Aula 3 Eixos

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ELEMENTOS DE MÁQUINAS
Dimensionamento de eixos
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Introdução
Um eixo é um membro rotativo, geralmente de
secção transversal circular, utilizado para transmitir
potência ou movimento. Ele provê a linha de centro
de rotação, ou oscilação, de elementos como
engrenagens, polias, volantes, manivelas, rodas
dentadas e similares, bem como controla a geometria
de seus movimentos.
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Elementos de máquinas de Shgley – Richard G. |Bodinas
Dimensionamento do eixo por tensão
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Torque
• O torque atua em uma porção do eixo – normalmente é constante
• Tensão de cisalhamento máxima na superfície extremidade do eixo.
Flexão
• Momentos fletores são determinados através de diagramas de 
cisalhamento e momento fletor
• Normalmente atuam em dois planos
• Tensões normais são máximos na superfície externa do eixo – são 
completamente reversas.
Cargas axiais:
• São muito menores que as cargas de flexão – Engrenagens 
helicoidais e rolamentos de rolos cônicos.
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Combinação de modos de carregamento
Critério de von misses para cargas alternadas
Critério de von misses para cargas médias
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Dimensionamento do eixo por tensão
Tensões flutuantes devido a flexão Tensões flutuantes devido a torção
Para um eixo sólido com secção transversal circular:
Tensões flutuantes devido a carga axial
Para um eixo sólido com secção transversal circular:
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Dimensionamento do eixo por tensão
Tensões de von Misses para eixos rotativos, circulares sólidos, desprezando as carga
axiais
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Dimensionamento do eixo por tensão
DE-Goodman – Energia de distorção (DE) e Critério de Goodman
Substituindo e das equações anteriores resulta em:
Para projetar um eixo:
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Dimensionamento do eixo por tensão
DE-Gerber – Energia de distorção (DE) e Critério de Gerber
Para projetar um eixo:
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Dimensionamento do eixo por tensão
DE-Gerber – Energia de distorção (DE) e Critério ASME-Elíptico
Para projetar um eixo:
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Dimensionamento do eixo por tensão
DE-Gerber – Energia de distorção (DE) e Critério de Soderberg
Para projetar um eixo:
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Dimensionamento do eixo por tensão
Verificação para o escoamento
Uma maneira rápida e conservativa de estimar é a seguinte:
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Dimensionamento do eixo por tensão
Exercícios:
Em um ressalto usinado de eixo, o diâmetro menor d é
28 mm, o diâmetro maior D é 42 mm, e o raio do filete
é 2,8 mm. O momento flexor é 142,4 N· m e o
momento estável de torção é 124,3 N· m. O eixo de
aço termo-tratado tem uma resistência última Sut = 735
MPa e uma resistência ao escoamento de Sy = 574
MPa. A meta de confiabilidade é de 0,9.
(a) Determine o fator de segurança à fadiga do
desenho usando cada um dos critérios de falha por
fadiga descritos nesta seção.
(b) Determine o fator de segurança de escoamento.
1 - Determinação de Kt e Kts
Através das figuras abaixo:
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Dimensionamento do eixo por tensão
Determinação do Kf e Kfs
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Dimensionamento do eixo por tensão
Aço
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Dimensionamento do eixo por tensão
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Dimensionamento do eixo por tensão
(b) Determine o fator de segurança de escoamento.
Dúvidas
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