Aula 01 - Introdução - Tensões

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ELEMENTOS DE MÁQUINAS I 
ENGENHARIA MECÂNICA 
7a FASE – CÓDIGO 70701 
 
 
PROF. VILMAR MENEGON BRISTOT 
 
contato: vilmar.bristot@satc.edu.br 
 
 
INTRODUÇÃO/TENSÕES 
 
 2 
Projetos de Máquinas 
 
 
Projeto de engenharia = processo de aplicação de várias técnicas e princípios 
científicos com o intuito de definir um dispositivo, um método ou um sistema 
suficiente pormenorizado para permitir sua realização. 
 
 
Máquina = um aparato que consiste em um conjunto de peças interligadas (elementos 
de máquinas) ou um dispositivo que modifica a força ou o movimento. 
 
É tarefa do engenheiro definir e calcular esses movimentos, forças e mudanças de 
energia de modo a determinar as dimensões, as formas e os materiais necessários 
para cada uma das peças que integram a máquina. Esta é a essência do projeto de 
máquinas 
 
Para tanto, devemos recorrer a disciplinas já estudadas como estática (70303), 
dinâmica (70406), resistência dos materiais (70404 e 70501) e ciência dos materiais 
(70502 e 70604). 
 
 
 3 
Máquinas Mecânicas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 4 
Componentes Mecânicos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Mensageira 
Eixo 
Parafuso 
 5 
Metodologia de Projetos 
 
1 – Identificação da necessidade 
 
2 – Pesquisa de suporte 
 
3 – Definição dos objetivos 
 
4 – Especificação das tarefas 
 
5 – Síntese (concepção e invenção) 
 
6 – Análise (aceitar, rejeitar ou modificar) 
 
7 – Seleção 
 
8 – Projeto detalhado 
 
9 – Protótipo e teste 
 
10 - Produção 
 
 6 
Metodologia de Projetos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PESQUISA 
OBJETIVOS 
 7 
Metodologia de Projetos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PESQUISA 
OBJETIVOS 
 8 
Metodologia de Projetos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PESQUISA
OBJETIVOS
 9 
Metodologia de Projetos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PESQUISA 
OBJETIVOS 
SELEÇÃO 
 10 
Metodologia de Projetos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SELEÇÃO
 11 
Metodologia de Projetos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SELEÇÃO
 12 
Metodologia de Projetos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SELEÇÃO
 13 
Modificações no Produto 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SMITH & REINSERSTEN 
 
 
 
 14 
Estudo das Tensões Desenvolvidas em 
Elementos de Máquinas 
 
ƒ Tensão e deformação média 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 15 
ƒ Ensaio de tração 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 16 
ƒ Estado de Tensões em um ponto descrito através de seis 
componentes 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 17 
ƒ Tensões Normais 
 
Carga axial (tração e compressão): ; 
 
 ; 
 
 
 
Flexão: ; 
 
 
 
 
 
 
 
Torção: ; 
 
 
A
P
x =σ
x
x J
c.M=σ
p
xy J
c.T=τ
64
4d.J x
π=
Momento de inércia de 
eixos de secção circular 
2
minmax
max
σ−σ=τ
0=σ x
0=τxy
0=τxy
Legenda: 
 
P = carga axial 
A = área 
M = momento fletor 
c = distância do eixo neutro a superfície externa 
d = diâmetro 
T = momento torçor 
xσ =esforço no ponto crítico 
minmax σσ , = tensões principais 
xyτ = esforço cisalhante no ponto crítico 
maxτ = esforço cisalhante máximo 
32
4d.J p
π=
Momento polar de eixos 
de secção circular 
ou