Elementos de Maquina - Apresentação

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DEPARTAMENTO DE MECÂNICA DE PRECISÃO
ELEMENTOS DE MAQUINA I (ELEMAQ I)
2° SEMESTRE DE 2014
TRABALHO DE PESQUISA
PARAFUSOS DE FIXAÇÃO
Integrantes:
Adalberto Machado Joaquim N°: 13203735 
Evandro Monteiro Roque N°: 12103780
Lucas Rodrigues Martins N°: 13103533
Rodrigo Magalhães de Oliveira N°: 13103711
Professor: Djalma
Data da entrega: 27de Novembro de 2014
Elementos de fixação
• Rebites, Parafusos, Porcas, Arruelas, Anéis elásticos, Chavetas, Pino, 
Contra-Pino, etc...
Fixação do tipo União Móvel
Fixação do tipo União Permanente
Parafusos de Fixação
• O parafuso é uma peça formada por um corpo cilíndrico roscado e 
uma cabeça;
• Inventado pelo matemático grego Arquitas de Tarento (Archytas of 
Tarentum 428 - 350 AC.)
• Podem ser fabricado de vários tamanhos e formas;
• Podem ser fabricados de vários tipos de matérias, como metais ou 
não. 
MATERIAIS
• Aço carbono comum;
• Aço inoxidável;
• Alumínio;
• Latão;
• Bronze;
• Plásticos.
APLICAÇÃO
• Fixação (desmontável);
• Obturadores (tampar orifício);
• Ajustagem (eliminação de folga);
• Micrométricos (deslocamentos mínimos);
• Transmisão de força (Potência, movimento, acionamento).
PADRÕES DE ROSCA
• Internas: porcas ou furos rosqueados;
• Externas: parafuso atarraxante.
• Direita: aperto no sentido horário
• Esquerda: aperto no sentido anti-horário
• Simples: uma única entrada;
• Múltiplas: várias entradas.
• Passo grosso (mais comum);
• Passo fino (mais resistente ao afrouxamento decorrentes de vibrações).
Tipos de Parafusos
• Parafuso sem porca;
• Parafuso com porca;
• Parafuso para pequenas montagens;
• Parafuso de chamada;
• Parafuso de pressão;
• Parafuso diferencial;
• Parafuso prisioneiro;
• Parafuso de fundação farpado ou 
dentado;
• Parafuso auto-atarraxante;
• Parafusos para paredes ocas;
• Parafuso para madeira;
• Parafusos de rosca soberba;
• Parafusos de máquina;
• Parafuso sextavado;
Tipos de Parafusos de Fixação 
Quanto ao tipo encaixe de ferramentas
• Chave de fenda • Chave Phillips • Chave Reed and
Prince
Tipos de Parafusos de Fixação 
Quanto ao tipo de encaixe de ferramentas
• Chave Tri-wing • Chave Four-wing ou 
Torq-set
• Chave Torx
Tipos de Parafusos de Fixação 
Quanto ao tipo de encaixe de ferramentas
• Chave Allen ou Chave 
Zeta
• Chave Robertson • Chave Spanner
Tipos de Parafusos de Fixação 
Quanto ao tipo de encaixe de ferramentas
• Chave Sextavada • Cabeça Olhal
Tipos de Parafusos de Fixação 
Quanto ao tipo de e forma da cabeça
Tipos de Parafusos de Fixação 
Quanto ao tipo de Rosca
• Roscas Triangulares
• Ângulo 60º (métrica)
• Ângulo 55º (whitwoth)
• Roscas UNC e NC
• Rosca Grossa
• Roscas UNF e NF
• Rosca Fina
• Rosca Métrica
Tipos de Parafusos de Fixação 
Quanto ao tipo de uso e Rosca
Tipos de Parafusos de Fixação 
Quanto ao tipo de uso e Rosca
• Parafusos Conicos Auto Atarraxante ou Rosca Soberba
Tipos de Parafusos de Fixação 
Quanto ao tipo de uso e Rosca
• Parafusos Cilíndricos tipo Maquina com Porca ou sem 
Tipos de Parafusos de Fixação 
Quanto ao tipo de uso e Rosca
• Parafusos Cilíndricos Passantes
Tipos de Parafusos de Fixação 
Quanto ao tipo de uso e Rosca
• Parafusos de Pressão
Tipos de Parafusos de Fixação 
Quanto ao tipo de uso e Rosca
• Parafuso tipo Prisioneiro
Tipos de Porcas Para Fixação de Parafusos
• Porca Sextavada
• Porca Borboleta
• Porca Castelo para Contra-
Pino
• Porca Quadrada
• Porca Cega
• Porca Recartilhada
• Porca Rápida 
• Porca Parlock
• Porca Auto Travante Metálica
Tipos de Porcas Para Fixação de Parafusos
• Porca Sextavada
Tipos de Porcas Para Fixação de Parafusos
• Porca Borboleta
Tipos de Porcas Para Fixação de Parafusos
• Porca Castelo para Contra-Pino
Tipos de Porcas Para Fixação de Parafusos
• Porca Quadrada
Tipos de Porcas Para Fixação de Parafusos
• Porca Cega
Tipos de Porcas Para Fixação de Parafusos
• Porca Recartilhada
Tipos de Porcas Para Fixação de Parafusos
• Porca Rápida
Tipos de Porcas Para Fixação de Parafusos
• Porca Parlock
Tipos de Porcas Para Fixação de Parafusos
• Porca Auto Travante Metálica
PARAFUSOS DE FIXAÇÃO
•Fensaio = força que provoca o escoamento do parafuso no ensaio de tração
•Fap = força de aperto no parafuso, recomenda-se Fap ≥ 0,75 Fensaio
•R = força cortante resultante no parafuso
PARAFUSOS DE FIXAÇÃO
PARAFUSOS DE FIXAÇÃO
PARAFUSOS DE FIXAÇÃO
PARAFUSOS DE FIXAÇÃO
PARAFUSOS DE FIXAÇÃO
PARAFUSOS DE FIXAÇÃO
TABELA DE PROPRIEDADES
Classe de Resist.
PROPRIEDADES
3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9
- <M16 >M16 -
Resist. à Tração
(N/mm²)
Nom. 300 400 500 600 800 800 900 1000 1200
Mín. 300 400 420 500 520 600 800 830 900 1040 1220
Dureza
Vickers
HV F ≥ 98N
Min. 95 120 130 155 160 190 230 255 280 310 372
Max. 230 250 300 336 360 382 434
Dureza
Brinell
HB F = 30D²
Min. 90 114 124 147 152 181 219 242 266 295 353
Max. 209 238 285 319 342 363 412
Dureza
Rockweel
HR
Min. HRB 52 67 71 79 82 89 -
Min. HRC - 20 23 27 31 44
Max. HRB 95 99 -
Max. HRC - 30 34 36 39 44
PARAFUSOS DE FIXAÇÃO
TABELA DE PROPRIEDADES
Classe de Resist.
PROPRIEDADES
3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9
- <M16 >M16 -
Dureza Superficial HV 0,3 (máx) - 320 356 380 402 454
Limite de 
(N/mm²)
Escoamento
Nom. 180 240 320 300 400 480 -
Min. 190 240 340 300 420 480 -
Limite de 
(N/m²)
Escoamento
Nom. - 640 640 720 900 1080
Min. - 640 660 720 940 1100
Alongamento % Min. 25 22 14 20 10 8 12 12 10 9 8
Prova de 
(Sp) Carga
Sp/ le 0,94 0,94 0,91 0,94 0,91 0,91 0,91 0,91 0,91 0,88 0,88
N/mm² 180 225 310 280 380 580 580 600 650 830 970
Tensão sobre carregamento 
com cunha
Os dados de tensão sobre carga em cunha devem concordar com a mínima 
tensão estabelecida na seção resistente à tração para parafusos internos
Min. Energia de Impacto (J) - 25 - 30 30 25 20 15
PARAFUSOS DE FIXAÇÃO
TABELA DE PROPRIEDADES
Classe Resist. Material e Tratamento
Limites da composição química % em peso Menos temp.
revenido
C min. C max. P max. S max
3.6 Aço Baixo Carbono - 0,20 0,05 0,06 -
4.8 Aço Baixo ou Alto Carb. - 0,55 0,05 0,06 -
5.6 a 6.8 Aço Baixo ou Alto Carb. - 0,55 0,05 0,06 -
8.8 Aço Baixo C. com elem. L 0,15 0,35 0,04 0,05 425°C
8.8 Aço Alto C. Temper e Reven. 0,25 0,55 0,04 0,05 450°C
9.8 Aço Baixo C. Ligado, Temp e Rev. 0,15 0,35 0,04 0,05 410°C
9.8 Aço Alto C. Temper e Reven. 0,25 0,55 0,04 0,05 410°C
10.9 Aço Baixo C. Ligado, Temp e Rev. 0,15 0,35 0,04 0,05 340°C
10.9 Aço Alto C. Ligado, Temp e Rev. 0,20 0,55 0,04 0,05 425°C
12.9 Aço Rapido 0,20 0,50 0,03 0,03 380°C
Forças de Ensaio – Rosca Métrica Normal
d
mm
P
mm
Classe de Resistência
3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9
Força de Ensaio em kN.
3 0,5 0,91 1,13 1,56 1,41 1,91 2,21 2,92 3,27 4,18 4,88
3,5 0,6 1,22 1,53 2,10 1,90 2,58 2,98 3,94 4,41 5,63 6,58
4 0,7 1,58 1,98 2,72 2,48 3,34 3,86 5,10 5,71 7,29 8,52
5 0,8 2,56 3,20 4,40 3,98 5,40 6,25 8,23 9,23 11,8 13,8
6 1 3,62 4,52 6,23 5,63 7,64 8,84 11,6 13,1 16,7 19,5
7 1 5,20 6,50 8,92 8,09 11,0 12,7 16,8 18,8 24,0 28,0
8 1,25 6,59 8,24 11,4 10,2 13,9 16,1 21,2 23,8 30,4 35,5
10 1,5 10,4 13,0 18,0 16,2 22,0 25,5 33,7 37,7 48,1 56,3
12 1,75 15,2 19,0 26,1 23,6 32,0 37,1 48,9 54,8 70,0 81,8
14 2 20,7 25,9 35,6 32,2 43,7 50,6 66,7 74,8 95,5 112
16 2 28,3 35,3 48,7 44,0 59,7 69,1 91,0 102 130 152
18 2,5 34,6 43,2 59,5 53,8 73,0 84,5 115 - 159 186
20 2,5 44,1 55,1 76,0 68,6 93,1 108 147 - 203 238
22 2,5 54,1 68,2 93,9 84,8115 133 182 - 252 294
24 3 63,5 79,4 109 98,8 134 155 212 - 293 342
27 3 82,6 103 142 128 174 202 275 - 381 445
30 3,5 101 126 174 157 213 247 337 - 466 544
33 3,5 125 156 215 194 264 305 413 - 570 673
36 4 147 184 253 229 310 359 490 - 678 792
39 4 176 220 303 273 371 429 586 - 810 947
PARAFUSOS DE FIXAÇÃO
TABELAS
Valores práticos para coeficiente de atrito entre filetes. (Porca/Parafuso) (tgϕ = µ)
Contato/Rosca
Métrica Trapezoidal
ϕ ϕ
Aço/Aço 9,6º 9,1º
Aço/ Aço Lubrificado 6,8º 6,3º
Aço/ Fofo. Latão 13º 11,9º
Aço/ Fofo. Latão Lubrificado 6,8° 6,3º
Altura mínima h de contato entre filetes 
Material h h
Aço d
Bronze, Latão, Ferro Fundido 1,5d
Alumínio e Ligas Leves 2d