Trabalho medições

Prévia do material em texto

1 
 
FACULDADE EDUCACIONAL ARAUCÁRIA 
 
 
 
 
 
 
MARCELO SUCHEK ANTUNES 
 
 
 
 
 
 
 
MEDIÇÃO DE ROSCAS E ENGRENAGENS 
 
 
 
 
 
 
 
CURITIBA 
2017 
2 
 
MARCELO SUCHEK ANTUNES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MEDIÇÃO DE ROSCAS E ENGRENAGENS 
 
Trabalho apresentado ao curso de 
Engenharia Mecânica da Faculdade 
Educacional Araucária – FACEAR 
como requisito parcial para 
aprovação na disciplina de 
Metrologia. 
 
Professora: Elvis. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CURITIBA 
2017 
3 
 
SUMÁRIO 
 
 
1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................................ 4 
2 MEDIÇÃO DE ROSCAS ........................................................................................................ 5 
3 MEDIÇÃO DE ENGRENAGENS .......................................................................................... 8 
4 CONCLUSÃO ........................................................................................................................ 10 
REFERÊNCIAS ........................................................................................................................ 11 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
 
O referido trabalho descreve a medição de roscas e engrenagens. Onde 
medir é uma forma de descrever o mundo. As grandes descobertas científicas, 
as grandes teorias clássicas foram, e ainda são, formuladas a partir de 
observações experimentais. Uma boa teoria é aquela que se verifica na prática. 
A descrição das quantidades envolvidas em cada fenômeno se dá através da 
medição. A medição continua presente no desenvolvimento tecnológico. É 
através da medição do desempenho de um sistema que se avalia e realimenta 
o seu aperfeiçoamento. A qualidade, a segurança, o controle de um elemento ou 
processo é sempre assegurada através de uma operação de medição. 
Os parafusos são elementos de fixação, empregados na união não 
permanente de peças, isto é, as peças podem ser montadas e desmontadas 
facilmente, bastando apertar e desapertar os parafusos que as mantêm unidas. 
Os parafusos se diferenciam pela forma da rosca, da cabeça, da haste e do tipo 
de acionamento. Já as engrenagens são usadas para transmitir torque e 
velocidade angular em diversas aplicações. Existem várias opções de 
engrenagens de acordo com o uso a qual ela se destina. 
Assim, primeiramente será tratado a medição de roscas e 
consequentemente das engrenagens. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 
 
2 MEDIÇÃO DE ROSCAS 
 
 
No parafuso distingue-se em três partes básicas: cabeça, corpo e rosca. 
A cabeça permite apoiar o parafuso ou imprimir lhe um movimento 
giratório com a ajuda de ferramentas adequadas; o corpo é a parte do cilindro 
que está sem rosca (em alguns parafusos a parte do corpo pode tomar algumas 
formas, sendo as mais comuns à quadrada e a nervada), e a rosca é a parte que 
tem fabricado o sulco 
Cada elemento da rosca tem o seu próprio nome, se denomina filete ou 
fio, a parte saliente do sulco denomina-se fundo ou raiz e a parte mais baixa 
crista. 
Pode-se fabricar simultaneamente um, dois ou mais sulcos sobre o 
mesmo cilindro, dando lugar a parafusos de rosca simples, dupla ou tripla. 
O diâmetro do parafuso é medido na zona da rosca, podendo ser 
milímetros ou em polegadas, já o comprimento do parafuso é a medida da rosca 
e corpo juntos e o perfil de rosca faz referência ao perfil do filete com que foi 
fabricado o parafuso; os mais empregados são: 
As roscas em “V” aguda são empregadas para instrumentos de precisão 
(parafuso micrométrico, microscópio), a Witworth e a métrica se empregam para 
Sujecion (sistema parafuso e porca), a redonda para aplicações especiais (As 
lâmpadas e porta lâmpadas levam esta rosca), a quadrada e a trapezoidal se 
empregam para a transmissão de potência ou movimento (grifos, morsas, 
tornos), as de dentes de serra recebem precisão somente em um sentido e se 
usa para aplicações especiais (mecanismos onde se queira facilitar o giro em um 
sentido e dificultar em outro). 
O passo da rosca é a distância que existe entre duas cristas 
consecutivas. Se o parafuso é de uma rosca simples corresponde ao avanço 
sobre a porca com uma volta completa. Se for de rosca dupla o avanço será igual 
ao dobro do passo. 
Designa-se a rosca métrica mediante a letra M maiúscula, seguido do 
diâmetro do parafuso (em milímetros), assim M8 faz referência a uma rosca 
métrica de 8 mm de diâmetro. 
6 
 
Se o parafuso é métrico de rosca fina (tem um passo menor que o 
normal) a designação se faz juntando o passo a nomenclatura anterior. Por 
exemplo: M20 x 1,5 faz referência a um parafuso de rosca métrica de 20 de 
diâmetro e 1,5 mm de passo. 
O primeiro procedimento para calcular roscas consiste na medição do 
passo da rosca, para obter essa medida, podemos usar pente de rosca, escala 
ou paquímetro. 
Esses instrumentos são chamados verificadores de roscas e fornecem a 
medida do passo em milímetro ou em filetes por polegada, e também, a medida 
do ângulo dos filetes. 
As roscas de perfil triangular são fabricadas segundo três sistemas 
normalizados: o sistema métrico ou internacional (ISO), o sistema inglês ou 
Witworth e o sistema americano. 
No sistema métrico as roscas são determinadas em milímetros. Os 
filetes têm forma triangular, ângulo de 60º, crista plana e raiz arredondada. 
No sistema Witworth são dadas em polegadas. Nesse sistema, o filete 
tem a forma triangular e ângulo de 55º, crista e raiz arredondadas. 
O passo é determinado dividindo-se uma polegada pelo número de 
filetes contidos em dentro dessa polegada. 
No sistema americano as medidas são expressas em polegadas, o filete 
tem a forma triangular, ângulo de 60º, crista plana e raiz arredondada. Nesse 
sistema assim como no Witworth, o passo também é determinado dividindo-se 
uma polegada pelo número de filetes contidos em uma polegada. 
Nos três sistemas, as roscas são fabricadas em dois padrões: normal e 
fina. A rosca normal tem menor número de filetes por polegada que a rosca fina. 
No sistema Witworth, a rosca normal é caracterizada pela sigla BSW 
(British standard Witworth - padrão britânico para roscas normais). Nesse mesmo 
sistema, a rosca fina é caracterizada pela sigla BSF (British standard fine – 
padrão britânico para roscas finas). 
No sistema americano, a rosca normal é caracterizada pela sigla NC 
(national coarse) e a rosca fina pela sigla NF (national fine). 
Existem outras formas de medição de roscas externas, há métodos 
mecânicos de medição (mais antigos) e, recentemente, métodos ópticos de 
medição de roscas caracterizados pelo uso de um microscópio 
7 
 
Os métodos Mecânicos de Medição de roscas estão sujeitos a certas 
limitações. Por exemplo a medição por meios mecânicos do ângulo do perfil não 
é aplicável, a não ser para grandes valores de passo e com uso de máquinas de 
medir especiais. Já a medição do diâmetro do núcleo exigiria o uso de 
apalpadores de medição especiais e o resultado ficaria fortemente influenciado 
pelo tipo de contato destes apalpadores no fundo do perfil e pela força de 
medição utilizada, de modo que a confiabilidade do resultado ficaria 
comprometida. 
Métodos ópticos são caracterizados pelo uso de um microscópio. Todos 
os parâmetros de uma rosca externa, inclusive o ângulo do perfil e diâmetro do 
núcleo, são mensuráveis sem problemas, já que o procedimento é direto: mede-
se cada um dos parâmetros independentemente dos outros, evitando-se a 
influência mútua com o subsequente mascaramentodos resultados. Nas roscas 
internas é possível medir-se apenas os semiângulos de flanco, através da 
confecção de uma " amostra " do perfil real do ângulo da rosca, feita de material 
com características de deformação volumétrica muito pequena. 
No método dos três arames, os mesmos acomodam-se nos respectivos 
filetes tocando os flancos. O diâmetro dos arames deve ser escolhido em 
função dos parâmetros da rosca a fim de que toquem os flancos perto da linha 
média do flanco, e ao mesmo tempo, sobressaiam aos filetes. 
O prisma deve ser inserido na ponta sem folga, porém, facilmente 
girável, já que no momento da medição deve se acomodar sobre o flanco de 
acordo com o passo da rosca, esse método é bastante comum em oficinas, já 
que oferece rapidamente os resultados, sem cálculos adicionais e de fácil 
aprendizagem 
O método das duas esferas, a medição do diâmetro de flanco de roscas 
internas pode servir-se do princípio de medições diferenciais segundo esse 
método. Como padrão de referência para esta medição utiliza-se blocos padrão 
de comprimento em conjunto com padrões especiais que possuam um ângulo 
de flanco da rosca a medir, chanfros de 55º ou 60º destes blocos especiais é 
conhecida, determinada por calibração 
No processo de intersecção dos eixos, a medição por este processo é 
feita tangenciando os gumes das facas de medição nos flancos da rosca, num 
plano horizontal, coincidente com o eixo axial do calibrador. Esta faca tem, 
8 
 
paralelamente ao gume, um traço fino que é utilizado como linha auxiliar nas 
medições. Esta linha auxiliar é coincidente com o espaçamento entre os 
reticulados na ocular goniométrica para determinadas aplicações pré-definidas. 
 
 
 
3 MEDIÇÃO DE ENGRENAGENS 
 
 
Engrenagens são componentes mecânicos utilizados para transmitir 
movimentos, rotações ou deslocamentos lineares e transmissão de potência. 
As engrenagens podem ser de dentes retos, onde possuem dentes 
paralelos ao eixo de rotação e são utilizadas para transmitir movimento entre 
dois eixos paralelos, já as helicoidais possuem dentes inclinados em relação ao 
eixo de rotação, são engrenagens que emitem menor ruído e as cônicas, 
possuem dentes formados em superfície cônica, e transmitem movimentos entre 
eixos que se interceptam. 
Existem alguns equipamentos para medição das engrenagens, são eles: 
os paquímetros, micrômetros e as medidoras tridimensionais. 
O paquímetro é um instrumento usado para medir com precisão as 
dimensões de pequenos objetos. Trata-se de uma régua graduada, com encosto 
fixo, sobre a qual desliza um cursor. O paquímetro possui dois bicos de medição, 
sendo um ligado à escala e o outro ao cursor. 
Existem micrometros para medição de módulos de engrenagens, os 
mesmos são usados para medição da espessura dos dentes de engrenagens. 
A medida sobre dentes de engrenagens (valor médio sobre vários 
dentes) pode ser determinada com o micrômetro que tem os sensores de 
medição em forma de discos rasos. É empregado também para medição de 
ranhuras, aletas, rasgos de chaveta e ainda outros materiais moles onde se faz 
necessária maior área de contato (menores deformações do material). 
Nas engrenagens retas, os círculos primitivos, ou de passo, é o círculo 
teórico sobre o qual todos os cálculos são geralmente baseados, o diâmetro 
primitivo d é o diâmetro da circunferência primitiva, o passo circular (passo 
9 
 
frontal) p é a distância de um ponto de um dente até o ponto correspondente no 
próximo dente medido ao longo da circunferência primitiva e o diametral pitch 
(passo diametral) P é usado com sistema de unidades inglesas e é a razão do 
número de dentes em uma engrenagem e o diâmetro primitivo em polegadas. 
No sistema SI usa-se o modulo m em milímetros. 
Na medição de dentes, o primeiro ponto de contato é onde o perfil da 
base da engrenagem motora toca o perfil da cabeça da engrenagem movida, no 
meio do contato, as engrenagens se cruzam no ponto de tangência das 
circunferências o chamado ponto primitivo, já no final do contato, o perfil da 
cabeça da engrenagem motora toca e se afasta do perfil da base da engrenagem 
movida. No ponto primitivo vale a regra da razão de transmissão 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10 
 
4 CONCLUSÃO 
 
 
Conclui-se através do trabalho descrito a importância dos equipamentos 
de medição como paquímetros, micrômetros, medidoras tridimensionais e 
pentes, no dia a dia para conferencia e execução de parafusos e engrenagens, 
independentemente do tamanho, passo, diâmetro, desde que usados de forma 
adequada, juntamente com rapidez e eficiência. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11 
 
REFERÊNCIAS 
 
RODRIGUAS, R. S. Metrologia Industrial – Fundamentos de Medição 
Mecânica. 1985. 
 
 
LINCK, C. Medição de Roscas. 2013. 
 
 
SHIGLEY, J.E. MISCHKE, C.R., BUDYNAS, R.G., Projeto de Engenharia 
Mecânica, 7a edição. S/D 
 
 
JUNIOR, A A S. Apostila para o Curso de Engenharia Mecânica .2002.