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Aula Elementos Diversos de Eixo Parte 01

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CURSO DE 
ENGENHARIA MECÂNICA 
Campus Buritis 
ELEMENTOS DE MÁQUINAS II 
AULA 05 
ELEMENTOS DIVERSOS DE EIXOS 
 
Parafusos de Fixação, Chavetas, Pinos, 
Cavilhas, Cupilhas e Anéis Elásticos 
Prof. Luiz Brant 
ELEMENTOS DIVERSOS DE EIXOS 
O eixo é um membro rotativo, usualmente de seção 
transversal circular, usado para transmitir potência ou 
movimento. Ele provê rotação, ou oscilação, a elementos 
tais como engrenagens, polias, volantes, manivelas, 
rodas dentadas e similares, e controla a geometria de 
seus movimentos. Para transmitir o movimento do eixo a 
esses elementos, é necessário um meio de transferência 
de torque: pinos, chavetas, estrias, etc. 
ELEMENTOS DIVERSOS DE EIXOS 
Além de transmitir torque, muitos desses dispositivos são 
projetados para falhar caso o torque exceda limites 
operacionais aceitáveis, protegendo os componentes mais 
caros 
Os elementos comuns de transferência de torque entre o 
eixo e engrenagens, polias, rodas dentadas, etc, são: 
 Estrias 
 Ajustes de Pressão e Contração 
 Ajustes Cônicos 
 Acoplamentos 
 Parafusos de Fixação 
 Chavetas 
 Pinos e Cavilhas 
 Cupilhas ou Contrapinos 
 Anéis Elásticos (de retenção) 
PARAFUSOS DE FIXAÇÃO 
Para os casos de transmissão de 
baixo torque, vários meios de transmitir 
o torque estão disponíveis, dentre eles 
os parafusos de fixação. 
Ao parafusos de fixação dependem da compressão para 
desenvolver uma força de aperto. A resistência ao 
movimento axial do colar ou do cubo relativa ao eixo é 
chamada de capacidade de sustentação, devida à 
resistência friccional das porções em contato do colar e 
eixo, tanto quanto de qualquer penetração do parafuso 
de fixação no eixo. 
PARAFUSOS DE FIXAÇÃO 
(a) Ponta Plana ; (b) Ponta de Taça ; (c) Ponta Oval ; (d) Ponta de Cone ; (e) Ponta meio-grampo 
Parafusos Tipo Encaixe (soquete) 
PARAFUSOS DE FIXAÇÃO 
Fatores de Segurança: 1,5 a 2 para cargas estáticas, e 4 a 8 para cargas dinâmicas 
CHAVETAS 
As chavetas são elementos móveis 
que permitem a fixação do cubo de 
uma engrenagem ou polia a um eixo 
com objetivo específico de capacitar 
o conjunto cubo-roda a transmitir 
potência. 
Componentes chavetados geralmente tem 
um ajuste deslizante no eixo, assim, a 
montagem e desmontagem tornam-se fáceis. 
A chaveta é um dos meios mais efetivos 
e econômicos de transmitir níveis 
moderados a elevados de torque, se 
ajustando em uma ranhura no eixo e na 
engrenagem /polia. 
CLASSIFICAÇÃO DE CHAVETAS 
As chavetas podem ser planas ou paralelas, 
inclinadas com ou sem cabeça e meia-lua ou meia-
cana, do tipo normal, e ainda as denominadas 
finas. Todas elas estão previstas nas normas 
ABNT e DIN. O modo de fixá-las pode ser por 
parafusos ou por encaixe sob pressão 
As chavetas se classificam em: 
 chavetas de cunha; 
 chavetas paralelas; 
 chavetas de disco. 
As chavetas têm esse nome 
porque são parecidas com 
uma cunha. Uma de suas 
faces é inclinada, para facilitar 
a união de peças. 
CLASSIFICAÇÃO DE CHAVETAS 
São colocadas na extensão do eixo para unir roldanas, rodas, volantes etc. 
Podem ser com ou sem cabeça e são de montagem e desmontagem fácil. Sua 
inclinação é de 1:100 e suas medidas principais são definidas quanto a altura 
(h); comprimento (L) e largura (b). 
 
 
 
Chavetas de Cunha 
Podem ser de diversos tipos: encaixada, meia-
cana, plana, embutida e tangencial. 
CLASSIFICAÇÃO DE CHAVETAS 
Chavetas encaixadas - São muito usadas. Sua 
forma corresponde à do tipo mais simples de 
chaveta de cunha. Para possibilitar seu emprego, o 
rasgo do eixo é sempre mais comprido que a 
chaveta. 
Chaveta meia-cana – 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 a chaveta transmite o movimento por 
efeito do atrito. Desta forma, quando o esforço no 
elemento conduzido for muito grande, a chaveta 
desliza sobre a árvore. 
Chavetas de Cunha 
CLASSIFICAÇÃO DE CHAVETAS 
Chaveta plana – Sua forma é similar à da chaveta 
encaixada, porém, para sua montagem não se abre 
rasgo no eixo. É feito um rebaixo plano. 
 
Chavetas tangenciais – São formadas por um par 
de cunhas, colocado em cada rasgo. São sempre 
utilizadas duas chavetas, e os rasgos são 
posicionados a 120º. Transmitem fortes cargas e 
são utilizadas, sobretudo, quando o eixo está 
submetido a mudança de carga ou golpes. 
Chavetas de Cunha 
CLASSIFICAÇÃO DE CHAVETAS 
Chavetas embutidas – Essas chavetas têm os 
extremos arredondados, conforme se observa na 
vista superior ao lado. O rasgo para seu alojamento 
no eixo possui o mesmo comprimento da chaveta. 
As chavetas embutidas nunca têm cabeça. 
 
Lingüetas – Essas chavetas têm as faces 
paralelas, portanto, não têm inclinação. A 
transmissão do movimento é feita pelo ajuste de 
suas faces laterais às laterais do rasgo da chaveta. 
Fica uma pequena folga entre o ponto mais alto da 
chaveta e o fundo do rasgo do elemento conduzido. 
Chavetas Paralelas 
CLASSIFICAÇÃO DE CHAVETAS 
É uma variante da chaveta paralela. Recebe esse 
nome porque sua forma corresponde a um 
segmento circular. 
É comumente empregada em eixos cônicos por 
facilitar a montagem e se adaptar à conicidade do 
fundo do rasgo do elemento externo. 
Chavetas de Disco ou meia-lua (tipo woodruff) 
CLASSIFICAÇÃO DE CHAVETAS 
NBR 6375 
Normas DIN | ABNT 
CLASSIFICAÇÃO DE CHAVETAS 
Normas DIN | ABNT 
NBR 6417 NBR 6417 NBR 5855 
NBR 6375 NBR 6375 NBR 6375 NBR 6417 
MATERIAIS DE CHAVETAS 
Os materiais empregados nas chavetas são, em geral, aços do tipo 
ABNT 1020, 1035 ou 1045, com dureza mínima de 10 Rc; ou ainda 
aços ligados do tipo ABNT 2330 ou 8630, tratados termicamente para 
uma dureza de 40 a 50 Rc; ou mesmo aços inoxidáveis do tipo AISI 
304, 316 e 320. 
DIMENSÕES DE CHAVETAS 
DIMENSÕES DE CHAVETAS 
Tolerâncias 
DIMENSIONAMENTO DE CHAVETAS 
Chavetas Paralelas 
Para chavetas em cunha, o cálculo deverá considerar que uma parcela do torque será consumida pelo atrito 
2/
2
2/
2
2/ hdL
T
hL
d
T
hL
F






dbL
T
bL
d
T
bL
F






2
2
 5,25,1
.577,0




FS
SS
FS
S
FS
S
ysy
sy
adm
y
adm


1,25D < L < 2D Recomendado: 
 EXEMPLO 01 
Uma árvore de diâmetro 50 mm, gira a 500 rpm e recebe por meio de uma polia 
uma potência de 20 kW. Conforme o projeto, sabe-se que o comprimento do cubo 
é de 75 mm. Verificar se é possível utilizar uma chaveta paralela 14 x 9 executada 
em aço ABNT 1025 LQ com escoamento e = 220 MPa. 
DIMENSIONAMENTO DE CHAVETAS 
 EXEMPLO 02 
O eixo-árvore de uma máquina encontra-se chavetado a uma engrenagem, para 
transmitir uma potência de 51,5 kW (~ 70 cv), girando com rotação n = 1.440 rpm. 
O diâmetro da árvore é de 100 mm. Adotando um fator de segurança igual a 2 e 
considerando que a chaveta será construída com aço SAE 1020 (e = 220 MPa), 
definir as dimensões mais adequadas para a chaveta. 
DIMENSIONAMENTO DE CHAVETAS 
ATENÇÃO à concentração de tensão no eixo, devido ao rasgo de chaveta: 
CHAVETAS 
Curvas de Peterson 
PINOS, CAVILHAS E CUPILHAS 
Pinos são elementos de fixação mais antigos e 
simples utilizados na construção e máquinas. 
São usados para fixar ou para posicionar peças umas 
em relação à outra, servir como pinos de segurança e 
até mesmo como eixo. 
Pinos ou Chaveta de Pinos 
Pinos CilíndricosPino Cônico Pino Elástico 
O ajuste dos pinos pode ser com folga ou com interferência. O pinos se 
apresentam em diversas formas: 
• Pinos cônicos (conicidade 1:50): Exercem função de centragem e exigem furos precisos e 
de bom acabamento. 
• Pinos cilíndricos: Quando solicitados ao cisalhamento exigem furos de tolerância rigorosa. 
• Pinos elásticos ou de mola: Devido a sua elasticidade, não exigem furos com tolerância 
muito precisa. São fabricados em aço mola. 
Pinos ou Chaveta de Pinos 
PINOS, CAVILHAS E CUPILHAS 
Pinos ou Chaveta de Pinos 
PINOS, CAVILHAS E CUPILHAS 
Pinos ou Chaveta de Pinos 
PINOS, CAVILHAS E CUPILHAS 
Pinos ou Chaveta de Pinos 
PINOS, CAVILHAS E CUPILHAS 
Pinos ou Chaveta de Pinos 
PINOS, CAVILHAS E CUPILHAS 
Cavilhas 
As cavilhas, também chamadas pinos estriados, 
pinos entalhados, pinos ranhurados ou, ainda, 
rebite entalhado, são pinos com ranhuras que 
permitem sua deformação ao serem introduzidos 
nos furos. 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. Justamente as ranhuras (ou 
entalhes) é que fazem com que o conjunto não se 
movimente no caso de se utilizar cavilhas. 
PINOS, CAVILHAS E CUPILHAS 
Cavilhas 
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. 
PINOS, CAVILHAS E CUPILHAS 
Cavilhas 
PINOS, CAVILHAS E CUPILHAS 
Cupilhas ou Contrapinos 
PINOS, CAVILHAS E CUPILHAS 
Cupilha é um arame de secção semi-circular, dobrado de 
modo a formar um corpo cilíndrico e uma cabeça. Sua 
função principal é a de travar outros elementos de máquinas 
como porcas e pinos. 
Cupilhas ou Contrapinos 
PINOS, CAVILHAS E CUPILHAS 
Aplicação em Porcas 
Cupilhas ou Contrapinos 
PINOS, CAVILHAS E CUPILHAS 
pino com cabeça 
pino sem cabeça 
ANÉIS ELÁSTICOS 
Anéis elásticos (ou anéis de retenção) são usados 
para impedir o movimento axial de um rolamento, 
por exemplo, tanto no eixo como no seu 
alojamento. São fabricados em aço-mola e tem a 
forma de anel incompleto, que se aloja em um 
canal circular construído conforme normalização. 
ANÉIS ELÁSTICOS 
São frequentemente usados em 
ressaltos de eixos ou furos, para tanto, 
um sulco deve ser cortado (no eixo ou 
furo) para receber o retentor elástico. 
Para tamanhos e dimensões mais 
adequados às cargas axiais impostas, o 
catálogo dos fabricantes deve ser 
consultado. 
ANÉIS ELÁSTICOS 
Anel elástico tipo E: 
Aplicação: para eixos com diâmetro entre 4 e 1.000 mm 
Trabalha externamente · Norma DIN 471. 
Anel elástico tipo I: 
Aplicação: para furos com diâmetro entre 9,5 e 1.000 mm 
Trabalha internamente · Norma DIN 472. 
ELEMENTOS DIVERSOS DE EIXOS 
Efeito Colateral: Concentrações de Tensão ao longo do eixo

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