Elementos de Máquinas I Elementos de Transmisão (Chavetas)

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Departamento de Engenharia Mecânica 
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Prof. Flávio de Marco DEM/UFRJ 
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1. TRANSMISSÃO DE TORQUE 
 
 - Acoplamento de EIXOS e CUBOS 
Prof. Flávio de Marco DEM/UFRJ 
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1. TRANSMISSÃO DE TORQUE 
 
 - Acoplamento de EIXOS e CUBOS 
Prof. Flávio de Marco DEM/UFRJ 
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1. TRANSMISSÃO DE TORQUE 
 
 - Acoplamento de EIXOS e CUBOS 
Prof. Flávio de Marco DEM/UFRJ 
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Prof. Flávio de Marco DEM/UFRJ 
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2. CHAVETAS 
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2. CHAVETAS 
- Elementos de máquina utilizados para 
 acoplamento entre cubos e eixos. 
 
- Podem atuar como “fusível mecânico”. 
Prof. Flávio de Marco DEM/UFRJ 
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3. TIPOS e CARACTERÍSTICAS 
3.1. Chavetas Planas - mais utilizadas 
Prof. Flávio de Marco DEM/UFRJ 
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3.1. Chavetas Planas - 
 montagem 
3. TIPOS e CARACTERÍSTICAS 
Prof. Flávio de Marco DEM/UFRJ 
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3. TIPOS e CARACTERÍSTICAS 
3.1. Chavetas Planas - características L
b
t
d
L
b
t / 2 t
d
Chaveta RETA ou PLANA
LB
C E t
45°
1:100
Chaveta com CABEÇA
L
b
t
d
L
b
t / 2 t
d
Chaveta RETA ou PLANA
LB
C E t
45°
1:100
Chaveta com CABEÇA
Prof. Flávio de Marco DEM/UFRJ 
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3. TIPOS e CARACTERÍSTICAS 
3.1. Chavetas Planas - dimensões 
Prof. Flávio de Marco DEM/UFRJ 
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3. TIPOS e CARACTERÍSTICAS 
3.1. Chavetas Planas - características 
A
A Corte A-A
45
°
Tipo A
Tipo B
Tipo AB
b/2
h
b
b
b/2
b1
L
As chavetas devem ter todos as bordas e cantos chanfrados e/ou arredondados 
Prof. Flávio de Marco DEM/UFRJ 
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3. TIPOS e CARACTERÍSTICAS 
3.1. Chavetas Planas - fabricação 
Prof. Flávio de Marco DEM/UFRJ 
Deslizante Canto vivo 
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3. TIPOS e CARACTERÍSTICAS 
3.1. Chavetas Planas – fabricação (cont.) 
Prof. Flávio de Marco DEM/UFRJ 
- Eixo com rasgos de chaveta. 
- Ferramenta para rasgos de chaveta. 
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3. TIPOS e CARACTERÍSTICAS 
3.1. Chavetas Planas – fabricação (cont.) 
Prof. Flávio de Marco DEM/UFRJ 
Deslizante Canto vivo 
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3. TIPOS e CARACTERÍSTICAS 
3.1. Chavetas Planas – fabricação 
- “Chaveteiras” 
Prof. Flávio de Marco DEM/UFRJ 
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3.2. Chavetas Woodruff ou Meia-lua ou semi-circular 
- Bastante utilizada na indústria automobilística. 
- Permitem grande estabilidade, pois não se deslocam. 
- Menor efeito de concentração de tensões. 
- Rasgo profundo, enfraquece a árvore. 
3. TIPOS e CARACTERÍSTICAS 
Prof. Flávio de Marco DEM/UFRJ 
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3.2. Chavetas Woodruff ou Meia-lua ou semi-circular 
3. TIPOS e CARACTERÍSTICAS 
Prof. Flávio de Marco DEM/UFRJ 
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3.2. Chavetas Woodruff 
 ou Meia-lua 
 ou semi-circular 
3. TIPOS e CARACTERÍSTICAS 
Prof. Flávio de Marco DEM/UFRJ 
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3.3. Chaveta de Pino 
3. TIPOS e CARACTERÍSTICAS 
- Pinos retos ou cônicos – 1:200 
- Disposição transversal ou longitudinal 
Transversal Longitudinal 
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Pino 
3.3. Chaveta de Pino (cont.) 
3. TIPOS e CARACTERÍSTICAS 
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3. TIPOS e CARACTERÍSTICAS 
3.3. Chaveta de Pino (cont.) 
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3. TIPOS e CARACTERÍSTICAS 
3.3. Chaveta de Pino (cont.) 
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3. TIPOS e CARACTERÍSTICAS 
3.4. Chaveta Tangencial 
- Utilizadaspara serviço pesado, como laminadores e etc. 
Tipo Kennedy 
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3. TIPOS e CARACTERÍSTICAS 
3.5. Chaveta de atrito (Taper keys) 
- União por atrito - Interferência - (12) 
 
- União cônica por atrito - (13) 
- Chaveta SELIM 
- Possibilitam a mudança de 
 posição em relação ao cubo. 
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4. PADRONIZAÇÃO 
Tabela II 
- Dimensões padronizadas para 
 chavetas planas 
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4. PADRONIZAÇÃO 
Tabela II 
- Dimensões padronizadas 
 para chavetas planas 
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4. PADRONIZAÇÃO – Tabela III 
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5. DIMENSIONAMENTO 
5.1. Chaveta Plana 
A) Análise de tensões: 
- Tensão de cisalhamento: 
- Tensão de compressão: 
D
T
b
t
T
F
F
Eixo
F
b
t
Eixo
CuboCubo
b
D
T
F
t
Eixo
Cubo
D
A
F

  







LbA
d
T
F
2
Lbd
T



2

A
F

 









L
t
A
d
T
F
2
2
Ltd
T



4

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5. DIMENSIONAMENTO 
5.1. Chaveta Plana 
B) Tensão Admissível: 
Ssy = 0.577 x Sy 
Assim, 
adm = Ssy/CS 
adm = Sy/CS 
Prof. Flávio de Marco DEM/UFRJ 
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6. RECOMENDAÇÕES 
A) Para duas engrenagens 
montadas no mesmo eixo, 
transmitindo em direções 
opostas, utilizar duas chavetas; 
transmitindo na mesma direção, 
apenas uma. 
Prof. Flávio de Marco DEM/UFRJ 
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6. RECOMENDAÇÕES 
B) Rasgos muito profundos em acoplamentos Woodruff devem ser evitados, 
utilizado-se duas ou mais chavetas. 
 
Prof. Flávio de Marco DEM/UFRJ 
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C) As chavetas podem ser fixadas ao eixo através de 
parafusos. 
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7. EXERCÍCIOS 
1. Especificar a chaveta plana padronizada mais adequada para o acionamento 
 abaixo. Determinar os coeficientes de segurança adequados. 
 
 DADOS: - Material: Aço BS-080M40 - CD 
 - Sut = 570 MPa 
 - Sy = 430 MPa 
 - HB = 165 
 - Potência: 100 HP 
 - Rotação: 200 rpm 
 - Diâmetro do eixo: 65 mm 
 - Comprimento do cubo = 80 mm 
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7. EXERCÍCIOS 
2. Especificar a chaveta plana padronizada mais adequada para o acionamento 
 abaixo. 
 
 DADOS: - Material: Aço BS-080M20 - CD 
 - Sut = 530 MPa 
 - Sy = 385 MPa 
 - HB = 154 
 - Potência: 35 CV 
 - Rotação: 300 rpm 
 - Diâmetro do eixo: 50 mm 
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7. EXERCÍCIOS 
3. Uma engrenagem deve ser acoplada a uma árvore através de uma chaveta 
 plana padronizada. Sabendo que ambos são fabricados do mesmo material 
 (aço) e para os dados listados abaixo, determine o seu comprimento. 
 
 DADOS: - Material: Aço  Sy = 420 MPa 
 - Torque transmitido: T [N.m] = 800 
 - Diâmetro do eixo: d [mm] = 40 
 - CS = 1.25 
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