02 NATUREZA DO PROJETO MECÂNICO

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02 - NATUREZA DO 
PROJETO MECÂNICO
Prof. Esp. Plínio de Andrade Vieira
Objetivos
Ao final dessa aula, você estará apto a:
➢ Reconhecer exemplos de sistemas mecânicos nos quais a aplicação dos princípios
discutidos é necessária para a conclusão do projeto;
➢ Listar as habilidades exigidas para a execução de determinado projeto mecânico
qualificado;
➢ Descrever a importância da integração de elementos de maquinas em um sistema
mecânico mais abrangente;
➢ Descrever os principais elementos do processo de realização do produto;
➢ Escrever declarações de funções e requisitos de projeto para dispositivos
mecânicos;
Objetivos
➢ Estabelecer um conjunto de critérios para a avaliação de projetos propostos;
➢ Trabalhar com unidades adequadas em cálculos de projetos mecânicos seja do 
SI ou norte-americana;
➢ Diferenciar força e massa e expressá-las de modo adequado em ambos os 
sistemas de unidades;
➢ Apresentar cálculos de projeto de forma profissional, clara e organizada para 
que eles sejam compreendidos e avaliados por outros indivíduos da área do 
projeto mecânico.
Visão geral
 A fim de projetar componentes e dispositivos mecânicos, é necessário ter
competência no projeto dos elementos que constituem o sistema.
 Também é preciso, por outro lado, saber integrar vários componentes e
dispositivos em um único sistema robusto e coordenado que atenda as
necessidades do cliente.
 Pense agora, nos vários campos em que se pode usar um projeto mecânico.
Visão geral
 Quais são alguns produtos desse campo?
 Que tipo de material são utilizados nos produtos?
 Quais são algumas das características únicas dos produtos?
 Como os componentes foram feitos?
 Como as partes dos produtos foram montadas?
 Considere produtos de consumo, equipamentos de construção, máquinas agrícolas,
sistemas de produção e de transporte terrestre, aéreos, espaciais e aquáticos.
Visão geral
O projeto de elementos de máquinas é parte do maior e mais geral campo de
projeto mecânico. Projetistas e engenheiros de projeto criam dispositivos ou
sistemas para atender a necessidades específicas.
Os dispositivos mecânicos geralmente envolvem peças móveis que
transmitem potencia e realizam determinados padrões de movimentos. Sistemas
mecânicos são compostos por diversos dispositivos mecânicos.
A fim de projetar dispositivos e sistemas mecânicos, é necessário ter
competência no projeto dos elementos de maquinas que compõe o sistema. Mas,
também é preciso saber integrar vários componentes e dispositivos em um único
sistema coordenado e robusto que atenda as necessidades do cliente.
Visão geral
Considere os campos a seguir em que os produtos mecânicos são projetados
e produzidos:
Produtos de consumo: aparelhos de uso domestico, cortadores de grama,
motosserras, ferramentas elétricas, portas de garagem automáticas, sistemas de
ar condicionado, etc.
Sistemas de produção: dispositivos de manipulação de material,
transportadores, guindastes, dispositivos de transferência, robôs industriais,
máquinas-ferramentas, sistemas automatizados de montagem, sistemas de
processamentos especiais, empilhadeiras e equipamentos de empacotamento.
Visão geral
Equipamentos de construção: tratores com carregadeiras frontais ou
retroescavadeiras, gruas móveis, escavadeiras mecânicas, tratores do tipo pá
carregadeira, motoniveladores, caminhões basculantes, pavimentadoras,
betoneiras, pregadores e grampeadores elétricos, compressores, etc.
Equipamentos agrícolas: tratores, colheitadeiras, enfardadeiras, arados,
arados de disco, cultivadores e transportadores.
Navios: guinchos para suspender a ancora, guindastes para movimentação de
carga, antenas de radar giratórias, mecanismos de direção de leme, engrenagens
e eixos acionadores, além de diversos sensores e controles para as operações dos
sistemas de bordo.
Visão geral
Equipamentos de transporte: automóveis, (i) caminhões e ônibus, que
incluem centenas de dispositivos mecânicos como componentes de suspensão,
operadores de portas e janelas, mecanismos de limpador de parabrisa, sistemas
de direção, travas e dobradiças, sistemas de embreagem e freios, eixos de
transmissão; reguladores de assento, várias partes do sistema do motor. (ii)
aeronaves, que possuem trens de pouso escamoteável, acionadores de flap e
lemes, dispositivos de movimentação de carga, dezenas de trancas, componentes
estruturais.
Sistemas espaciais: sistemas de satélites, ônibus e estações espaciais e
esquemas de lançamento que contem vários sistemas mecânicos, como
dispositivo e implantação de antenas, escotilhas, ancoragem, braços robóticos,
dispositivos de controle de vibração, fixação de carga e posicionamento para
instrumentos, acionadores para propulsores e de propulsão.
Processo do projeto mecânico
O objetivo final do projeto mecânico é produzir um produto útil que
satisfaça as necessidades do cliente e que seja seguro, eficiente, confiável,
econômico e de fabricação prática. Pense de forma ampla ao responder a
pergunta:
“Quem é o cliente que receberá o produto ou o sistema que 
estou prestes a projetar?”
Processo do projeto mecânico
Considere as seguintes situações:
I. Você está projetando um abridor de latas
para o mercado doméstico.
O cliente final é a pessoa que adquirirá
o abridor de latas e o usará em uma cozinha
doméstica. Entre outros clientes estão o
projetista da embalagem do abridor, a
equipe de fabricação responsável por
produzi-lo de forma econômica e o pessoal
que responde por futuros consertos.
Processo do projeto mecânico
Considere as seguintes situações:
II. Você está projetando uma peça de
máquina de produção para uma operação
de manufatura.
Os clientes incluem o engenheiro de
produção responsável pela operação, o
operador da máquina, a equipe de instalação
e o pessoal da manutenção que deve assisti-
la a fim de que continue em boas condições
de funcionamento.
Processo do projeto mecânico
Considere as seguintes situações:
III. Você está projetando um sistema
motorizado com a função de abrir a porta
de uma aeronave
Os clientes incluem as pessoas que
deverão operam a porta em situações
comuns e em casos de emergência, aqueles
que passarão pela porta, o fabricante do
sistema, a equipe de instalação e
manutenção, os projetistas do interior do
sistema da aeronave que devem prever
acesso para instalação e manutenção.
Processo do projeto mecânico
É essencial saber os desejos e as expectativas de todos os clientes antes de
começar a projetar o produto. Os profissionais do marketing muitas vezes são
encarregados de lidar com a definição dos interesses do cliente, e os projetistas
possivelmente trabalharão com eles como parte de uma equipe de
desenvolvimento de produto.
Há varias abordagens disponíveis para guiar os projetistas ao longo do
processo completo de projeto e métodos para a criação de produtos inovadores.
Algumas estão voltadas para produtos grandes e complexos. É aconselhável que a
empresa selecione um procedimento adequado ao seu estilo específico de
produtos ou que crie um método que atenda as suas necessidades especificas.
A seguir, identificamos as principais características de algumas abordagens.
Alguns dos métodos listados são aplicados em conjunto.
Processo do projeto mecânico
Projeto Axiomático: Os métodos de projeto axiomático implementam um
processo em que os desenvolvedores pensam no aspecto funcional primeiro, seguido
pela criação inovadora da parte física do produto, de modo a atender as exigências do
cliente junto do processo necessário para a produção.
Desdobramento da função qualidade (QFD): É um sistema que defende a
compreensão das exigências do cliente e utiliza sistemas de qualidade com o objetivo
de maximizar a qualidadepositiva que agrega valor.
Projeto para seis sigma (DFSS): O objetivo da qualidade seis sigma é reduzir a
variação dos resultados, gerando não mais de 3,4 peças defeituosas por milhão (ppm).
O termo seis sigma, ou 6Σ, refere-se a uma divisão de medidas de desempenho, na
qual os produtos estão em limites de especificação superior e inferior de seis desvios
padrões no processo em relação a média.
Processo do projeto mecânico
TRIZ: É o acrônimo de uma expressão russa traduzida como “teoria da resolução
de problemas inventivos”. Desenvolvida em 1946 na Rússia por Genrich Altshuller e
sua equipe, o processo é aplicado em todo o mundo na criação e no aperfeiçoamento
de produtos, serviços e sistemas. TRIZ é um método de resolução de problemas com
base em lógica de dados, não em intuição, o que acelera a capacidade da equipe de
projetos de solucionar questões com criatividade.
Projeto total: Abordagem integrada a engenharia de produtos que emprega um
processo sistemático e disciplinado na criação de produtos inovadores que atendam as
necessidades do cliente.
O processo do projeto de engenharia - projeto preliminar: Um processo
abrangente que envolve identificação de necessidades, seleção de conceito, tomadas
de decisão, detalhamento de projeto, modelagem e simulação, projeto para
fabricação e robusto, além de vários outros elementos.
Processo do projeto mecânico
Modos de falha e análise de efeito (FMEA): Técnica de análise que facilita
a identificação de possíveis problemas no projeto de um produto por meio da
verificação dos efeitos de falhas em níveis inferiores. Ações recomendadas ou
providencias compensatórias são realizadas a fim de reduzir a probabilidade de o
problema ocorrer ou de mitigar o risco carro ele ocorra.
Projeto de produtos para fabricação e montagem: Trata-se de uma
metodologia de projeto de produto com forte ênfase na maneira como as
componentes e o produto montado devem ser fabricados para que se obtenha
baixo custo e alta qualidade. Estão incluídos projeto para fundição sob pressão,
forjamento, processamento de metais em pó, conformação de chapas, usinagem,
moldagem por injeção e muitos outros processos.
Processo do projeto mecânico
Também é importante considerar como o processo de projeto se encaixa com
todas as funções necessárias para fornecer um produto satisfatório ao cliente e
permitir seu desempenho adequado durante todo o ciclo de vida.
além disso, é importante considerar como o produto será descartado após
sua vida útil. O total de funções que afetam o produto é chamado, por vezes, de
processo de realização do produto, ou PRP. Alguns fatores inclusos no PRP são os
seguintes:
 Funções de marketing para avaliar os requisitos do cliente;
 Pesquisas para a determinação da tecnologia disponível que pode ser utilizada
devidamente no produto;
Processo do projeto mecânico
 Disponibilidade de materiais e componentes que podem ser incorporados ao
produto;
 Projeto e desenvolvimento do produto;
 Teste de desempenho;
 Documentação do projeto;
 Relacionamento com fornecedores e funções de compra;
 Consideração de fornecimento e marketing globais;
 Habilidades de mão de obra;
 Planta e instalações disponíveis;
 Capacidade dos sistemas de manufatura;
Processo do projeto mecânico
 Planejamento de produção e controle de sistemas de produção;
 Sistemas e equipes de apoio de produção;
 Requisitos de sistema de qualidade;
 Operação e manutenção de planta;
 Sistemas de distribuição para que o produto alcance o cliente;
 Operação de vendas e horários;
 Custos-meta e outras questões de concorrência;
 Requisitos do serviço do cliente;
 Preocupações ambientais na fabricação, na operação e no descarte do
produto;
Processo do projeto mecânico
 Requisitos legais;
 Disponibilidade de capital.
Você teria algo a adicionar nessa lista?
É possível ver que o projeto de um produto é apenas parte de um processo
mais abrangente. Apesar de nos concentrarmos mais no processo do projeto,
também devemos levar em consideração a produtibilidade do produto. Esse
processo combinado geralmente é chamado de engenharia coordenada.
Habilidades necessárias no projeto 
mecânico
Engenheiros e projetistas mecânicos e de produto empregam uma ampla
variedade de habilidades e conhecimentos no trabalho diário, incluindo os
seguintes:
1. Croqui, desenho técnico e projeto em 2D e 3D auxiliado por computador
(CAD);
2. Propriedades de processamento de materiais e processos de fabricação;
3. Aplicações químicas, como proteção contra corrosão, galvanização e pintura;
4. Estática, dinâmica, resistência de materiais, cinemática de mecanismos;
5. Comunicação oral, compreensão auditiva, escrita técnica e habilidades em
trabalho de equipe
Habilidades necessárias no projeto 
mecânico
6. Mecânica dos fluidos, termodinâmica e transferência de calor;
7. Potencia dos fluidos, fundamentos dos fenômenos de elétricos e controles
industriais;
8. Projeto experimental, teste de desempenho de materiais e sistemas
mecânicos e uso de software de engenharia;
9. Criatividade, resolução de problemas e gerenciamento de projetos;
10. Analise de tensão
11. Conhecimento especializado sobre o comportamento dos elementos de
maquinas como engrenagens, transmissões por correia e por cadeia, eixos,
rolamentos, chavetas, estrias, acoplamentos, vedações, molas, conexões,
motores elétricos, dispositivos de movimento linear, embreagens e freios.
Funções, requisitos do projeto e 
critérios de avaliação
Em “processo do projeto mecânico” salientamos a importância de se
identificar com cuidado as necessidades e expectativas do cliente antes do inicio
do projeto de um dispositivo mecânico. É possível expressar essas informações
construindo-se declarações claras e completas de funções, requisitos do projeto
e critérios de avaliação.
Funções: exprimem o que o dispositivo deve fazer por meio de declarações
gerais e não quantitativas que incluem expressões de ação como: suportar uma
carga, levantar um engradado, transmitir potência, unir elementos estruturais,
etc.
Funções, requisitos do projeto e 
critérios de avaliação
Requisitos do projeto: são declarações detalhadas e geralmente quantitativas
sobre níveis de desempenho esperados, condições ambientais em que o
dispositivo deverá operar, limitações de espaço ou peso e materiais e
componentes disponíveis que podem ser utilizados.
Critérios de avaliação: são declarações de características qualitativas
desejáveis que ajudam o projetista a decidir qual projeto alternativo é o ideal,
ou seja, qual é o projeto que maximiza os benefícios e minimiza as
desvantagens.
Em conjunto, esses elementos podem ser chamados de especificações do
projeto.
Etapas do projeto
Funções, requisitos do projeto e 
critérios de avaliação
A maioria dos projetos progride em um ciclo de atividades, conforme
mostrado na imagem anterior.
Costuma-se propor mais de um conceito alternativo de projeto. É nesse
momento que a criatividade é exercida a fim de produzir projetos realmente
originais.
Cada conceito de projeto deve satisfazer as funções e os requisitos. Uma
avaliação crítica das características, vantagens e desvantagens desejáveis de
cada conceito de projeto precisa ser concluída.
Em seguida, uma técnica razoável de analise de decisão deve usar os
critérios de avaliação para decidir qual o conceito de projeto é o melhor e
portanto, deve ser produzido.
Exemplo de funções, requisitos de 
projeto e critérios de avaliação
Imagine que você é o projetista de um redutor de velocidade que faz parte
da transmissão de potencia de um pequeno trator.
O motor do veículo opera a uma velocidade bastante alta, mas a transmissãodas rodas deve girar mais devagar e apresentar um torque mais alto do que o
disponível na potência do motor.
A fim de começarmos o processo do projeto, vamos listar as funções do
redutor de velocidade. O que ele deve fazer? Algumas respostas a essa pergunta
são as seguintes:
Exemplo de funções, requisitos de 
projeto e critérios de avaliação
1. Receber potência do motor do trator por meio de um eixo rotativo;
2. Transmitir a potencia por meio de elementos de maquina que reduzam a
velocidade angular para um valor desejado;
3. Fornecer potencia em velocidade mais baixa para um eixo de saída que
acionará as rodas do trator.
Exemplo de funções, requisitos de 
projeto e critérios de avaliação
Agora os requisitos do projeto devem ser determinados. O exemplo trás
uma lista hipotética mas, se você fizesse parte de uma equipe de projeto do
trator, seria capaz de identificar tais requisitos a partir de sua própria existência
e inventividade e/ou por meio de consultas a colegas projetistas, equipe de
marketing, engenheiros de produção, equipe de assistência, fornecedores e
clientes.
O processo de realização do projeto exige que as pessoas com todas as
funções estejam envolvidas desde os primeiros estágios do projeto.
Exemplo de funções, requisitos de 
projeto e critérios de avaliação
1. O redutor deve transmitir 15hp;
2. A entrada é a de um motor a gasolina de dois cilindros com velocidade angular
de 2000rpm;
3. A saída fornece potencia em velocidade angular na faixa de 290 a 295rpm;
4. É desejável uma eficiência mecânica superior a 95%;
5. A capacidade mínima de torque de saída do redutor deve ser 345Nm;
6. A saída do conector é conectada ao eixo acionador das rodas de tratores
agrícolas. Também é submetido a impacto moderado;
7. Os eixos de entrada e saída devem estar alinhados;
8. O redutor deve ser fixado a uma estrutura rígida de aço do trator;
Exemplo de funções, requisitos de 
projeto e critérios de avaliação
9. É desejável que o tamanho seja pequeno, o redutor deve caber em um espaço
de até 500 x 500mm. A altura máxima é de 600mm;
10. O trator deverá operar 8h por dia, 5 dias por semana e ter vida útil de 10
anos;
11. O redutor deve está protegido dos fatores climáticos e ser capaz de operar
em qualquer lugar da América, com temperaturas variando de -18oC até
60oC;
12. Acoplamentos flexíveis serão usados nos eixos de entrada e saída para impedir
que as cargas axiais e de flexão sejam transmitidas ao redutor;
13. A quantidade de produção é de 10000 unidades por ano;
14. O custo moderado é fundamental para uma comercialização bem-sucedida;
15. Todas as normas de segurança governamentais e industriais devem ser
atendidas.
Exemplo de funções, requisitos de 
projeto e critérios de avaliação
A preparação meticulosa das declarações de função e requisitos de projeto
garantirá que os esforços estejam focados nos resultados desejados. Muito tempo
e dinheiro podem ser desperdiçados em projetos que, embora tecnicamente
corretos, não atendem aos requisitos. Estes devem incluir tudo o que for
necessário, mas, ao mesmo tempo, oferecer ampla oportunidade de inovação.
Os critérios de avaliação devem ser determinados por todos os membros de
uma equipe de desenvolvimento de produto para garantir que os interesses de
todas as partes sejam consideradas. Muitas vezes, pesos são atribuídos de modo a
refletir sai importância relativa.
Exemplo de funções, requisitos de 
projeto e critérios de avaliação
A segurança sempre deve ser o critério máximo. Diferentes conceitos de
projetos podem ter níveis próprios de segurança além das exigências já
estabelecidas, conforme observado na lista de requisitos. Os engenheiros e
projetistas são legalmente responsáveis em caso de lesão por erro de projeto.
É preciso considerar todos os usos previsíveis do dispositivo e garantir a
segurança daqueles que o operarão ou daqueles que poderão estar por perto.
Obter um alto nível de desempenho geral também deve ser prioridade.
Alguns conceitos de projeto podem ter características desejáveis que estão
ausentes em outros.
Os critérios restantes devem refletir as necessidades especificas do projeto.
A seguir temos exemplos de possíveis critérios de avaliação para o pequeno
trator.
Exemplo de funções, requisitos de 
projeto e critérios de avaliação
1. Segurança (a segurança própria do projeto, além das exigências mencionadas
anteriormente);
2. Desempenho (o grau em que o conceito do projeto excede os requisitos);
3. Facilidade de fabricação;
4. Facilidade de manutenção ou substituição dos componentes;
5. Facilidade de operação;
6. Baixo custo inicial;
Exemplo de funções, requisitos de 
projeto e critérios de avaliação
7. Baixo custo de operação e manutenção;
8. Tamanho pequeno e pouco peso;
9. Baixo nível de ruído e vibração, operação silenciosa;
10. Uso de materiais e componentes com disponibilidade imediata;
11. Uso cuidadoso tanto de peças projetadas com exclusividade quanto de
componentes comercialmente disponíveis;
12. Aparência atraente e adequada a aplicação.
Exemplo de integração de elementos de 
máquinas em um projeto mecânico
Projeto mecânico é um processo de projetar ou selecionar componentes 
mecânicos e combina-los de modo que realizes a função desejada.
Naturalmente os elementos de maquinas devem ser compatíveis, ter bom 
encaixe e operar com segurança e eficiência. O projetista deve considerar não 
apenas o desempenho do elemento que esta sendo projetado, mas também os 
elementos com os quais ele interagirá.
Afim de ilustrar o projeto de elementos de maquina deve ser integrado a um 
projeto mecânico maior, vamos considerar o exemplo do redutor de velocidade 
do trator citado anteriormente.
Exemplo de integração de elementos de 
máquinas em um projeto mecânico
Suponha que, para fazer a redução de velocidade, você decida projetar um
redutor de dupla redução por engrenagens de dentes retos.
são especificados 4 engrenagens, 3 eixos, 6 rolamentos e uma carcaça para
manter os elementos em sua devida relação uns com os outros, como podemos
ver a seguir.
Exemplo de integração de elementos de 
máquinas em um projeto mecânico
Exemplo de integração de elementos de 
máquinas em um projeto mecânico
Os principais elementos do redutor de velocidade são:
1. O eixo de entrada (eixo 1) deve ser conectado a fonte de alimentação, no; no
caso, um motor a gasolina cujo eixo de saída gira a 2000rpm. Um
acoplamento flexível precisa ser utilizado para minimizar as dificuldades com
o alinhamento.
2. O primeiro par de engrenagens, A e B, provoca a diminuição na velocidade do
eixo intermediário (eixo 2) proporcional a razão do numero de dentes das
engrenagens. As engrenagens B e C são montadas no eixo 2 e giram na mesma
velocidade.
3. Uma chaveta é utilizada na interface entre o cubo de cada engrenagem e o
eixo sobre o qual ela é montada para transmitir torque entre a engrenagem e
o eixo.
Exemplo de integração de elementos de 
máquinas em um projeto mecânico
4. O segundo par de engrenagens, C e D, reduz ainda mais a velocidade da
engrenagem D e do eixo de saída (eixo 3) para cerca de 290 a 295rpm.
5. O eixo de saída deve conter uma corrente dentada (não mostrada). A
transmissão por cadeia deve estar conectada, por último, às rodas motrizes
do trator.
6. Cada um dos três eixos é apoiado por dois rolamentos de esferas, tornando-os
estaticamente determinados e permitindo a analise das forças e tensões
usando princípios de mecânica.
7. Os rolamentos são mantidos em uma carcaça que deve ser acoplada ao chassi
do trator. Observe a colocação de cada rolamento para que a pista interna
gire com o eixo e a posta externa permaneçaimóvel.
Exemplo de integração de elementos de 
máquinas em um projeto mecânico
8. As vedações são mostradas no eixo de entrada e saída para impedir a entrada
de elementos poluentes na carcaça.
9. Outras partes da carcaça são mostradas esquematicamente. Detalhes de como
os elementos ativos devem ser instalados, lubrificados e alinhados são apenas
sugeridos nessa fase do processo de projeto para demonstrar sua viabilidade.
Um possível processo de montagem do processo seria o seguinte:
Exemplo de integração de elementos de 
máquinas em um projeto mecânico
 Comece colocando as engrenagens, as chavetas, os espaçadores e s
rolamentos em seus respectivos eixos.
 Em seguida, insira o eixo 1 no assento do rolamento no lado esquerdo da
carcaça.
 Insira a extremidade esquerda do eixo 3 no assento do rolamento enquanto
engara os dentes das engrenagens A e B.
 Instale o suporte central do rolamento para apoiá-lo no lado direito do eixo 1.
Exemplo de integração de elementos de 
máquinas em um projeto mecânico
 Instale o eixo 3 colocando seu rolamento esquerdo no assento do suporte
central enquanto engata as engrenagens C e D.
 Instale a tampa do lado direito para a carcaça enquanto coloca os últimos dois
rolamentos em seus assentos.
 Certifique-se de alinhar bem os eixos.
 Coloque lubrificante de engrenagens na parte inferior da carcaça
Exemplo de integração de elementos de 
máquinas em um projeto mecânico
Exemplo de integração de elementos de 
máquinas em um projeto mecânico
A disposição das engrenagens, o posicionamento dos rolamentos cobrindo-as
e a configuração geral da carcaça são decisões de projeto.
O processo de projeto não pode prosseguir até que esse tipo de decisão seja
tomado. Quando o projeto geral é conceituado, o dos elementos individuais no
redutor de velocidade pode continuar.
Perceba que muitas decisões de projeto já foram tomadas com esse esboço.
Primeiro optou-se por engrenagens de dentes retos em vez de engrenagens
helicoidais, rosca sem fim ou engrenagens cônicas.
Na verdade, outros tipos de redução de velocidade também poderiam ser
apropriados como transmissão por correia, por correntes, entre outros.
Exemplo de integração de elementos de 
máquinas em um projeto mecânico
 Engrenagens
Para os pares de engrenagens é preciso especificar o numero de dentes em
cada uma, o passo dos dentes, os diâmetros, largura de face, material de
fabricação, tratamento térmico.
Essas especificações dependem de considerações sobre força e desgaste dos
dentes da engrenagem e requisitos de movimento.
Também é necessário entender que as engrenagens devem estar montadas
sobre os eixos de forma a garantir sua localização correta, a capacidade de
transmissão adequada do torque das engrenagens para o eixo e o projeto seguro
do eixo.
Exemplo de integração de elementos de 
máquinas em um projeto mecânico
 Eixos
Após projetar os pares de engrenagens passa-se a considerar o projeto do
eixo. O eixo está sob um carregamento que gera flexão e torção por causa das
forças que atuam nos dentes da engrenagem.
Assim o projeto deve considerar resistência e rigidez, permitir a montagem
de rolamentos e engrenagens.
Eixos de diâmetros variados podem ser usados para fornecer flanges nas
quais as engrenagens e os rolamentos serão assentados.
Os eixos de entrada e saída se estenderam para além da carcaça, permitindo
acoplamento com o motor e o eixo motriz.
Exemplo de integração de elementos de 
máquinas em um projeto mecânico
 Rolamentos
Caso seja escolhido rolamentos de contato angular, devemos optar por
modelos já existentes no mercado a partir de um catalogo de fabricante, invés
de projetar um rolamento exclusivo.
Primeiro, deve-se calcular a magnitude das cargas em cada rolamento a
partir da análise do eixo e dos projetos das engrenagens. A velocidade angular e
a vida útil de projeto dos rolamentos, bem como sua compatibilidade com os
eixos, devem ser consideradas.
Quando um rolamento especifico for selecionado, o diâmetro do eixo e a
tolerâncias admissíveis deve ser especificados, conforme recomendação do
fabricante.
Exemplo de integração de elementos de 
máquinas em um projeto mecânico
 Chavetas
Agora, as chavetas e os assentos podem ser projetados.
O diâmetro do eixo na chaveta determina seu tamanho básico (largura e
altura).
O torque a ser transmitido é utilizado em cálculos de resistência para
especificar o comprimento e o material da chaveta. Uma vez que as
componentes foram concebidas, o projeto da carcaça pode começar.
Exemplo de integração de elementos de 
máquinas em um projeto mecânico
 Carcaça
O projeto da carcaça deve ser criativo e prático. O que precisa ser feito para
montar os rolamentos com precisão e transmitir as cargas com segurança através
da caixa para a estrutura na qual o redutor de velocidade é montado?
De que maneira os vários elementos serão estruturados dentro da carcaça?
Como as engrenagens e os rolamentos serão lubrificados? Qual material deve ser
utilizado para a carcaça? Ela deve ser uma fundição, uma soldagem ou uma
montagem de peças usinadas?
Exemplo de integração de elementos de 
máquinas em um projeto mecânico
O processo de projeto, conforme nós descrevemos, implica que ele pode
progredir em sequencia: primeiro as engrenagens, depois os eixos, rolamentos,
chavetas e carcaça.
É raro, entretanto, conseguir seguir essa sequencia logica apenas uma vez
em determinado projeto. Normalmente o projetista precisa voltar muitas vezes
para ajustar componentes afetados por mudanças feitas em outras partes.
Esse processo, chamado iteração, dura até que se obtenha um projeto geral
aceitável. Com frequência, protótipos são desenvolvidos e testados durante a
iteração.
Auxílios computacionais
Por causa da necessidade comum de varias iterações e porque muitos
procedimentos de projeto exigem cálculos longos e complexos, as planilhas, os
softwares de analise matemática, os programas de computador ou as
calculadoras programáveis são, muitas vezes, uteis para fazer a analise dele.
Planilhas ou programas interativos permitem que você, o projetista, tome
decisões durante o processo. Assim, podem ser feitas diversas tentativas podem
ser feitas em pouco tempo, e os efeitos de varias alterações podem ser
investigados.
Além de empregar o uso de planilhas ou softwares de analise matemática
preparados pela própria pessoa, é importante acessar softwares de calculo
disponíveis no mercado e usá-los de modo produtivo.
Cálculos de projetos
Durante nossa carreira profissional, iremos realizar diversos cálculos de
projeto. É importante registrá-los de forma clara, completa e organizada. Talvez
seja necessário explicar aos outros como o projeto foi abordado, quais dados
foram utilizados, quais suposições fez e que decisões tomou.
Geralmente você será solicitado a transmitir seu projeto a outra pessoa em
forma escrita ou gráfica.
A fim de preparar um registro cuidadoso de projeto, costuma-se passar pelas
seguintes etapas:
Cálculos de projetos
 Identificar o elemento de maquina que esta sendo projetado e a natureza do
calculo do projeto;
 Fazer um croqui do elemento, mostrando todas as características que afetam
o desempenho ou a analise de tensão;
 Mostrar em um esboço, as forças que agem sobre o elemento (diagrama de
corpo livre) e fornecer outros desenhos para esclarecer a situação física real;
 Identificar o tipo de analise a ser realizada, tal como tensão por flexão,
deflexão de uma viga, flambagem de uma coluna, e assim por diante;
 Listar todos os dados e suposições;
 Escrever as formulas a serem utilizadas em forma algébrica e indicar com
clareza os valorese as unidades das variáveis envolvidas;
Cálculos de projetos
 Resolver cada formula pela variável desejada;
 Inserir dados, verificar unidades e realizar cálculos;
 Avaliar a razoabilidade do resultado;
 Se o resultado não for razoável, alterar as decisões de projeto e recalcular.
Talvez uma geometria ou um material diferente seja mais apropriado;
 Quando o resultado é apropriado, especificar todos os valores finais para
todos os parâmetros importantes do projeto utilizando tamanho-padrão,
dimensões convenientes, materiais facilmente disponíveis, e assim por
diante.