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1 ELEMENTOS DE MÁQUINAS CONTEÚDO 1 – SISTEMAS DE TRANSMISSÃO - Engrenagens, correias, correntes e polias 2 – REBITES 3 – PINOS E CAVILHAS 4 – CÁLCULO DE ROSCAS 5 – PORCAS 6 – ARRUELAS 7 – ANÉIS ELÁSTICOS 8 – CHAVETAS 9 – BUCHAS 10 – GUIAS 11 – MANCAIS 12 – ROLAMENTOS 13 – MOLAS 14 – ACOPLAMENTOS 15 – VEDAÇÃO 16 – GAXETAS 17 – SELO MECÂNICO 18 – EIXOS E ÁRVORES 2 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 3 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 4 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 5 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 6 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 7 ELEMENTOS DE MÁQUINAS Calculando engrenagens cilíndricas Engrenagem cilíndrica de dentes retos A engrenagem cilíndrica de dentes retos é a mais comum que existe. Para a sua construção é necessário considerar uma série de dados, a saber: >número de dentes (Z) >diâmetro externo (de) >módulo (m) >diâmetro primitivo (dp) >diâmetro interno (di) >altura do dente (h) >altura da cabeça (a) >altura do pé do dente (b) >passo (p) 8 ELEMENTOS DE MÁQUINAS Cálculo do módulo O módulo (m) de uma engrenagem é a medida que representa a relação entre o diâmetro primitivo (dp) dessa mesma engrenagem e seu número de dentes (Z). E s s a r e l a ç ã o é r e p r e s e n t a d a matematicamente do seguinte modo: m = z dp Com o módulo e o número de dentes determina-se a ferramenta a ser usada para fresar a engrenagem. 9 ELEMENTOS DE MÁQUINAS Cálculo do diâmetro externo O diâmetro externo é igual ao diâmetro primitivo (dp) mais duas vezes a altura da cabeça do dente (a) que, por sua vez, é igual a um módulo. Isso é fácil de verificar, se você observar o desenho a seguir. Matematicamente, isso corresponde a: de = dp + 2m 10 ELEMENTOS DE MÁQUINAS Exercício 1 Calcular o diâmetro primitivo de uma engrenagem cilíndrica de dentes retos, sabendo que m = 3 e Z = 90. Exercício 2 Calcule o número de dentes da engrenagem que tenha um diâmetro primitivo (dp) de 240mm e um módulo igual a 4. Exercício 3 Calcular o módulo de uma engrenagem cilíndrica de dentes retos cujo diâmetro externo (de) é igual a 45mm e o número de dentes (Z) é 28. Exercício 4 Qual é o diâmetro externo de uma engrenagem cilíndrica de dentes retos cujo módulo (m) é igual a 3,5 e o número de dentes (Z) é igual a 42. 11 ELEMENTOS DE MÁQUINAS Cálculo da altura total do dente A altura total (h) do dente de uma engrenagem cilíndrica de dentes retos é igual a 2 módulos mais 6 1de um módulo. O desenho a seguir ilustra esta ! definição. Observe. h = 1m + 1m + 1/6 m h = 6/6 m + 6/6 m + 1/6 m h = 13/6 m h = 2,166 m A altura total do dente da engrenagem é, também, a soma da altura da cabeça do dente (a) mais a altura do pé do dente (b), ou seja, h = a + b. 12 ELEMENTOS DE MÁQUINAS Exercício 5 Calcule a altura total (h) dos dentes de uma engrenagem cujo módulo é 1,75. Exercício 6 Calcule o módulo de uma engrenagem cuja altura total (h) do dente é 4,33mm. Cálculo da altura do pé do dente da engrenagem A altura do pé do dente da engrenagem (b) é h = 1m + 1/6 m h = 6/6 m + 1/6 m h = 7/6 m h = 1,66 m 13 ELEMENTOS DE MÁQUINAS Exercício 7 Calcule a altura do pé dente (b) de uma engrenagem cilíndrica, sabendo que o módulo é igual a 1,5. Exercício 8 Calcule o módulo de uma engrenagem cilíndrica, sabendo que a altura do pé do dente (b) é de 3,498mm. Cálculo de diâmetro interno Matematicamente isso é o mesmo que: di = dp - 2b Como b é igual a 1,166 · m, podemos escrever: di = dp - 2 · 1,166 · m Portanto: di = dp - 2,33 · m Como dp = m · Z, também é possível fazer a substituição: di = m · Z - 2,33 · m Reescrevendo, temos: di = m (Z - 2,33) 14 ELEMENTOS DE MÁQUINAS Exercício 9 Calcule o diâmetro interno de uma engrenagem cilíndrica que tem um diâmetro primitivo de 75mm e um módulo igual a 1,5. Exercício 10 Calcule o diâmetro interno de uma engrenagem cilíndrica com 50 dentes e módulo igual a 1,5. Exercício 11 Calcule o módulo de uma engrenagem da qual você conhece o diâmetro interno (di = 37,67mm) e o número de dentes (Z = 40). 15 ELEMENTOS DE MÁQUINAS Cálculo do passo O passo é a medida do arco da circunferência do diâmetro primitivo que corresponde a um dente e a um vão da engrenagem. Ele é calculado a partir do perímetro da circunferência do diâmetro primitivo (dp · π) dividido pelo número de dentes da engrenagem, porque o número de dentes corresponde ao número de passos. Matematicamente isso dá: p = dp.π/Z Como dp = m.Z, podemos escrever: m.π.Z/Z, então teremos: p = m.π 16 ELEMENTOS DE MÁQUINAS Exercício 12 Calcule o passo de uma engrenagem cujo módulo é 3. Exercício 13 Sabendo que o passo de uma engrenagem é 12,56mm, calcule seu módulo. Cálculo da distância entre eixos Uma engrenagem jamais trabalha sozinha. Tendo isso em mente, dá para perceber que, além das medidas que já calculamos, precisamos conhecer também a distância entre os centros dos eixos que apoiam as engrenagens. Essa medida se baseia no ponto de contato entre as engrenagens. 17 ELEMENTOS DE MÁQUINAS E s s e p o n t o e s t á localizado na tangente das circunferências que correspondem aos diâmetros primitivos das engrenagens. d = 2 dpdp 21 + 18 ELEMENTOS DE MÁQUINAS Exercício 14 Sabendo que o número de dentes da engrenagem 1 é 60 e o da engrenagem 2 é 150 e que seus módulos são iguais a 2, calcule a distância entre seus centros. Dica Duas engrenagens acopladas s e m p r e t ê m o m e s m o módulo. 19 ELEMENTOS DE MÁQUINAS Exercício 15 Calcule dp, de, di, h, a, b e p de uma engrenagem cilíndrica de dentes retos com 45 dentes e módulo 4. Exercício 16 Sabendo que o diâmetro externo de uma engrenagem cilíndrica é de 88mm e que ela tem 20 dentes, calcule m, dp, di, h, a, b e p. Exercício 17 Calcule a distância entre centros das duas engrenagens dos exercícios 15 e 16. 20 ELEMENTOS DE MÁQUINAS Gabarito 1. dp = 270mm 2. Z = 60 3. m = 1,5 4. de = 154mm 5. h = 3,79mm 6. m = 2 7. b = 1,75mm 8. m = 3 9. di = 71,50mm 10. di = 71,50mm 11. m = 1 12. p = 9,42mm 13. m = 4 14. d = 210mm 15. dp = 180mm, de = 188mm, di = 170,68mm h = 8,664mm, a = 4mm, b = 4,664mm, p = 12,56mm 16. m = 4, dp = 80mm, di = 70,68mm, h = 8,664mm, a = 4mm, b = 4,664mm, p = 12,56mm 17. d = 130mm 21 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 22 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 23 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 24 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 25 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 26 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 27 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 28 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 29 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 30 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 31 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 32 ELEMENTOS DE MÁQUINAS Exercício 12 Calcular a rpm da engrenagem B, sabendo que A é motora e gira a 260 rpm. 33 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 34 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 35 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 36 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 37 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 38 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 39 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 40 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 41 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 42 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 43 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 44 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 45 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 46 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 47 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 48 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 49 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 50 ELEMENTOS DE MÁQUINAS51 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 52 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 53 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 54 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 55 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 56 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 57 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 58 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 59 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 60 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 61 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 62 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 63 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 64 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 65 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 66 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 67 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 68 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 69 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 70 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 71 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 72 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 73 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 74 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 75 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 76 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 77 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 78 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 79 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 80 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 81 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 82 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 83 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 84 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 85 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 86 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 87 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 88 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 89 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 90 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 91 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 92 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 93 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 94 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 95 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 96 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 97 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 98 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 99 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 100 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 101 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 102 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 103 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 104 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 105 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 106 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 107 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 108 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 109 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 110 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 111 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 112 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 113 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 114 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 115 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 116 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 117 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 118 ELEMENTOS DE MÁQUINAS 119 ELEMENTOS DE MÁQUINAS