ENG MECÂNICA - FABRÍCIO FRANCO - ELEMENTOS DE MÁQUINAS II

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Faculdade Pitágoras - Belo Horizonte (Barreiro)
Engenharia Mecânica 
Fabrício Moreira Franco - 00023558
Elementos de Máquinas II - Atividade Discursiva
1) O eixo é um elemento rotativo utilizado para transmissão de movimento ou potência e possui, na maioria das vezes, seção circular. Nos eixos rotativos, os elementos da superfície vão da tração à compressão a cada volta do eixo, desta forma, o eixo deve ser projetado contra a falha por fadiga. Com isso em mente, é necessário calcular o dimensionamento de um eixo submetido à torção repetida com flexão repetida, sendo que o projeto deverá atender ao coeficiente de segurança de 2,5. O material a ser utilizado na manufatura do eixo é aço para vida infinita, isso significa que para um número bastante elevado de ciclos, o material não falhará por fadiga.
Após o dimensionamento do diâmetro de um eixo, é necessário verificar se a deflexão angular entre a polia e a engrenagem atende até 0,5°. Com a adequação do eixo aos seus mancais, os diâmetros definidos foram: d0 = 1in, d1 = 0,875in; d2 = 0,794in e d3= 0,656in. O torque de pico é 150lb.in, sendo que em B é igual a 70lb.in, em C é igual a 130lb.in e em D é igual a 20lb.in. Em relação aos comprimentos do eixo, AB = 2in, BC = 3in e CD = 1,5in.
Baseado nestas informações, responda:
a) Qual o momento polar de inércia deste eixo?
	d0 = 1in = 0,5
	d1 = 0,875in = 0,4375
	d2 = 0,794in = 0,397
	d3 = 0,656in = 0,328
	J = π x C4
 ----------
 2
	J = π x C4
 ----------
 2
	J = π x C4
 ----------
 2
	J = π x C4
 ----------
 2
	J = 3,1416 x 0,54
 ---------------------------
 2
	J = 3,1416 x 0,43754
 -----------------------------------
2
	J = 3,1416 x 0,3974
 -------------------------------
2
	J = 3,1416 x 0,3284
 -------------------------------
2
	J = 0,09816852
	J = 0,057544584
	J = 0,039017034
	J = 0,018179737
Trecho AB J1 = 0,09816852
Trecho BC J2 = 0,057544584
Trecho CD J3 = 0,039017034
b) Qual a deflexão angular deste eixo? Assumir G = 1,2 x 10^7.
	 T L1 L2 L3
Θ = -- x ( --- + --- + --- )
 G J1 J2 J3
	 150 2 3 1,5
Θ = -------------- x ( ----------------- + ----------------- + ----------------- )
 1,2 x 10^7 0,09816852 0,057544584 0,039017034
	Θ = 1,332 x 10−3 
	Θ = 0,076 º
c) Qual a conclusão sobre a deflexão angular do eixo?
A deflexão angular do eixo, cumpre a função (contra a falha por fadiga) e atende os requisitos do projeto.