes nos Elementos de máquinas: 
 
Os elementos de máquinas, eixos, engrenagens, polias, parafusos e etc, 
trabalham constantemente suportando esforços e/ou transmitindo-os. 
 
Tipos de esforços: 
 
 Esforços externos: 
o Ativos: carga distribuída, carga concentrada e momento estáticos de 
forças; 
o Reativos: reações de apoios (mancais e vínculos). 
 
 Esforços Internos: 
o Solicitantes: 
 Momento Fletor (M): devido ao momento estático de forças; 
 Força cortante (Q): devido às cargas externas concentradas 
perpendicular ao eixo da secção transversal; 
 Momento torsor (Mt); 
 Força normal ou Axial: devido à força axial concentrada. 
 
 
 
 8 
o Resistentes 
 Tensão Normal (σ): devido às forças normal e cortante. 
 Tensão de Cisalhamento (): devido à força cortante e ao 
momento torsor. 
 
Principais esforços solicitantes: 
 
a) Tração: O esforço de tração é um tipo de esforço que atua na direção axial de 
um elemento (barra, cabo, etc), fazendo com que este elemento tenha uma 
tendência a se alongar nesta direção (direção axial), ou seja, na direção que a 
carga atua. Devemos também notar que a tração além de atuar na direção axial, 
também atua perpendicularmente a secção transversal do corpo que está sendo 
tracionado. 
 
 
 
Figura 1 – Corpo submetido a esforços de tração. 
 
b) Compressão: Esforço solicitado por duas forças “F”, no entanto diferentemente 
do esforço de tração as forças ocorrem comprimindo o elemento, produzindo um 
encurtamento do material. 
 
 
 
Figura 2 – Corpo submetido a esforços de compressão. 
 
c) Flambagem: Quando a barra comprimida é proporcionalmente muito comprida 
em relação à sua secção transversal, ocorrendo assim a flambagem 
 
 9 
(encurvamento), graças à atuação de duas forças “F”, que atuam no sentido de 
comprimir a barra. 
 
 
Figura 3 – Corpo submetido a flambagem. 
 
 
d) Cisalhamento: Duas forças grandes e opostas “Q” atuam no sentido 
perpendicular ao eixo do elemento, onde as duas forças tendem cisalhar (cortar) 
o elemento. 
 
 
Figura 4 – Corpo submetido ao cisalhamento. 
 
 
e) Flexão: Um elemento de máquina é submetido à flexão quando uma força “F” 
atuar perpendicularmente ao seu eixo provocando ou tendendo provocar uma 
curvatura. 
 
 
Figura 5 – Corpo submetido a flexão. 
 
 
 
 10 
f) Torção: Nesse caso duas forças “F” tendem atuar no elemento em um plano 
perpendicular ao seu eixo no intuito de torcer cada secção reta deste. 
 
 
 
Figura 6 – Corpo submetido a torção. 
 
 
Tensão admissível do material: 
 
É a tensão máxima de trabalho para cada material: 
 
Na maioria das construções, essa tensão é tomada na região elástica do material 
e em função dela dimensiona-se o elemento; 
 
Na construção de aeronaves, para evitar problemas de peso, essa tensão é 
tomada na região plástica do material. 
 
 
- Tensão admissível para materiais dúcteis (aços): 
 
É uma relação entre a tensão de escoamento do material (Se) e coeficiente de 
segurança (n): 
 
n
Se
 
 
 
- Tensão admissível para materiais frágeis: 
 
É a relação entre a tensão de ruptura do material (Sr) e o seu coeficiente de 
segurança (n): 
 
n
Sr
 
 
 11 
2. ELEMENTOS DE FIXAÇÃO 
 
Os métodos típicos de fixação ou união de peças incluem o uso de itens como 
parafusos, porcas, parafusos de pressão, parafusos de retenção, pinos, 
retentores de mola, etc. Desenhos mecânicos e trabalhos com metal, 
freqüentemente, contêm instruções sobre vários métodos de união, e a 
curiosidade de qualquer pessoa interessada pode, naturalmente, resultar na 
aquisição de um bom acervo de conhecimentos a respeito dos métodos de 
fixação de peças. Detalharemos a partir de agora os principais elementos 
utilizados na fixação componentes mecânicos. 
 
 
2.1 Pinos: 
 
Os pinos têm a finalidade de alinhar ou fixar os elementos de máquinas, 
permitindo uniões mecânicas, ou seja, uniões em que se juntam duas ou mais 
peças, estabelecendo, assim, conexão entre elas. É uma peça geralmente 
cilíndrica ou cônica, oca ou maciça que serve para alinhamento, fixação e 
transmissão de potência. Os pinos se diferenciam por suas características de 
utilização, forma, tolerâncias dimensionais, acabamentos superficiais, materiais e 
tratamento térmico. 
 
Veja os exemplos abaixo. 
 
 
 
Figura 7 – Na parte superior, um pino alinhando uma tampa fixada por parafuso e na parte inferior uma 
alavanca fixada ao eixo através de um pino. 
 
 12 
Os alojamentos para pinos devem ser calibrados com alargador que deve ser 
passado de uma só vez pelas duas peças a serem montadas (Figura 8). Esta 
calibragem e dispensada quando se usa pino estriado ou pino tubular partido 
(elástico). 
 
 
 
Figura 8 – Utilização dos alargadores. 
 
Os pinos são usados em junções resistentes a vibrações, há vários tipos de pino, 
onde segundo sua função, podemos classificá-los em: 
 
TIPO FUNÇÃO 
Pino cônico 
 
Ação de centragem. 
 
Pino cônico com haste 
roscada 
 
A ação de retirada do pino de furos cegos é 
facilitada por simples aperto da porca. 
 
Pino cilíndrico 
 
Requer um furo de tolerâncias rigorosas e é 
utilizado quando são aplicadas as forças 
cortantes. 
 
Pino elástico 
 
Apresenta elevada resistência ao corte e 
pode ser ou pino tubular partido assentado 
em furos, com variação de diâmetro 
considerável. 
 
Pino de guia 
 
Serve para alinhar elementos de máquinas. A 
distância entre os pinos deve ser bem 
calculada para evitar o risco de ruptura. 
 
 
 13 
 
 
Figura 9 – Exemplos de alguns tipos de pinos. 
 
O principal esforço a que os pinos, de modo geral, estão sujeitos é o de 
cisalhamento. Por isso em função de alinhar ou centrar devemestar a maior 
distancia 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. 
 
Os pinos estriados, pinos entalhados, pinos ranhurados ou, ainda, rebite 
entalhado são chamados de cavilhas. A diferenciação entre pinos e cavilhas leva 
em conta o formato dos elementos e suas aplicações. Por exemplo, pinos são 
usados para junções de peças que se articulam entre si e cavilhas são utilizadas 
em conjuntos sem articulações; indicando pinos com entalhes externos na sua 
superfície. Esses entalhes é que fazem com que o conjunto não se movimente. A 
forma e o comprimento dos entalhes determinam os tipos de cavilha. 
 
Para especificar pinos e cavilhas deve-se levar em conta seu diâmetro nominal.A 
cavilha é uma peça cilíndrica, fabricada em aço, cuja superfície externa recebe 
três entalhes que formam ressaltos. A forma e o comprimento dos entalhes 
determinam os tipos de cavilha. Sua fixação é feita diretamente no furo aberto por 
broca, dispensando-se o acabamento e a precisão do furo alargado. 
 
 
 
Figura 10 – Exemplos de tipos de cavilhas. 
 
 14 
Segue uma tabela de classificação de cavilhas conforme tipos, normas e 
utilização. 
 
TIPO NORMA UTILIZAÇÃO 
KS1 DIN 1471 Fixação e junção. 
KS2 DIN 1472 Ajustagem e articulação 
KS3 DIN 1473 
Fixação e junção em casos de aplicação de forças 
variáveis e simétricas, bordas de peças de ferro 
fundido. 
KS4 DIN 1474 Encosto e ajustagem. 
KS6 
e 
KS7 
 Ajustagem e fixação de molas e correntes. 
KS9 
Utilizado nos casos em que se tem necessidade 
de puxar a cavilha do furo. 
KS10 
Fixação bilateral de molas de tração ou de eixos 
de roletes. 
KS8 DIN 1475 Articulação de peças. 
KS11 
e 
KS12 
 Fixação de eixos de roletes e manivelas. 
KS4 DIN 1476 
Fixação de blindagens, chapas e dobradiças 
sobre metal. 
KS5 DIN 1477 
Fixação de blindagens, chapas e dobradiças 
sobre metal. 
KS7 
Eixo de articulação de barras de estruturas, 
tramelas, ganchos, roletes e polias. 
 
 
 
Cupilha ou Contrapino: 
 
Cupilha é um arame de secção semi-circular, dobrado de modo a formar um 
corpo cilíndrico e uma cabeça. 
 
 
 
Figura 11 – Contrapino. 
 
Sua função principal é a de travar outros elementos de máquinas como porcas. 
 
 
 15 
 
 
Figura 12 – Utilização dos contrapinos. 
 
Nesse caso, a cupilha não entra no eixo, mas no próprio pino. O pino cupilhado é 
utilizado como eixo curto para uniões articuladas ou para suportar rodas, polias, 
cabos, etc. 
 
 
2.2 Rebites: 
 
As peças das estruturas metálicas são, usualmente, ligadas entre si por 
intermédio de rebites e soldas. Esses dois tipos de junções originam estruturas 
de elevadas resistências em comparação com as junções feitas por parafusos ou 
pinos. Além do mais, quando a junção deve ser estanque, é decisiva a utilização 
de solda ou rebites caso, por exemplo, de caldeiras, reservatórios e tubos 
sujeitos a altas pressões. 
 
No entanto a junção por rebite é mais simples e menos dispendiosa do que as 
junções por solda e podem ser desfeitas em caso de necessidade, cortando-se a 
cabeça dos rebites. 
 
Devemos observar que o rebite compõe-se de um corpo em forma de eixo 
cilíndrico e de uma cabeça. A cabeça pode ter vários formatos. Os rebites são 
elementos fabricados em aço, alumínio, cobre ou latão, isso dependendo muito 
de sua aplicação. Os rebites são utilizados para unirem rigidamente peças ou 
chapas, principalmente, em estruturas metálicas (como foi visto anteriormente), 
de reservatórios, caldeiras, máquinas, navios, aviões, veículos de transportes e 
treliças. 
 
As ligações realizadas com rebites podem ser de três tipos: 
 
Ligações Resistentes: Quando o objetivo principal é conseguir que as duas 
peças ligadas transmitam os esforços e/ou resistam aos mesmos, como se 
fossem uma única. Ex: nas estruturas metálicas de edifícios, pontes etc. 
 
Ligações Estanques: Quando se pretende que as juntas da ligação impeçam a 
passagem de gases ou líquidos. Ex: depósitos, tubulações, etc. 
 
 
 
 16 
 
Ligações Resistentes e Estanques: Quando se pretende que tenham 
simultaneamente as características dos dois tipos anteriormente indicados. Ex: 
construção naval, caldeiras etc. 
 
 
Tipos de rebites e suas proporções: 
 
O quadro a seguir mostra a classificação dos rebites em função do formato da 
cabeça e seu emprego em geral. 
 
 
 
 
Figura 13 – Classificação dos rebites. 
 
 
 
 
 17 
Além do quadro anterior que é bastante figurativo, podemos falar um pouco mais 
sobre alguns tipos de rebites, como: 
 
Rebite de Cabeça Redonda – DIN 123: 
 
Esse tipo de rebite possui maior diâmetro (D) e maior altura (K) na cabeça, por 
isso é utilizado como vedação e força em união estanque como caldeiras (Figura 
14). 
 
 
Rebite de Cabeça Redonda – DIN 124: 
 
Esse tipo de rebite é utilizado em uniões de estruturas metálicas que suportam 
grandes esforços (Figura 14). 
 
 
 
 
Figura 14 – Rebite de cabeça redonda. 
 
 
Rebite de Cabeça Chata ou Cabeça Embutida: 
 
Esse tipo de rebite é utilizado quando a superfície rebitada deve ser plana sem 
saliências. Sua principal utilização está nas construções navais e aeronáuticas. 
São menos resistentes na cabeça do que os rebites de cabeça redonda e 
apresentam vantagem de ter que escarear o furo onde vão ser alojados. O 
comprimento “L” inclui também a altura da cabeça. 
 
 
 
Figura 15 – Rebite de cabeça chata. 
 
Devemos salientar que a fabricação de rebites é padronizada, ou seja, segue 
normas técnicas que indicam medição da cabeça, do corpo e do comprimento útil 
dos rebites. 
 
 18 
Nos quadros abaixo apresentamos as proporções padronizadas para os rebites. 
Os valores que aparecem na representação abaixo são constantes, ou seja, 
nunca mudam. 
 
 
 
Figura 16 – Padronização dos rebites. 
 
 
Especificação de rebites: 
 
Antes de unirmos peças ou chapas por processo de rebitagem, devemos adquirir 
os rebites adequados e para isso é necessário conhecer as especificações, ou 
seja: 
 
 De que o material é feito; 
 
 O tipo de sua cabeça; 
 
 O diâmetro de seu corpo; 
 
 O seu comprimento útil. 
 
O comprimento útil do rebite corresponde à parte do corpo que vai formar a 
união. A parte que vai ficar fora da união é chamada de sobra necessária e vai 
 
 19 
ser usada para formar a outra cabeça do rebite. No caso de rebite com cabeça 
escareada, a altura da cabeça do rebite também faz parte do seu comprimento 
útil. O símbolo usado para indicar o comprimento útil é L e o símbolo utilizado 
para indicar a sobra necessária é z. Na especificação do rebite é importante você 
saber qual será o seu comprimento útil (L) e a sobra necessária (z). Nesse caso, 
é preciso levar em conta: 
 
 O diâmetro do rebite; 
 
 O tipo de cabeça a ser formado; 
 
 O modo como vai ser fixado o rebite: A frio ou a quente. 
 
 
As figuras mostram o excesso de material (z) necessário para se formar a 
segunda cabeça do rebite em função dos formatos da cabeça, do comprimento 
útil (L) e do diâmetro do rebite (d). 
 
 
 
Figura 17 – Especificação dos rebites. 
 
Para solicitar ou comprar rebites devemos indicar todas as especificações. 
Exemplo: 
 
 Material do Rebite: rebite de aço 1006 -1010; 
 
 Tipo de cabeça: redondo; 
 
 Diâmetro do corpo: (1/4)’’ X (3/4)” de comprimento útil. 
 
 
Rebitagem: 
 
A denominação depende da forma da cabeça do rebite bruto, cabeça primitiva, e 
de seu diâmetro que é normalmente um milímetro menor que o diâmetro do furo. 
A cabeça rebitada deve ser parecida com a cabeça primitiva. O rebite golpeado, 
depois de rebitado preenche totalmente o furo. 
 
Devemos aqui salientarque o processo de rebitagem pode ser feito por meio de 
dois processos: 
 
 
 20 
Processo Manual: Esse processo de rebitagem está descrito na própria palavra 
como podemos ver, ou seja, é um processo feito a mão. Antes de iniciarmos a 
rebitagem manual, devemos comprimir as duas superfícies metálicas a serem 
unidas, com o auxilio de duas ferramentas: O contra peso, que fica sobre as 
chapas, e o repuxador que é uma peça de aço com furo interno, na qual é 
introduzida a ponta saliente do rebite. Após as chapas serem prensadas, o rebite 
é martelado até encorpar, isto é dilatar e preencher totalmente o furo. Depois, 
através do martelo de bola, o rebite é “boleado”, ou seja, arredondado através de 
martelamento. A ilustração abaixo mostra o boleamento. Em seguida, o formato 
da segunda cabeça é feito por meio de outra ferramenta chamada estampo, em 
cuja extremidade possui uma cavidade que será usada como matriz para cabeça 
redonda. 
 
 
 
Figura 18 – Rebitagem manual. 
 
 
Processo Mecânico: O processo mecânico é feito por meio de martelo 
pneumático ou de rebitadeiras pneumáticas e hidráulicas. O martelo pneumático 
é ligado a um compressor de ar por tubos flexíveis e trabalha a uma pressão 
entre 5 Pa – 7 Pa, controlada pela alavanca do cabo. O martelo funciona por 
meio de um pistão ou êmbolo que impulsiona a ferramenta existente na sua 
extremidade. Essa ferramenta é o estampo, que dá a forma à cabeça do rebite e 
pode ser trocado, dependendo da necessidade. Abaixo ilustramos, em corte, um 
tipo de martelo pneumático para rebitagem. A rebitadeira pneumática ou 
hidráulica funciona por meio de pressão contínua. Essa máquina tem forma de 
um C e é constituída de duas garras, uma fixa e outra móvel com estampos nas 
extremidades. 
 
 
 21 
 
 
Figura 19 – Rebitagem mecânica. 
 
Devemos observar que: 
 
- O sistema manual é utilizado para rebitar em locais de difícil acesso ou 
peças pequenas; 
 
- A rebitagem por processo mecânico apresenta vantagens, principalmente 
quando é usada a rebitadeira pneumática ou hidráulica, pois essa máquina é 
silenciosa, trabalha com rapidez e permite rebitamento mais resistente, pois o 
rebite preenche totalmente o furo, sem deixar espaço. 
 
- Apesar dos benefícios da rebitagem dos processos mecânicos, as 
rebitadeiras são máquinas grandes e não trabalham em qualquer posição.Nos 
casos em que é necessário o deslocamento da pessoa e dá máquina, é 
preferível o uso do martelo pneumático. 
 
 
Rebitagem a quente e a frio: 
 
Tanto a rebitagem manual como a mecânica pode ser feita a quente ou a frio. 
 
 Na rebitagem a quente o rebite é aquecido por meio de forno a gás, 
elétricos ou maçarico até atingir a cor vermelho-brilhante. Depois o 
 
 22 
rebite é martelado à mão ou à máquina, após isso ocorre o 
martelamento do rebite até atingir a forma desejada. A rebitagem a 
quente é indicada para rebites com diâmetro superior a 6,35 mm, sendo 
aplicada, especialmente, em rebites de aço. 
 
 A rebitagem a frio é feita por martelamento simples, sem utilizar 
qualquer fonte de calor. É indicada para rebites com diâmetro de até 
6,3 mm, se o trabalho for à mão, e de 10 mm, se for à máquina. Na 
rebitagem a frio usa-se rebites de aço, alumínio e etc. 
 
 
Exemplo de Rebitagem Manual: 
 
Nesse exemplo, você vai ver toda a seqüência de operação de uma rebitagem, 
usando-se rebites de cabeça escareada chata: 
 
 Prepare o material: Elimine as rebarbas dos furos a fim de assegurar 
uma boa aderência entre as chapas. 
 
 Alinhe as chapas: Se necessário, prenda as chapas com grampos, 
alicates de pressão ou morsa manual. Caso houver furos que não 
coincidam, passe o alargador. 
 
 Prepare os rebites: Calcule o comprimento do rebite de acordo com o 
formato da cabeça. Se necessário, corte o rebite e rebarbe-o. 
 
 Rebite: Inicie a rebitagem pelos extremos da linha de rebitagem. 
 
 
 
Figura 20 – Exemplo de rebitagem manual. 
 
 23 
 
Tipos de Rebitagem: 
 
Os tipos de rebitagem variam de acordo com a largura das chapas que serão 
rebitados e o esforço que serão submetidos às chapas. Temos então: 
 
 Rebitagem de recobrimento: Nesse tipo de rebitagem as chapas são 
apenas sobrepostas e rebitadas. Esse tipo destina-se apenas a suportar 
esforços e é empregado na fabricação de vigas e estruturas metálicas. 
 
 
 
Figura 21 – Exemplo de rebitagem de recobrimento. 
 
 Rebitagem de recobrimento simples: É destinada a suportar esforços e 
permitir fechamento ou vedação. É empregada na construção de caldeiras 
a vapor e recipientes de ar comprimido. Nessa rebitagem as chapas se 
justapõem e sobre elas estende-se uma outra chapa para cobri-las (Figura 
22 (a)). 
 
 Rebitagem de recobrimento duplo: Usada unicamente para uma perfeita 
vedação. É empregada na construção de chaminés e recipientes de gás 
para iluminação. As chapas são justapostas e envolvidas por duas outras 
chapas que as recobrem dos dois lados. Quanto ao número de rebites que 
devem ser colocados, pode-se ver que, dependendo da largura das 
chapas ou do número de chapas que recobrem a junta, é necessário 
colocar uma, duas ou mais fileiras de rebites (Figura 22 (b)). 
 
 
 
Figura 22 – Exemplo de rebitagem de recobrimento simples e dupla. 
 
 24 
 
Quanto à distribuição dos rebites, existem vários fatores a considerar: O 
comprimento da chapa, a distância entre a borda e o rebite mais próximo, o 
diâmetro do rebite e o passo. O passo é a distância ente os eixos dos rebites de 
uma mesma fileira. É importante ressaltar que o passo deve ser bem calculado 
para evitar o empenamento das chapas. 
 
No caso de junção que necessitem de uma boa vedação, o passo deve ser 
calculado em duas vezes e meia ou três vezes o diâmetro do corpo do rebite. A 
distância entre os rebites e as bordas das chapas deve ser igual a pelo menos 
uma vez e meia o diâmetro do corpo dos rebites mais próximos a essa borda. 
 
 
 
Figura 23 – Exemplo de fileiras de rebites. 
 
 
Cálculo para rebitagem: 
 
Para rebitar, é preciso escolher o rebite em função da espessura da chapa que 
se deseja fixar, do diâmetro do furo e do comprimento excedente do rebite, que 
vai formar a segunda cabeça. Observe abaixo os passos utilizados para fazer 
esses cálculos. 
 
Cálculo do diâmetro do rebite: A escolha do rebite é feita de acordo com a 
espessura da chapa que se quer rebitar. A prática recomenda que se considere a 
chapa de menor espessura e se multiplique esse valor por 1,5, segundo a 
fórmula: 
 
Sd  .5,1
 
onde: 
 
d = diâmetro; 
< S = menor espessura de chapa; 
1,5 = constante ou valor predeterminado. 
 
 25 
Cálculo do diâmetro do furo: O diâmetro do furo pode ser calculado multiplicando-
se o diâmetro do rebite pela constante 1,06. A fórmula é apresentada da seguinte 
maneira abaixo: 
dRdF .06,1
 
 
onde: 
 
dF = diâmetro do furo; 
dR = diâmetro do rebite; 
1,06 = constante ou valor permitido. 
 
Cálculo do comprimento útil do rebite: O cálculo desse comprimento é feito por 
meio da seguinte fórmula: 
SdYL  .
 
 
onde: 
 
L = comprimento útil do rebite; 
Y = constante determinada pelo formato da cabeça do rebite; 
d = diâmetro do rebite; 
Σ S = somatório das espessuras das chapas. 
 
Para rebites de cabeça redonda (Figura 24(a)) e cilíndrica, temos: 
 
SdL  .5,1
 
 
Para rebites de cabeça escareada (Figura 24 (b)), temos: Consideramos Y = 1,0 , 
logo a fórmula é dada pela expressão abaixo. 
 
SdL  .0,1
 
 
 
 
Figura 24 – Exemplo de rebites e cabeça redonda e de cabeça escareada. 
 
 
Defeitos de Rebitagem: 
 
Os principais defeitos de rebitagem são devidos, geralmente, ao mau preparo das 
chapas a serem unidas e à má execução das operações nas fases de rebitagem. 
 
 
 26Os defeitos causados pelo mau preparo das chapas são: 
 
 Furo fora de eixo, formando degraus: Esse problema diminui a 
resistência do corpo (Figura 25 (a)). 
 
 Chapas mal encostadas: Nesse caso, o corpo do rebite preenche o vão 
existente entre as chapas, encunhando-se entre elas. Isso produz um 
engrossamento da secção do corpo do rebite, reduzindo sua 
resistência (Figura 25 (b)). 
 
 Diâmetro do furo muito maior em relação ao diâmetro do rebite: Isso faz 
o rebite assumir um eixo inclinado, que reduz muita a pressão do 
aperto (Figura 25 (c)). 
 
 
 
Figura 25 – Exemplo de defeitos de rebitagem. 
 
 
Os defeitos causados pela má execução das diversas operações e fases de 
rebitagem são: 
 
 Aquecimento excessivo do rebite: Com isso as características físicas do 
rebite são alteradas, pois após esfriar, o rebite contrai-se e então a 
folga aumenta. Se a folga aumentar, ocorrerá o deslizamento das 
chapas. 
 
 Rebitagem descentralizada: A cabeça do rebite fica fora do eixo em 
relação ao corpo e em relação à primeira cabeça. Com isso ele perde a 
capacidade de apertar as chapas. 
 
 Mau uso de ferramentas para fazer a cabeça: Com isso a cabeça do 
rebite apresenta irregularidades como rebarbas e rachaduras. 
 
 O comprimento do corpo do rebite é pequeno em relação à espessura 
da chapa: Nessa situação o material disponível para rebitar a segunda 
cabeça não é suficiente e ela fica incompleta, com uma superfície 
plana. 
 
 
 27 
 
 
Figura 26 – Exemplo de defeitos de rebitagem. 
 
 
Eliminação dos defeitos: 
 
Para eliminação dos defeitos devemos remover a cabeça do rebite. Isso pode ser 
feito por três processos: como talhadeira, lima e esmerilhadeira. 
 
 
 
Figura 27 – Eliminação com talhadeira. 
 
 
 
Figura 28 – Eliminação com esmerilhadeira. 
 
 
2.3 Roscas: 
 
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. As roscas podem ser internas ou 
externas. As roscas internas encontram-se no interior das porcas. As roscas 
externas se localizam no corpo dos parafusos. 
 
 
 28 
 
 
Figura 29 - Roscas internas e externas. 
 
As roscas permitem a união e desmontagem de peças, como também, 
movimento de peças. O parafuso que movimenta a mandíbula móvel da morsa é 
um exemplo de movimento de peças. 
 
 
 
Figura 30 – Exemplo de utilização de roscas. 
 
 
A figura abaixo indica a terminologia de rosca da maneira que se segue. 
 
Passo (P) é a distância entre pontos correspondentes de filetes adjacentes, 
medida paralelamente ao eixo da rosca. 
Diâmetro maior ou nominal d é o maior diâmetro da parte roscada. 
Diâmetro menor ou de raiz dr é o menor diâmetro da parte roscada. 
Diâmetro médio dm é a média dos diâmetros maior e menor. 
Ângulo de hélice β. 
 
 
 
 
 
 
 29 
 
 
 
Figura 31 – Principais parâmetros das roscas. 
 
 
Os filetes das roscas apresentam vários perfis. Esses perfis, sempre uniformes, 
dão nome às roscas e condicionam sua aplicação. 
 
 
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). 
 
 
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, mais ainda utilizado 
 em parafusos e peças sujeitas a choques e 
grandes esforços. (morsas). 
 
 
 30 
 
 
Sentido de direção da rosca: Dependendo da inclinação dos filetes em relação ao 
eixo do parafuso, as roscas ainda podem ser direita e esquerda. Portanto, as 
roscas podem ter dois sentidos: à direita ou à esquerda. Na rosca à direita, o 
filete sobe da direita para a esquerda, conforme a figura abaixo (Figura 32 (a)). 
Quando, ao avançar, gira no sentido dos ponteiros do relógio (sentido de aperto à 
direita). Na rosca esquerda, o filete sobe da esquerda para a direita, conforme a 
figura abaixo (Figura 32 (b)). Quando, ao avançar, gira em sentido contrário ao 
dos ponteiros do relógio (sentido de aperto à esquerda). 
 
 
 
 
Figura 32 – Sentido e direção das roscas. 
 
 
 
 
 
 
2.4 Padrões de Roscas e Definições: 
 
 
Roscas Triangulares: 
 
 
 31 
As roscas triangulares classificam-se, segundo o seu perfil, em três tipos: 
 
 Rosca Métrica; 
 
 Rosca Americana; 
 
 Rosca Whitworth; 
 
 
Para nosso estudo, vamos detalhar apenas três tipos: a Métrica, a Americana e a 
Whitworth. 
 
 
 
Rosca métrica de perfil triangular ISO ABNT – NB97: 
 
 
 
 
Figura 33 – Roscas métrica e duas dimensões. 
 
 
 
 
 
A rosca métrica fina, num determinado comprimento, possui maior número de 
filetes do que a rosca normal. Permite melhor fixação da rosca, evitando 
afrouxamento do parafuso, em caso de vibração de máquinas. Exemplo: em 
veículos. 
 
 
 
 32 
 
Rosca Americana Normal: 
 
 
 
 
Figura 34 – Rosca americana normal e duas dimensões. 
 
 
 
Rosca Whitworth Normal (BSW) e Fina (BSF): 
 
 
 
 
Figura 35 – Roscas withworth normal e fina com suas dimensões. 
 
 
A fórmula para confecção das roscas Whitworth normal e fina é a mesma. 
Apenas variam os números de filetes por polegada. Utilizando as fórmulas 
anteriores, você obterá os valores para cada elemento da rosca. 
 
 
 
 33 
 
Rosca Whitworth Gás (BSP): 
 
 
 
 
Figura 36 – Roscas Withworth gás e suas dimensões. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Normas e Tabelas de Roscas: 
 
Para facilitar a obtenção dos principais parâmetros, apresentamos a seguir as 
principais tabelas de roscas usadas comercialmente: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 34 
 
 
Figura 37 – Rosca métrica de perfil triangular série normal. 
 
 
 
 
 
 
 35 
 
 
Figura 38 – Rosca métrica de perfil triangular série fina. 
 
 
 
 
 
 
 36 
 
 
Figura 39 – Roscas BSW e BSF. 
 
 
 37 
2.5 Parafusos, Porcas e Arruelas: 
 
Os parafusos são formados por um corpo cilíndrico roscado, que pode ter vários 
formatos e suas dimensões normalizadas. 
 
 
 
Figura 40 Parafuso cabeça sextavada DIN 931. 
 
 
Segundo as normas os parafusos se diferenciam pela rosca, forma de cabeça, 
haste e forma de aciona mento. A Figura 41 mostra os tipos usuais de cabeças 
para acionamento com chave de fenda. 
 
 
 
Figura 41 Tipos das cabeças de parafusos de várias fendas. 
 
 
Havendo necessidade de travar elementos, usa-se parafuso sem cabeça com 
pontas adequadas ao trabalho a que se destinam. 
 
 
 
Figura 42 - Parafuso sem cabeça. 
 
 
 38 
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 43). Esse elemento absorve muito bem as 
forças pulsatórias, por isso é bastante usado em motores de combustão interna. 
 
 
 
Figura 43 - União por parafuso com haste. 
 
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. 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 eo diâmetro da haste é necessário um ângulo de 20°. 
 
As uniões roscadas sujeitas à solicitação transversal necessitam de recursos 
adicionais para proteger o parafuso contra o cisalhamento e manter a posição 
das partes. 
 
 
Figura 44 – Uniões sujeitas a solicitações transversais. 
 
 39 
Porcas: 
 
As porcas têm normalmente forma prismática ou cilíndricas, com um furo 
roscado, por onde entra o parafuso. 
 
 
 
Figura 45 – Exemplos de porcas. 
 
Exceção a essa regra é a porca cega onde à altura é 0,8 do diâmetro nominal da 
rosca e porcas para pequenos esforços em que a altura é 0,5 do diâmetro 
nominal. 
 
 
Tipos de Porcas: 
 
 
 
 
 40 
 
 
 
 
Figura 46 – Tabela com os tipos de porcas. 
 
 
 
Utilização das Roscas: 
 
 
As roscas fazem parte dos parafusos e porcas que são elementos de união com 
fechamento de forças, isto é, caracterizados pelo aperto de uma peça sobre a 
outra, criando uma área de grande atrito. 
 
 
 
Figura 47 – Utilização das roscas. 
 
 
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. 
 
 41 
 
 
 
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 (Figura 48). 
 
 
 
 
Figura 48 - Rompimento de um parafuso. 
 
 
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. 
 
 
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 (Figura 49). 
 
 
 
 
 
 
 42 
 
 
 
 
 
 
Figura 49 – Alongamento de um 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 12mm) 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. 
 
 
 
 
 
 
 43 
Ferramentas Indicadoras de Aperto: 
 
 
 
Figura 50 – Principais ferramentas usadas no aperto de parafusos. 
 
 
Tipos Especificados de Aperto: 
 
 Especificado por torção (torque) em libras por polegadas, 
Kg.cm,lb.pé.N.m ou Kg.m – é importante verificar se a tração é dada 
para parafuso seco ou lubrificado. Em caso da 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, exemplo 90 ou 
120°, conforme especificação do fabricante. Esse procedimento elimina 
a influência do coeficiente de atrito que varia entre 0,15 e 0,25 a seco e 
entre 0,11 e 0,19 com lubrificante; 
 
 44 
 
 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. 
 
 
 
Figura 51 - Distribuição esquemática do esforço na porca. 
 
A resistência ao cisalhamento e à flexão é de 20 a 35% maior nos 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. 
 
 
Montagem com 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 
danificadas; 
 
 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. 
 
 45 
A Figura 52 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. 
 
 
 
Figura 52 – Seqüências de apertos de séries de parafusos. 
 
 
Danos Típicos em Roscas: 
 
 Quebra do parafuso; 
 
 Cisalhamento ou arrancamento da cabeça. 
 
 
 
 46 
 
Neste caso, para extrair a parte restante improvisa-se um alojamento para chave 
de boca fixa; ou usa-se extrator apropriado para casos em que a quebra tenha se 
dado no mesmo plano que a superfície da peça. 
 
 
A figura 53 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. 
 
 
 
 
Figura 53 - Seqüência para o uso do extrator 
 
 
 
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 deve ser faceado e fixado por solda ou 
chaveta. A última operação é furá-lo e roscálo 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. 
 
 
 
 
 47 
 
 
 
Figura 54 - Seqüência para o uso do extrator 
 
 
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. 
 
 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 empregada para 
 
 48 
vencer o atrito 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 prisioneiroe pela 
deformação no assentamento oblíquo da porca. Deste modo, apesar de 
o valor do momento de torção estar correto, a tensão inicial é 
puramente aparente; pois, o parafuso deformou-se, ao ser apertado, 
mas não se alongou elasticamente (Figura 55). 
 
 
 
Figura 55 – Desalinhamento. 
 
 
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 (Figura 56). 
 
 
 
 
 
 49 
 
 
 
Figura 56 - Identificação segundo DIN 267. 
 
 
Identificação segundo SAE J429: 
 
Ela é feita por marcas na cabeça do parafuso e na porca. 
 
 
 
Figura 57 - Identificação segundo a SAE J429. 
 
 
Arruelas: 
 
As arruelas têm a função de distribuir uniformemente a força de aperto entre a 
porca/parafuso e as partes montadas (Figura 58). 
 
 
 
Figura 58 - Identificação das arruelas segundo DIN 267. 
 
 
 50 
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. 
 
 
 
Figura 59 – Tipos de arruelas. 
 
 
Aplicação – parafuso, porca e arruela: 
 
 
 
 
 51 
 
 
 52 
 
 
 53 
 
 
Figura 60 – Aplicações de parafusos, porcas e arruelas. 
 
 
2.6 Anel Elástico 
 
É um elemento usado para impedir o deslocamento axial, posicionar ou limitar o 
curso de uma peça deslizante sobre um eixo. Conhecimento também por anel de 
retenção, de trava ou de segurança. 
 
 
 54 
Fabricado de aço para molas, tem a forma de anel incompleto, que se aloja em 
um canal circular construído conforme normalização. 
 
 
 
Figura 61 – Tipos usuais de anéis elásticos e suas aplicações. 
 
 
 55 
 
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. 
 Em caso de anéis de secção circular, utilizá-los unicamente ou 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. 
 
 
2.7 Parafuso de Potência: 
 
O parafuso de potência é um dispositivo usado em máquinas para transformar o 
movimento angular em movimento linear e, usualmente, para transmitir potência. 
São aplicações familiares do parafuso de potência: o fuso do torno, o parafuso 
para torno de bancada, os parafusos para prensas e macacos. 
 
A figura seguinte mostra uma representação esquemática da aplicação de 
parafusos de potência em uma prensa. Aplica-se um torque T às extremidades 
dos parafusos por meio de um par de engrenagens; o cabeçote da prensa é 
acionado, movimentando-se para baixo ou para cima a depender de que se 
queira. 
 
 56 
 
 
Figura 62 - Representação esquemática da aplicação de parafusos de potência em uma prensa. 
 
 
Quando o avanço é suficientemente grande ou o atrito suficientemente pequeno, 
de modo que a carga baixe por si só, fazendo o parafuso girar sem emprego de 
qualquer força externa, o torque T será negativo ou nulo. Quando se obtém um 
torque positivo, diz-se que o parafuso é auto-retentor. A Figura abaixo mostra um 
parafuso de potência com roscas quadrada,com diâmetro médio dm , passo p e 
ângulo de hélice β, carregado por uma força axial de compressão. 
 
 
 
Figura 63 - Parafuso de potência com rosca quadrada. 
 
 57 
 
2.8 Pré Carregamento dos Parafusos 
 
Quando se deseja uma união desmontável sem empregar métodos destrutivos e 
que seja suficientemente resistente para suportar as cargas externas de tração e 
de cisalhamento ou a combinação delas, usa-se uma junta simplesmente 
aparafusada, com arruelas endurecidas, é uma boa solução. 
 
Tal união está ilustrada na Figura 64, na qual o parafuso primeiramente é 
apertado para produzir uma força inicial de tração Fi, após a qual são aplicadas a 
cargas externas de tração P e a carga externa de cisalhamento Fs.O efeito de 
pré-carregamento é dar às partes em compressão melhor resistência à carga de 
tração externa e aumentar o atrito entre as peças, para resistirem melhor à carga 
de cisalhamento. A carga de cisalhamento não afeta a tração final no parafuso, 
podendo, portanto, ser desprezada no estudo do efeito da carga externa de 
tração na compressão das peças e na tração resultante no parafuso. 
 
 
 
Figura 64 – Exemplo de uma união por parafuso. 
 
 
2.9 Montagem-Torque: 
 
Tendo aprendido que um pré-carregamento elevado é desejável em uniões 
importantes, devem-se agora considerar os meios de assegurar que o pré-
carregamento se processe por ocasião da montagem das peças. 
 
Quando se pode medir com um micrômetro o comprimento total de um parafuso 
montado, pode-se determinar o alongamento do parafuso devido à carga inicial 
de montagem Fi. Assim, simplesmente aperta-se a porca até o parafuso alongar 
 
 58 
de uma certa quantidade. Isto assegura que o pré-carregamento desejado seja 
atingido. 
 
O alongamento de um parafuso não pode ser medido, se a extremidade roscada 
ficar em um furo cego. Em muitos casos, mesmo em montagens com porcas, é 
impraticável medir-se o alongamento do parafuso.Em tais casos, deve-se estimar 
o torque de montagem necessário para estabelecer o pré-carregamento.Então, 
pode-se usar uma chave com torquímetro, uma pneumática ou um método de 
controlar o giro da porca. 
 
A chave com torquímetro tem mostrador que indica o torque aplicado. 
 
Com a chave pneumática, a pressão do ar é ajustada de maneira que o aperto 
cesse, quando se atinge o torque desejado; em algumas chaves pneumáticas, o 
ar é automaticamente descarregado, quando se atinge o torque marcado. 
 
O método de controlar o giro da porca requer que, primeiramente, seja definido o 
significado de montagem sem folga.As condições de montagem sem folga são 
atingidas com alguns impactos da chave de impacto ou por um homem usando 
uma chave comum. Uma vez atingidas as condições de montagem sem folga, 
todo giro adicional desenvolverá uma tração útil no parafuso. Neste método, 
deve-se calcular um número fracionário de voltas da porca, necessário para 
prover o pré-carregamento desejado. Por exemplo, para parafusos estruturais 
pesados de cabeça sextavada, o método estabelece que a porca deve ser girada 
no mínimo 180° a partir das condições iniciais, sob condições ideais.Note-se que 
este é também o giro correto para as porcas das rodas de um carro de 
passageiro. 
 
Com algumas definições e simplificações,pode-se achar no torque T para a 
montagem através da fórmula simplificada: 
 
dFT i20,0=
 
 
Sendo T, o torque necessário para um pré-carregamento Fi , quando se conhece 
as dimensões do parafuso. 
 
 
2.10 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. 
 
 
 59 
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 (Figura 65). 
 
 
 
Figura 65 – Chaveta de cunha. 
 
 
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 
(Figura 66). 
 
 
 
Figura 66 – Princípio de transmissão de forças em uma chaveta. 
 
 
Havendo folga entre os diâmetros da árvore 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 
(Figura 67). 
 
 
 60 
 
 
Figura 67 – Folga entre a árvore e o elemento movido. 
 
 
A figura 68 mostra o modo de sacar a chaveta com cabeça. 
 
 
 
Figura 68 – Como sacar uma chaveta. 
 
 
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 (Figura 69). 
 
 
 
Figura 69 –Chaveta encaixada. 
 
 
 61 
 
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. 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 (Figura 70). 
 
 
 
Figura 70 –Chaveta encaixada. 
 
 
 
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 (Figura 71). 
 
 
 
Figura 71 –Chaveta plana. 
 
 
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 utilizados duas chavetas e os rasgos são posicionados a 120°. 
 
 
 62 
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 (Figura 72). 
 
 
 
Figura 72 –Chaveta tangencial. 
 
 
Chaveta Transversal: 
 
Aplicada em uniões de órgãos que transmitem movimentos não só rotativos como 
também retilíneos alternativos (Figura 73). 
 
 
 
Figura 73 –Chaveta transversal. 
 
 
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 (Figura 74). 
 
 
 63 
 
 
Figura 74 –Chaveta transversal – Simples e dupla. 
 
 
Chaveta Paralela (DIN 269): 
 
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 e o fundo do rasgo do elemento 
conduzido (Figura 75). 
 
 
 
Figura 75 –Chaveta paralela. 
 
 
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. 
 
 
 
 64 
 
Pelo fato de a chaveta paralela proporcionar um ajuste preciso na árvore não 
ocorre excentricidade, podendo, então, ser utilizada para rotações mais elevadas. 
 
 
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 (Figura 76). 
 
 
 
Figura 76 –Chaveta de disco ou Meia-lua. 
 
 
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 77 mostra os três tipos mais comuns de ajustes e tolerâncias para 
chavetas e rasgos. 
 
 
 
 
Figura 77 – Tolerâncias para chavetas. 
 
 
 
 65 
 
 
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. O 
estado dos canais de chaveta deve estar em boas condições, principalmente 
quanto a perpendicularidade. Pois além do esforço de cisalhamento as chavetas 
sofrem torção, esforço este que tende a virá-las em sua sede (Figura 78 (a)). 
 
Quanto à chaveta de cunha, outros cuidados na montagem devem ser 
observados: uma tensão de aperto que não gere danos, fissuras (Figura 78 (b)) 
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 
(Figura 78 (c)). 
 
 
 
Figura 78 – Dados para manutenção. 
 
 
 
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 um tipo meia-lua. Esse tipo praticamente elimina os problemas com torção; 
especialmente se o eixo for temperado. 
 
 
 
 66 
3. Molas: 
 
São elementos elásticos de grande importância, empregados com os seguintes 
objetivos: 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 (Figura 79). 
 
 
 
Figura 79 – Parâmetros principais de uma mola. 
 
 
As molas realizam esforços de tração, compressão, torção e flexão. A seguir os 
tipos mais comuns. 
 
3.1 Tipos de Molas: 
 
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 (Figura 80 (a)). Pode ter a secção circular ou prismática 
(Figura 80 (b)). 
 
 
 
Figura 80 – Exemplo de mola helicoidal. 
 
 67 
Barra de torção – fabricada de vergalhão redondo ou quadrada (Figura 81). 
Também submetida a um torque. 
 
 
 
Figura 81 – Barra de torção. 
 
 
Mola espiral - trabalha para torção. É fabricada de arame ou fita de aço (Figura 
82), enrolada em espiral plana e deforma-se sob a aplicação de um momento 
torsor. 
 
 
 
Figura82 – Mola espiral. 
 
 
Mola de torção - fabricada com fios de secção circular ou prismática (Figura 83), 
para travas, esperas ou molas de retorno. 
 
 
Figura 83 – Mola de torção. 
 
 
Mola de disco - plana feita de chapa de aço recortada de várias maneiras. 
 
 
 
Figura 84 – Mola de disco. 
 
 68 
Mola prato - feita de chapa conificada. Trabalha para compressão (Figura 85). É 
formada por uma pilha de discos montados com as concavidades alternadamente 
opostas. Possibilita variar a rigidez e capacidade de carga apenas mudando o 
número de discos ou sua disposição. 
 
 
 
Figura 85 – Mola prato. 
 
 
Mola de flexão - consiste em uma ou várias lâminas de aço, levemente curvas 
ou planas, sustentadas em uma ponta (vigas de balanço) (Figura 86 (a)) e 
carregadas na outra. Pode ser também sustentada em ambas as pontas e 
carregadas ao centro (Figura 86 (b)). 
 
 
 
Figura 86 – Molas de flexão. 
 
 
Uma forma especial de mola de flexão é a formada por feixes de molas (mola 
balestra Figura 87); que utiliza várias lâminas de comprimentos diferentes, 
conseguindo grande resistência. 
 
 
 
Figura 87 – Feixe de molas ou mola balestra. 
 
 
 
 69 
Mola anelar - constituída por anéis com chanfros alternadamente internos e 
externos superpostos em um cilindro (Figura 88). Sob compressão axial, os anéis 
internos contraem-se e os externos expandem-se. Usada para solicitações de 
alta rigidez. 
 
 
 
Figura 88 – Mola anelar. 
 
 
Mola de borracha - é formada por tarugos de borracha separados por discos 
metálicos (Figura 89), 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. 
 
 
 
Figura 89 – Mola de borracha. 
 
 
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 (Figura 90). 
 
 
 
Figura 90 – Mola de plastiprene. 
 
 70 
Mola voluta - formada por uma lâmina relativamente larga, enrolada em hélice 
cônica com superposição das espiras. É usada quando são exigidos peças muito 
compactas e amortecimento pelo atrito entre as espiras (Figura 91). 
 
 
 
Figura 91 – Mola de voluta. 
 
 
3.2 Materiais para Molas: 
 
 Aço piano - contém de 097 a 1% de carbono, 0,25 a 0,40% de manganês 
e 0,1 a 092% de silício. Seu limite de ruptura é de 1 700 N/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 e 1 260 N/mm2. 
 
 Aço laminado a quente - contém de 0,9 a 1,05% de carbono. Seu limite de 
ruptura está entre 1 230 e 1 370 N/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 vanádio. Seu limite de ruptura está entre 1 400 
e 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 cromo e 0,15 a 0,2% 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 1050 e 1 750 N/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 e 1 960 N/mm2. 
 
 Bronze fosforoso para molas - com 5% de estanho e 0,5% de fósforo. Seu 
limite de ruptura é 660 N/mm2. 
 
 
 71 
3.3 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. 
 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. 
 
 
 
 72 
4. MANCAIS 
 
São conjuntos destinados a suportar as solicitações de peso e rotação de eixos e 
árvores. No ponto de contato entre a superfície do eixo e a superfície do mancal, 
ocorre atrito. 
 
Dependendo da solicitação de esforços, os mancais podem ser de deslizamento 
ou de rolamento. 
 
 
4.1 Mancais de Deslizamento: 
 
Geralmente, os mancais de deslizamento são constituídos de uma bucha fixada 
num suporte. Esses mancais são usados em máquinas pesadas ou em 
equipamentos de baixa rotação, porque a baixa velocidade evita 
superaquecimento dos componentes expostos ao atrito. 
 
 
 
Figura 92 – Mancal de deslizamento. 
 
 
O uso de buchas e de lubrificantes permitem reduzir esse atrito e melhorar a 
rotação do eixo. As buchas são, em geral, corpos cilíndricos ocos que envolvem 
os eixos, permitindo-lhes uma melhor rotação. São feitas de materiais macios, 
como o bronze e ligas de metais leves. 
 
 
 
Figura 93 – Mancal em corte. 
 
 73 
4.2 Classificação dos mancais de deslizamento: 
 
Pelo sentido das forças que suportam os mancais, classificam-se em: axiais, 
radiais e mistos. 
 
 Axiais - Impedem o deslocamento na direção do eixo, isto é, absorvem 
esforços longitudinais. 
 
 
 
Figura 94 – Mancal axial. 
 
 
 Radiais - Impedem o deslocamento na direção do raio, isto é, absorvem 
esforços transversais. 
 
 
 
Figura 95 – Mancal radial. 
 
 
 MISTOS - Tem, simultaneamente, os efeitos dos mancais axiais e radiais. 
 
 
 
Figura 96 – Mancal misto. 
 
 
 74 
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. 
 
 
4.3 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. 
 
 
 
Figura 97 – Mancal axial – rotação em sentido único. 
 
 
A figura abaixo mostra um caso para rotação alternada com respectivo detalhe 
para lubrificação. 
 
 
 
Figura 98 – Mancal axial – rotação alternada. 
 
 
4.4 Mancal Inteiriço: 
 
Fabricado geralmente de ferro fundido e empregado como mancal auxiliar 
embuchado ou não. 
 
 
 75 
 
 
Figura 99 – Mancal inteiriço. 
 
 
4.5 Mancal Ajustável: 
 
Fabricado de ferro fundido ou aço e embuchado.A bucha tem sempre forma que 
permite reajuste radial. Empregado geralmente em tornos e maquinas que devem 
funcionar com folga constante. 
 
 
 
Figura 100 – Mancal ajustável. 
 
 
4.6 Mancal Reto Bipartido: 
 
Feito de ferro fundido ou aço e embuchado com buchas de bronze ou casquilhos 
de metal antifricção. Empregado para exigências médias. 
 
 
 76 
 
 
Figura 101 – Mancal reto bipartido. 
 
 
4.7 Mancal a Gás: 
 
O gás (nitrogênio, ar comprimido, etc.) é introduzido através de furos radiais no 
mancal e mantém o eixo suspenso no furo. Isso permite altas velocidades e baixo 
atrito. Empregado em turbinas para esmerilhamento e outros equipamentos de 
alta velocidade. 
 
 
 
Figura 102 – Mancal a gás. 
 
 
4.8 Materiais para Bucha: 
 
Os materiais para bucha devem ter as seguintes propriedades: 
 
 Baixo módulo de elasticidade, para facilitar a acomodação à forma do eixo; 
 Baixa resistência ao cisalhamento, para facilitar o alisamento da superfície; 
 Boa capacidade de absorver corpos estranhos,para efeito de limpar a 
película lubrificante; 
 Resistência à compressão, à fadiga, à temperatura de trabalho e a 
corrosão; 
 Boa condutibilidade térmica; 
 Coeficiente de dilatação semelhante ao do aço. 
 
 
 77 
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 nylon e 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 a superfície cumprir sua 
função. 
 
O teflon é também autolubrificante, porém é sua estrutura física 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. 
 
 
Figura 103 – Casquilho. 
 
 
 
Figura 104 – Fitas de metal enroladas. 
 
 
4.9 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. 
 
 
 
 78 
 
 
Figura 105 – Formas construtivas das buchas. 
 
 
4.10 Manutenção de Mancais: 
 
A tarefa de manutenção é eliminar os fatores que implicam desgaste prematuro 
dos mancais. 
 
De acordo com levantamentos feitos por várias entidades, os perigos de danificar 
os mancais ,distribuem-se como segue: 
 
 . sujeira 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 a 5 % 
 
 
Abaixo estão indicados alguns cuidados que se devem tomar quando da 
montagem dos mancais. 
 
 
 
 
 
 
 79 
 
 
 
 
 
Figura 106 – Cuidados na montagem de mancais. 
 
 
 80 
Cuidados para Montagem de Mancais Bipartidos: 
 
Evite a inversão da posição do casquilho, ou a troca do superior pelo inferior, pois 
pode obstruir a passagem de óleo. 
 
 
 
Figura 107 – Exemplo de inversão da posição. 
 
 
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. 
 
 
 
Figura 108 – Exemplo de aperto excessivo. 
 
 
Folgas excessivas entre os pinos de guia e os furos ou mesmo a inversão da 
tampa podem provocar uma descentralização. 
 
 
 81 
 
 
Figura 109 – Exemplo de folgas excessivas. 
 
 
O alojamento do mancal pode estar fora da tolerância (dimensões, ovalização, 
etc.). 
 
 
 
Figura 110 – Exemplo de tolerância inadequada. 
 
 
Cuidados para Montagem de Buchas sob Pressão: 
 
As buchas devem ter um ajuste r6 e montadas em furo H7 , para obter um ajuste 
forçado. O furo da bucha deve ter 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 5 º e 
lubrificada. 
 
As buchas devem ser introduzidas nos mancais bem alinhadas com auxílio do 
dispositivo de arraste (ver figura abaixo) ou mandril auxiliar na prensa. Deve-se 
evitar o uso do martelo. 
 
 
 
Figura 111 – Introdução da bucha no mancal. 
 
 82 
As buchas de metal sinterizado são comprimidas adequadamente com um 
mandril suporte para evitar empeno, rompimento da bucha e manter a medida do 
furo. 
 
O quadro abaixo apresenta os danos mais comuns nos mancais e suas causas. 
 
 
 
 
Figura 112 – Principais danos nos mancais. 
 
 
 83 
5. MANCAIS DE ROLAMENTO 
 
Quando necessitar de mancal com maior velocidade e menos atrito, o mancal de 
rolamento é o mais adequado. Os rolamentos são classificados em função dos 
seus elementos rolantes. Veja os principais tipos, a seguir. 
 
 
 
Figura 113 – Principais tipos de rolamentos. 
 
Os eixos das máquinas, geralmente, funcionam assentados em apoios. Quando 
um eixo gira dentro de um furo produz-se, entre a superfície do eixo e a 
superfície do furo, um fenômeno chamado atrito de escorregamento. 
 
Quando é necessário reduzir ainda mais o atrito de escorregamento, utilizamos 
um outro elemento de máquina, chamado rolamento. Os rolamentos limitam, ao 
máximo, as perdas de energia em conseqüência do atrito. 
 
São geralmente constituídos de dois anéis concêntricos, entre os quais são 
colocados elementos rolantes como esferas, roletes e agulhas. Os rolamentos de 
esfera compõem-se de: 
 
 
 
Figura 114 – Componentes de um rolamento de esferas. 
 
 84 
O anel externo é fixado no mancal, enquanto que o anel interno é fixado 
diretamente ao eixo. 
 
 
 
Figura 115 – Características da montagem de rolamentos. 
 
 
As dimensões e características dos rolamentos são indicadas nas diferentes 
normas técnicas e nos catálogos de fabricantes.Ao examinar um catálogo de 
rolamentos, ou uma norma específica, você encontrará informações sobre as 
seguintes características: 
 
 
Características dos rolamentos: 
 
D: diâmetro externo; 
d: diâmetro interno; 
R: raio de arredondamento; 
L: largura. 
 
 
 
Em geral, a normalização dos rolamentos é feita a partir do diâmetro interno d, 
isto é, a partir do diâmetro do eixo em que o rolamento é utilizado. Para cada 
diâmetro são definidas três séries de rolamentos: leve, média e pesada. 
 
As séries leves são usadas para cargas pequenas. Para cargas maiores, são 
usadas as séries média ou pesada. Os valores do diâmetro D e da largura L 
aumentam progressivamente em função dos aumentos das cargas. 
 
Os rolamentos classificam-se de acordo com as forças que eles suportam. 
Podem ser radiais, axiais e mistos. 
 
 Radiais não suportam cargas axiais e impedem o deslocamento no 
sentido transversal ao eixo. (Figura 116 (a)). 
 
 Axiais - não podem ser submetidos a cargas radiais. Impedem o 
deslocamento no sentido axial, isto é, longitudinal ao eixo. (Figura 116 (b)). 
 
 
 85 
 Mistos - suportam tanto carga radial como axial. Impedem o deslocamento 
tanto no sentido transversal quanto no axial. (Figura 116 (c)). 
 
 
 
Figura 116 – Classificação dos rolamentos de acordo com as cargas. 
 
 
Conforme a solicitação, apresentam uma infinidade de tipos para aplicação 
específica como: máquinas agrícolas, motores elétricos, máquinas, ferramentas, 
compressores, construção naval etc. 
 
Quanto aos