Aula Freios e Embreagens Parte 02

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CURSO DE 
ENGENHARIA MECÂNICA 
Campus Buritis 
ELEMENTOS DE MÁQUINAS II 
 
AULA 06 
FREIOS E EMBREAGENS 
Prof. Luiz Brant 
FREIOS E EMBREAGENS 
FREIOS E EMBREAGENS A DISCO OU AXIAIS 
Elemento de atrito 
FREIOS E EMBREAGENS 
FREIOS E EMBREAGENS A DISCO OU AXIAIS 
FREIOS E EMBREAGENS A DISCO OU AXIAIS 
FREIOS E EMBREAGENS 
Hipóteses para o Dimensionamento 
Em função dos detalhes construtivos e dos materiais escolhidos, uma suposição de 
desgaste uniforme ou de pressão uniforme é usualmente feita com objetivo de estimar a 
distribuição de pressão, o torque de frenagem e a força de acionamento para um disco 
de freio ou embreagem. 
Se os discos tendem a ser rígidos, o maior desgaste ocorrerá na região circunferencial 
externa do disco em função da maior velocidade tangencial nessa região. Após uma certa 
quantidade de desgaste inicial a distribuição de pressão será alterada de forma que, no 
final, se obtenha um desgaste aproximadamente uniforme. 
Se os discos tendem a ser flexíveis e são mantidos em contado extenso, existe, 
nominalmente, pressão uniforme entre as interfaces do disco. 
FREIOS E EMBREAGENS A DISCO OU AXIAIS 
FREIOS E EMBREAGENS 
Hipóteses para o Dimensionamento 
Desgaste Uniforme 
 Força de Acionamento Normal Axial, onde: 
 pmáx = pressão máxima de contato 
 re = raio externo do disco 
 ri = raio interno do disco 
)(2 ieimáxa rrrpN  
 Torque de frenagem, onde: 
 m = coeficiente de atrito 
a
ie
f N
rr
T 




 

2
m
a
ie
ff N
rr
nT 




 

2
m
, para multidiscos onde nf representa o 
número de discos 
para freios de disco com pinça, multiplica-se os resultados obtidos nas 
equações acima pela relação q /2, onde q é o ângulo subentendido 
no setor da pastilha de freio (normalmente /4 a /2) 
Normalmente: 0,6 re < ri < 0,8 re 
FREIOS E EMBREAGENS A DISCO OU AXIAIS 
FREIOS E EMBREAGENS 
Hipóteses para o Dimensionamento 
Pressão Uniforme 
 Força de Acionamento Normal Axial, onde: 
 pmáx = pressão máxima de contato 
 re = raio externo do disco 
 ri = raio interno do disco 
)( 22 iemáxa rrpN 
 Torque de frenagem, onde: 
 m = coeficiente de atrito 
a
ie
ie
f N
rr
rr
T
)(3
)(2
22
33



m
a
ie
ief
f N
rr
rrn
T
)(3
)(2
22
33



m
, para multidiscos onde nf representa 
o número de discos 
Normalmente: 0,6 re < ri < 0,8 re 
para freios de disco com pinça, multiplica-se os resultados obtidos nas 
equações acima pela relação q /2, onde q é o ângulo subentendido 
no setor da pastilha de freio (normalmente /4 a /2) 
Materiais 
FREIOS E EMBREAGENS 
Instantânea
o
C
Contínua
o
C
Cermeto 0,32 1,0 815 400 Freios e Embreagens
Metal Sinterizado (Seco) 0,29 - 0,33 2,1 - 2,8 500 - 550 300 - 350 18 Embreagens e Freios de Disco de Pinça
Metal Sinterizado (Úmido) 0,06 - 0,08 3,4 500 300 18 Embreagens
Asbesto Rígido Moldado (Seco) 0,35 - 0,41 0,7 350 - 400 180 18 Freios de Tambor e Embreagens
Asbesto Rígido Moldado (Úmido) 0,06 2,1 350 180 18 Embreagens Industriais
Pastilha de Asbesto Rígido 
Moldado
0,31 - 0,49 5,2 500 - 750 230 - 350 24 Freios de Disco
Não Asbesto Rígido Moldado 0,33 - 0,63 0,7 - 1,0 260 - 400 24 - 38 Embreagens e Freios
Asbesto Semi Rígido Moldado 0,37 - 0,41 0,7 350 150 18 Embreagens e Freios
Asbesto Flexível Moldado 0,39 - 0,45 0,7 350 - 400 150 - 180 18 Embreagens e Freios
Fio Tecido (Lona) de Asbestos e 
Arame
0,38 0,7 350 150 18 Embreagens Veiculares
Algodão de Asbestos e Arame 0,38 0,7 260 130 18 Embreagens Industriais e Freios
Algodão Trançado 0,47 0,7 110 75 18 Embreagens Industriais e Freios
Papel Resiliente Úmido 0,09 - 0,15 2,8 150
PV < 18
MPa m/s
Embreagens e Bandas (ou cintas) de 
transmissão
Velocidade
Máxima
V max 
[m/s]
Aplicações
Temperatura Máxima
Material
Coeficiente
de Atrito
f
Pressão
Máxima
p max
[MPa]
 EXEMPLO 02 
Determine o tamanho adequado e a força requerida para uma embreagem de 
disco axial que deverá transmitir 7,5 hp a 1.725 rpm com um fator de serviço igual 
a 2. Use o modelo de desgaste uniforme. Pressuponha um disco único de metal 
sinterizado seco. 
FREIOS E EMBREAGENS