Trabalho de Projetos de Máquinas

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cleiton jose willemann buss 	237973313541
flávio moraes de souza 			238984813541 
krigor boyadjian junior 	239582613541
leandro righetti pereira 		240616113541
rodrigo do amparo 	237574713541
thiago DA SILVA CARDOSO 	241212513541
william luiz dos santos 	243690813541
projeto de maquinas:
Dispositivo de montagem de subconjunto.
sANTO ANDRE
2018
 cleiton JOSE WILLEMANN BUSS 237973313541 
krigor boyadjian junior 239582613541
leandro righetti pereira 240616113541
rodrigo do amparo 237574713541
thiago DA SILVA CARDOSO 241212513541
william luiz dos santos 243690813541
projeto de maquinas:
Dispositivo de montagem de subconjunto.
Projeto apresentado ao Curso de Projeto de maquinas da Instituição Centro Universitário Anhanguera de Santo André.
Orientador: Jose Roberto Cazetta
SANTO ANDRE
2018
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SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO
O documento a seguir vem apresentar o projeto que foi solicitado por esta Empresa de produção de autos onde será produzido um dispositivo de auxílio para produção do “cockpit” (painel estrutural automotivo).
Salientamos que todo trabalho apresentado por meio deste foi desenvolvido por um grupo de engenheiros mecânicos cujo objetivo é a melhoria contínua dos nossos produtos, aliado a um constante acompanhamento dos avanços tecnológicos, o que nos permite estar sempre entre as principais empresas fabricantes de dispositivo do mundo, conquistando clientes com produtos e serviços que o valorizam. Ao contrário de muitas empresas e fabricantes de produtos, nós da Caz Dispositivos apoiamos modificações feitas por clientes em nossos produtos, isso nos possibilita ver melhorias à partir de um outro ponto de vista. 
O dispositivo de auxílio para manuseio do futuro deve ser cada vez mais tecnológico. A intenção da máquina de auxílio é reduzir a carga de trabalho dos empregados que na linha de produção então deixando a fabricação mais segura e precisa e com excelente qualidade.
O estudo traz todos os cálculos efetuados pela equipe de projetos bem como figuras em 3D para melhor visualização de máquina onde ao aprovarem tudo será fabricado um modelo que colocado em funcionamento para melhores resultados e eventuais ajustes pelos Engenheiros da Caz Dispositivos.
1.1 O PROBLEMA
Na construção deste especifico equipamento encontramos problemas principalmente por ser um equipamento que vai ser utilizado o auxílio na montagem de um subconjunto neste caso e para uma montadora de veículos.
Por ser uma linha que monta 5 modelos cada modelo tem pesos diferenciados.
E pessoas vão operar o equipamento, para a montagem do painel do veículo (cock pit).
E fácil manuseio evitando assim exigência de curso ou treinamento. 
2 OBJETIVOS
2.1 OBJETIVO GERAL OU PRIMÁRIO
Construir um equipamento para auxilio na montagem de painéis de veículos , que supra as necessidade do cliente.
Se atentando as áreas de prençamento, aresta cortante altura de trabalho para evitar desgaste com ergonomia do operador, suporte um longo período de vida útil e manutenção de fácil manuseio.
Suportando também todos os modelos de veículos montados em sua linha de produção.
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS OU SECUNDÁRIOS
Fazer estudo de campo buscando informações para dimensionamento do produto
Efetuar cálculos de dimensionamento das chavetas acoplamento e engrenagens do redutor de velocidade para evitar superdimensionamento e quebra do dispositivo.
Desenvolver desenho do esboço do projeto para apresentação ao cliente
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3 JUSTIFICATIVA
Todo estudo de projeto tem a importância de obtermos irformaçoes que nos ajude a dimensionarmos equipamentos que suporte cargas de trabalho elevadas ou não ou esforços repetitivos. Desta forma buscamos utilizar os materiais adequados e o menor gastos de materiais para sua construção automaticamente menores custos para o cliente e competição do mercado de vendas.
Todo o cálculo de esforços tem o princípio de evitarmos quebras e danos prematuros nos equipamentos aqui construídos.
4 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Um cliente nos contatou com um problema na montagem de certo componente em sua área de trabalho, eles estavam com a necessidade de um dispositivo de sub montagem na are de montagem de protótipo. Pois os operadores reclamavam que a montagem era feita em bancada com os componentes moveis com risco de queda e difícil acesso para montagem na parte inferior do componente.
Foram feitas pesquisa no chão de fábrica para sabermos as informações que necessitamos como tempo de exposição ao trabalho, peso do equipamento montado por completo, modelos de fixação no dispositivo velocidade de giro temperatura do ambiente, tempo de entrega do projeto e a quantidade dispositivo.
Obtendo as informações passadas podemos iniciar os cálculos e demonstra um esboço do projeto os valores e o tempo de produção. 
Segue imagem do dispositivo montados por completo:
Acoplamento de saída e as chavetas também foram dimensionada pelo grupo de engenheiros.
Acoplamento de saída do redutor junto com as chavetas
Caixa de redução 1:8 que reduz a velocidade de 800rpm para 94rpm atendendo a exigência do cliente
5 METODOLOGIA
Com as informações que foram passadas temos a seguinte causa:
Peso do conjunto montado por completo: 170kg – (1667,7N);
Tempo de exposição ao serviço: 10hrs
Rotação baixa
Temperatura ambiente: 28ºC
5.1 A seguir vamos iniciar os cálculos de dimensionamento das chavetas de saída do motor e da saída do redutor.
 Dados do motor:
Marca: WEQ Trifásico 8 polos 
5 cv / 865 rpm/ 3,7 KW
 SEGUNDO TABELAS DE CHAVETAS:
 Dimensões das chavetas planas DIN6885
Eixo 22mm DIN 8x7x9
SAE 1020 trefilado Fs:4
(σesc = 360 N/mm2)
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MOMENTO TORÇOR NO EIXO DO MOTOR:
30000*(5*735,5)/(3,14*865) - Mt=40600 N.mm
FORÇA ATUANTE NA CHAVETA:
Ft=40600/11,12 - Ft=3650N
TENÇAO ADMISSIVEL:
Fator de segurança (FS)= 2
σadm = σesc / FS 360 / 490 N/mm2
τadm = 0,65 x σadm0,65 x 90 58 N/mm2
CALCULANDO LARGURA (Lc) POR CISALHAMENTO:
τcis = Ft / Acis ≤ τadm
58=3650/8*Lc - Lc=62,93/8 - Lc=8,87 
Conclusão: Conforme desenho 2D chaveta 1.2
Neste caso temos uma chaveta para o eixo de 22mm com as seguintes dimensões:
 2 x DIN 8x7x9 SAE 1020 trefilado 
5.2 DIMENSIONAMENTO DA CHAVETA DO EIXO DE SAÍDA:
Dimensões das chavetas planas DIN6885
Eixo 35mm DIN 10x8x9
SAE 1020 trefilado Fs:2
(σesc = 360 N/mm2)
RELAÇAO DE TRASMISSAO: i=8,5
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MOMENTO TORÇOR NO EIXO DE SAIDA:
 40600*8,5 - Mt2=345100 N.mm
FORÇA ATUANTE NA CHAVETA:
 Ft=345100/17,5 - Ft=19720 N
 TENÇAO ADMISSIVEL CISALHAMENTO:
σadm = σesc / FS - 360 / 2 =180 N/mm2
τadm = 0,65 x σadm - 0,65 x 180 =117 N/mm2
CALCULANDO LARGURA (Lc) POR CISALHAMENTO:
τcis = Ft / Acis ≤ τadm
117=19720/10*Lc - Lc=168,54/10 - Lc=16,8 – 17mm 
Conclusão: 
Neste caso temos uma chaveta com as seguintes dimensões:
 2x DIN 10x8x17 SAE 1020 trefilado 
Conforme desenho 2D chaveta 1.1
Figura 2: Chaveta do eixo de saída 1.1
A seguir vamos dimensionar o acoplamento de est entre a caixa de redução e a parte de giro do equipamento através de um eixo:
DADOS DO PARAFUSO:
M6 = núcleo 4,9mm
SAE 1020
5.3 DIMENCIONAMENTO DO ACOPLAMENTO:
Mt2=345100 N.mm
FORÇA QUE AGE NOS PARAFUSOS:
 Ft= 345100/35 - Ft= 9860N
TENÇAOADMISSIVEL AO CISALAMENTO:
σadm = σesc / FS - 360 / 2 =180 N/mm2
τadm = 0,65 x σadm - 0,65 x 180 =117 N/mm2
QUANTIDADE DE PARAFUSOS MINIMA A UTILIZAR:
τat = (Ft / Zp . Acis ) ≤ τadmÁrea de cisalhamento
Acis = (π . d2) / 4
Acis = (π . 4,92) / 4
Acis = 18,9mm2
(9860 / Zp . 18,9) ≤ 117
Zp ≥ 1,6 - 2 x parafusos M6.
Figura 3: Acoplamento de saída
Figura 4: Acoplamento completo
5.4 CALCULO DE ENGRENAGENS DENTES RETOS (ECDR)
Para efetuar os cálculos de dentes de engrenagens devemos obter algumas informações extraídas de tabelas normalizadoras assim temos:
DADOS:
 Α = 20º
Z1=15 DENTES
Z2=45 DENTES
TEMPO DE SERVIÇO 10H/D
DURAÇAO 10000Hrs
FATOR DE ENGRENAMENTO EXTERNO q=3,9
Φ = 1 (Tabela AGNA 2001 – eixo de transmissão de carga uniforme)
SAE 8620 (tensão admissível 200 Mpa)
60hrc / 6270HB - 6270n/mm2
 i = 6
MOMENTO TORÇOR:
 
40600*6 Mt= 243600 N.mm
FATOR DE DURABILIDADE (W1/6):
 60*856*10000/10^6 - W=2,8
PRESSAO ADMISSIVEL (Padm) 
 0487*6270 / 2,8 - Padm=1090N/mm2
RELAÇÃO DE TRASMISSÃO:
 i=45/15 - i=3
VOLUME MINIMO DO PINHÃO:
Substituir 2 em 1
MODULO NORMALIZADO:
 
Consultando a tabela DIN 780 aplicamos Mn= 5,5mm
DIAMETRO PRIMITIVO DO PINHÃO:
DIAMETRO PRIMITIVO DO COROA:
LARGURA DAS ENGRENAGENS:
CALCULANDO A FORÇA TANGENCIAL PELA A FLEXÃO NO PÉ DO DENTE:
 
CALCULANDO TENSÃO MÁXIMA ATUANTE NO PÉ DO DENTE:
 tmax 191,38 ≤ 200N/mm2
Conclusão:
Pelos cálculos efetuados temos a conclusão que as dimensões das engrenagens atende a resistência do material escolhido para estampar as engrenagens.
Podemos seguir em frente com os cálculos;
RELAÇAO ENTRE LARGURA E DIAMETRO PRIMITIVO
= 0,2 ≤ 1,2
 
CARACTERISTICAS DO PINHAO: 
Número de dentes:15 dentes 
Modulo: Mn=5,5mm
Diâmetro primitivo: d01= 82,5mm
Largura: b1= 21,88mm