Elementos de Fixação

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UNIVERSIDADE DO ALTO VALE DO RIO DO PEIXE – UNIARP 
CURSO DE ENGENHARIA DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
RICHARD FERREIRA FERNANDES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELEMENTOS DE FIXAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CAÇADOR 
2014 
 
 
RICHARD FERREIRA FERNANDES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELEMENTOS DE FIXAÇÃO 
 
 
 
 
Trabalho apresentado como exigência 
para a obtenção de nota na disciplina 
Mecanismos e Sistemas Mecânicos, do 
Curso de Engenharia de Controle e 
Automação, ministrado pela Universidade 
do Alto Vale do Rio do Peixe – UNIARP, 
sob orientação do professor Fabrício 
Páris. 
 
 
 
 
 
 
CAÇADOR 
2014 
 
 
Sumário 
 
INTRODUÇÃO ........................................................................................ 4 
2 ELEMENTOS DE FIXAÇÃO ................................................................ 5 
2.1 PORCAS ............................................................................................ 6 
2.2 PARAFUSOS ..................................................................................... 9 
2.3 ARRUELAS ..................................................................................... 11 
2.4 REBITES ......................................................................................... 12 
2.5 CHAVETAS ..................................................................................... 13 
2.6 ANÉIS ELÁSTICOS ......................................................................... 14 
2.7 PINOS, CAVILHAS E CUPILHAS .................................................... 15 
CONCLUSÃO ........................................................................................ 18 
REFERÊNCIAS ..................................................................................... 19 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 
 
INTRODUÇÃO 
 
Na indústria dificilmente encontraremos um equipamento constituído de 
uma peça única, sem estar conectado a nem uma peça. Qualquer máquina ou 
mecanismo é formado por um conjunto de peças ligadas umas às outras e 
dificilmente elas estarão simplesmente encaixadas. 
Para que a união das peças seja adequada, torna-se necessário o uso 
de elementos de fixação. Porém, além de unir as peças, é necessário garantir 
que essa união não seja desfeita involuntariamente, existem elementos de 
fixação que não servem diretamente para unir peças, mas servem para garantir 
que a união feita por outro componente não se desfaça. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2 ELEMENTOS DE FIXAÇÃO 
 
Os elementos de fixação são componentes responsáveis por unir 
conjuntos de peças, formando uma composição mecânica, seja uma máquina 
ou uma ferramenta elaborada. São divididos em duas categorias, de união 
móvel e permanente. 
Os elementos de união permanente são aqueles que, uma vez 
instalados, não podem ser retirados sem serem danificados ou danificarem as 
peças unidas, como rebites e soldas por exemplo. 
Os elementos de união móvel são mais comuns, são aqueles que 
podem ser instalados, removidos ou substituídos sem serem danificados nem 
danificarem as peças unidas. 
Deve-se tomar cuidado na escolha dos elementos de fixação, tanto dos 
móveis quanto dos permanentes, pois geralmente eles são os componentes 
mais frágeis da composição (CEFETES). Na Figura 1 podemos ver alguns 
elementos de fixação. 
 
Figura 1 – Nomenclaturas usuais da mecânica 
6 
 
 
Fonte: Provenza (1988) 
 
2.1 PORCAS 
 
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A porca é uma peça (geralmente metálica) de forma cilíndrica ou 
prismática com um furo roscado. É mais comumente usada para fixação em 
conjunto com um parafuso, mas também pode ser usada para transmissão de 
movimento. 
O perfil da rosca varia de acordo com a aplicação, a rosca pode ter perfil 
triangular ou mesmo arredondado, como por exemplo, em casos de fixação 
(CEFETES). A Figura 2 explica os tipos e aplicações dos diferentes perfis de 
roscamento. 
 
Figura 2 – Tipos de perfis de rosca. 
 
Fonte: CEFETES (2014) 
 
Além do perfil da rosca, o formato da rosca também varia de acordo com 
a aplicação, podendo ser usada para apertamento (porca borboleta e 
recartilhada), ajuste de eixos de máquinas (porcas redondas) e é claro, para a 
fixação (CEFETES). A Figura 3 esquematiza os tipos de porca, já a Figura 4 
exemplifica a aplicação de alguns tipos de porca. 
 
Figura 3 – Tipos de Porcas 
8 
 
 
Fonte: CEFETES (2014) 
 
Figura 4 – Exemplos de aplicação de porcas 
9 
 
 
Fonte: CEFETES (2014) 
 
2.2 PARAFUSOS 
 
Os parafusos são elementos de fixação de união móvel, ou seja, podem 
ser colocados e retirados com facilidade. São divididos em duas partes 
geralmente, a cabeça e o corpo. Os parafusos se diferenciam pela forma de 
acionamento (qual ferramenta é usada para apertá-lo ou afrouxá-lo), pela forma 
da cabeça, rosca e haste. 
O corpo do parafuso pode ser cilíndrico ou cônico, pode totalmente ou 
parcialmente roscado. A cabeça do parafuso pode apresentar formatos 
diversos, parafusos prisioneiros diferem dos demais por não apresentarem 
cabeça. 
Os parafusos prisioneiros, como já dito, não possuem cabeça e têm as 
duas extremidades roscada. São recomendados para composições mecânicas 
que precisam ser montadas e desmontadas com frequência (CEFETES). A 
Figura 5 esquematiza os tipos de parafuso, a Figura 6 mostra as variações da 
cabeça, do corpo, pontas e ferramenta de atarraxamento. 
 
10 
 
Figura 5 – Tipos de parafuso 
 
Fonte: CEFETES (2014) 
 
Figura 6 – Variações de parafusos 
 
Fonte: CEFETES (2014) 
 
11 
 
2.3 ARRUELAS 
 
As arruelas servem para distribuir a força de aperto entre parafusos, 
porcas e peças montadas. Também podem ser usadas para o travamento 
(arruelas de travamento com orelha), evitando que porcas e parafusos 
afrouxem. 
Existem diversos tipos de arruelas: lisas, dentadas, serrilhadas, 
onduladas, de travamento com orelha, de perfilados. As arruelas lisas são 
usadas em máquinas ou componentes que sofrem vibração. As dentadas e 
serrilhadas servem para equipamentos com grandes vibrações e poucos 
esforços. As de perfilados servem para dar paralelismo em superfícies com 
ângulos (CEFETES). A Figura 7 mostra a aplicação das arruelas com orelha e 
de perfilados, a Figura 8 mostra alguns exemplos de arruela. 
 
Figura 7 – Exemplo de aplicação de arruelas 
 
Fonte: CEFETES (2014) 
 
Figura 8 – Tipos de arruelas 
12 
 
 
Fonte: CEFETES (2014) 
 
2.4 REBITES 
 
São elementos de fixação de união permanente, fabricados em aço, 
cobre, alumínio ou latão. São normalmente usadas na união de chapas, 
estruturas metálicas de reservatórios, veículos de transporte, caldeiras e 
máquinas (CEFETES). A Figura 9 demonstra como fica a união por rebites. 
Figura 9 – Peças unidas por rebites 
13 
 
 
Fonte: CEFETES (2014) 
 
2.5 CHAVETAS 
 
A chaveta se interpõe em uma cavidade (rasgo da chaveta) de um eixo e 
de uma peça, ligando-os desta forma. Geralmente tem forma retangular ou 
semicircular, fabricada em aço. As chavetas dividem-se em chavetas de cunha, 
de disco e paralelas. 
As chavetas de cunha, para facilitar o encaixe, tem uma de suas faces 
inclinadas e podem ou não ter cabeça. Podem ser longitudinais, normalmente 
usadas na união de eixos e roldanas, rodas, volantes e etc., ou transversais, 
usadas em peças que transmitem movimento. 
Aschavetas paralelas, não possuem inclinação nem cabeça, a 
transmissão do movimento é dada pelas faces laterais da chaveta e do rasgo. 
A chaveta de disco é uma variante da chaveta paralela, tem formato de 
segmento circular, é normalmente empregada em eixos cônicos (CEFETES). A 
Figura 10 esquematiza a forma de união por meio da chaveta. 
 
Figura 10 – Forma de ligação da chaveta 
14 
 
 
Fonte: CEFETES (2014) 
 
2.6 ANÉIS ELÁSTICOS 
 
Os anéis elásticos ou anéis de retenção são elementos de fixação 
empregados em eixos e furos, tendo como função, posicionar ou limitar o curso 
de peças deslizantes sobre o eixo, ou evitar o deslocamento axial de peças 
(CEFETES). A Figura 11 demonstra a aplicação dos anéis de retenção. 
 
Figura 11 – Exemplos de aplicação de anéis elásticos 
15 
 
 
Fonte: CEFETES (2014) 
 
2.7 PINOS, CAVILHAS E CUPILHAS 
 
Os pinos e cavilhas servem para fixar ou alinhar componentes 
mecânicos, permitindo assim, sua união. As cavilhas também são chamadas 
de pinos estriados, pinos entalhados entre outros. Os diferenciais de pinos e 
cavilhas são a forma, utilização, acabamento, material, tolerância e tratamento 
térmico. 
Os pinos são empregados em junções resistentes à vibração, podem ser 
cilíndricos, cônicos, com ou sem rosca. As cavilhas são cilíndricas e fabricadas 
em aço, possuem três entalhes formando ressaltos, é fixada diretamente em 
furos feitos por broca, dispensando o acabamento do furo. 
A cupilha ou contrapino é um arame dobrado, formando um corpo 
cilíndrico com cabeça. Sua função é travar outros elementos, normalmente 
aplicado em porcas do tipo castelo (CEFETES). A Figura 12 contém alguns 
exemplos de pinos, a Figura 13 nos mostra exemplos de cavilhas, e a Figura 
14 esquematiza a cupilha e sua aplicação. 
 
Figura 12 – Exemplos de pinos 
16 
 
 
Fonte: CEFETES (2014) 
 
Figura 13 – Exemplos de cavilhas 
 
Fonte: CEFETES (2014) 
 
Figura 14 – Cupilha e aplicações 
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Fonte: CEFETES (2014) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
18 
 
CONCLUSÃO 
 
Com base no que foi dito, pode-se estabelecer uma base de 
entendimento mais ampla em relação aos elementos de fixação e em como é 
feita a união de peças e componentes mecânicos. 
Também é possível ter uma noção maior, de qual a aplicação mais 
adequada para um elemento de fixação disponível, qual elemento de fixação 
torna-se mais viável em determinado conjunto de peças, qual se enquadra 
melhor em uniões que sofrerão determinados esforços, que dispositivo usar 
para efetuar o travamento, impedindo que o conjunto rompa ou se desfaça de 
forma involuntária. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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REFERÊNCIAS 
 
CEFETES. Elementos de Fixação. Vol. 1.Introdução aos Elementos de 
Fixação. Disponível em: 
<ftp://ftp.cefetes.br/cursos/Mecanica/T%E9cnico/Elementos%20de%20M%E1q
uinas/Elementos%20de%20Fixa%E7%E3o/01elem.pdf> Acesso em: 23 fev. 
2014. 
 
------. Elementos de Fixação. Vol. 2. Rebites I. Disponível em: 
<ftp://ftp.cefetes.br/cursos/Mecanica/T%E9cnico/Elementos%20de%20M%E1q
uinas/Elementos%20de%20Fixa%E7%E3o/02elem.pdf> Acesso em: 23 fev. 
2014. 
 
------. Elementos de Fixação. Vol. 5. Pinos e Cupilhas. Disponível em: 
<ftp://ftp.cefetes.br/cursos/Mecanica/T%E9cnico/Elementos%20de%20M%E1q
uinas/Elementos%20de%20Fixa%E7%E3o/05elem.pdf> Acesso em: 23 fev. 
2014. 
 
------. Elementos de Fixação. Vol. 7. Parafusos I. Disponível em: 
<ftp://ftp.cefetes.br/cursos/Mecanica/T%E9cnico/Elementos%20de%20M%E1q
uinas/Elementos%20de%20Fixa%E7%E3o/07elem.pdf> Acesso em: 23 fev. 
2014. 
 
------. Elementos de Fixação. Vol. 10. Porcas. Disponível em: 
<ftp://ftp.cefetes.br/cursos/Mecanica/T%E9cnico/Elementos%20de%20M%E1q
uinas/Elementos%20de%20Fixa%E7%E3o/10elem.pdf> Acesso em: 23 fev. 
2014. 
 
------. Elementos de Fixação. Vol. 11. Arruelas. Disponível em: 
<ftp://ftp.cefetes.br/cursos/Mecanica/T%E9cnico/Elementos%20de%20M%E1q
uinas/Elementos%20de%20Fixa%E7%E3o/11elem.pdf> Acesso em: 23 fev. 
2014. 
 
------. Elementos de Fixação. Vol. 12. Anéis Elásticos. Disponível em: 
<ftp://ftp.cefetes.br/cursos/Mecanica/T%E9cnico/Elementos%20de%20M%E1q
uinas/Elementos%20de%20Fixa%E7%E3o/12elem.pdf> Acesso em: 23 fev. 
2014. 
 
------. Elementos de Fixação. Vol. 13. Chavetas. Disponível em: 
<ftp://ftp.cefetes.br/cursos/Mecanica/T%E9cnico/Elementos%20de%20M%E1q
uinas/Elementos%20de%20Fixa%E7%E3o/13elem.pdf> Acesso em: 23 fev. 
2014. 
 
FERROLI, Paulo; LOSEKANN, Cláudio. Elementos de Fixação e Elementos 
de Transmissão. Disponível em: 
20 
 
<ftp://ftp.mecanica.ufu.br/LIVRE/Marlipe/elementos%20de%20m%E1quinas/Ele
mentos%20de%20M%E1quinas_resumo.pdf> Acesso em: 23 fev. 2014