Av1 - Elementos de Máquinas Avançado

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Av1 - Elementos de Máquinas Avançado
1) As engrenagens são obtidas por três principais processos de fabricação: usinagem, conformação e fundição.
Tomando como referência os processos para fabricação de engrenagens, julgue as afirmativas a seguir em (V) Verdadeiras ou (F) Falsas.
 
Olivio, Amauri. Elementos de máquinas II. Londrina: Editora e Distribuidora Educacional S.A., 2018.
 
(   ) As engrenagens geradas por processos de fundição apresentam boa qualidade de acabamento e alta precisão.
(   ) A definição do processo de conformação das engrenagens é diretamente relacionado com o material da engrenagem, tipo e precisão do dente, acabamento desejado, ruído produzido quando em uso, custo, tamanhos, etc.
(   ) A fabricação de engrenagens por usinagem é pouco empregado na indústria devido à baixa precisão resultante no produto final.
(   ) Engrenagens de polímero são aplicadas para situações com necessidades de alta precisão e alta resistência mecânica.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
Alternativas:
· a) V – V – F – F.
· b) F – F – V – V.
· c) V – F – V – F.
· d) V – F – V – V.
· e) F – V – F – F.
2) Os materiais empregados na manufatura de engrenagens podem passar por processos de tratamento térmico a fim de atingirem propriedades mais propícias as solicitações as quais as engrenagens são submetidas. A Figura 1 a seguir apresenta a Tensão de flexão admissível para ações endurecidos por completo.
 
Figura 1: Gráfico da tensão de flexão admissível por dureza Brinell para aços endurecidos por completo.
Pela Figura 1, para uma engrenagem que necessite de um aço de Grau 1 e com tensão de flexão admissível de 40 k
Alternativas:
· a)  o aço apresentará dureza Brinell de 350 HB.
· b)  o aço apresentará dureza Brinell de 320 HB.
· c)  o aço apresentará dureza Brinell de 300 HB.
· d)  o aço apresentará dureza Brinell de 270 HB.
· e)  o aço apresentará dureza Brinell de 250 HB.
3) Quando se analisa os fatores para dimensionamento de engrenagens cônicas, tem-se alguns parâmetros iniciais importantes pelos quais as análises devem partir. O torque de trabalho do pinhão (Tp) é um deles e é determinado pela razão entre a potência (hp em hp) e a rotação do eixo (np em rpm), através da equação  [lbf.in]. Já o diâmetro do pinhão (dp) é definido como , sendo Np o número de dentes do pinhão e Pd  o número de passos diametral do pinhão. Tem-se ainda outra importante equação que estabelece o número de dentes da engrenagem Neng = meng ¿ Np , em que meng representa a razão de engrenamento por  , sendo np a rotação do pinhão e neng a rotação da engrenagem.
Para um sistema de transmissão por engrenagens cônicas de dentes retos, em que a o pinhão, com 25 dentes, passo diametral de 5 dentes/in e em rotação de 600 rpm transmite rotação para o eixo perpendicular que, devido a razão de engrenamento, apresenta rotação de 300 rpm e potência de 6 hp, são feitas as seguintes afirmações:
 
I - O torque de operação do pinhão é de 630,25 lbf.in.
II - O pinhão deve apresentar diâmetro de 5 in.
III - A engrenagem deve ter 12,5 dentes.
É correto o que se afirma em:
Alternativas:
· a) Apenas as afirmativas II e III estão corretas.
· b) Apenas as afirmativas I e III estão corretas.
· c) As afirmativas I, II e III estão corretas.
· d) Apenas as afirmativas I e II estão corretas.
· e) Apenas a afirmativa II está correta.
4) Uma engrenagem cilíndrica de dentes helicoidais está sendo projeta e sabe-se que será de aço 1020 com Grau 1, confiabilidade de 0,999, tensão admissível de contato de 180.000 psi e tensão admissível de flexão de 21400 psi, ângulo de pressão de 22°, KB=KS=KO=KT=KR=1, carga tangencial de 145 lbf, Cf e CH valendo 1, Km = 1,8, Kv = 1,18, I = 0,14, J = 0,41, F = 0,96 in, dp = 2 in, YN = 0,8 e Pd = 8 in.
Em relação a engrenagem cilíndrica de dentes helicoidais, o valor do fator de segurança SF  é da ordem de
Alternativas:
· a) 1,5.
· b) 2,2.
· c) 3,3.
· d) 3,9.
· e) 2,7.
5) Os sistemas de engrenagens sem fim, em comparação com outros tipos de sistemas de engrenagens, apresentam eficiência mecânica baixa e, por isto, a determinação da força transmitida pela coroa (WGt ) é relacionada com o conceito de potência de saída (H0) através da equação , onde nd é o fator de projeto, ka é o fator de aplicação, VG é a velocidade tangencial da coroa, e é a eficiência.
Para um conjunto de engrenagens sem fim que apresenta eficiência de 0,8; coeficiente de atrito de 0,18; fator de projeto igual a 1; transmite ao eixo de saída potência equivalente a 4 hp, fator de aplicação de 1,5 e velocidade tangencial na coroa de 120 ft/min, assinale a alternativa correta com o valor da componente tangencial da força na coroa.
Alternativas:
· a) 800 lbf.
· b) 422 lbf.
· c) 2062,5 lbf.
· d) 450,5 lbf.
· e) 140,2 lbf.
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