Elementos de Máquinas 3

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ELEMENTOS DE
MÁQUINAS 1
© SENAI - PR, 2001
CÓDIGO DE CATÁLOGO : 1199
Trabalho elaborado pela Diretoria de Educação e Tecnologia
do Departamento Regional do SENAI - PR , através do
LABTEC - Laboratório de Tecnologia Educacional.
Coordenação geral Marco Antonio Areias Secco
Elaboração técnica Francisco Ollé
Equipe de editoração
Coordenação Lucio Suckow
Diagramação José Maria Gorosito
Ilustração José Maria Gorosito
Revisão técnica Francisco Ollé
Capa Ricardo Mueller de Oliveira
Referência Bibliográfica.
NIT - Núcleo de Informação Tecnológica
SENAI - DET - DR/PR
S474e SENAI - PR. DET
 Elementos de máquinas 1
 Curitiba, 2001, 142 p
CDU - 62-2
Direitos reservados ao
SENAI — Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial
Departamento Regional do Paraná
Avenida Cândido de Abreu, 200 - Centro Cívico
Telefone: (41) 350-7000
Telefax: (41) 350-7101
E-mail: senaidr@ctb.pr.senai.br
CEP 80530-902 — Curitiba - PR
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SUMÁRIO
Lubrificação ................................................................................................................... 05
Transmissões ............................................................................................................... 26
Molas ............................................................................................................................. 43
Mancais ......................................................................................................................... 54
Mancais de rolamentos ................................................................................................. 63
Freios .......................................................................................................................... 106
Embreagens................................................................................................................ 112
Chavetas ..................................................................................................................... 121
Cames ........................................................................................................................ 128
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HISTÓRICO
Devido à necessidade de maior produtividade e econo-
mia de manutenção em seus engenhos, há longo tempo o
homem vem empregando lubrificantes para melhorar o desem-
penho de suas máquinas.
Inicialmente se utilizou produto animal nas partes mó-
veis, o que para as máquinas da época, resolvia em grande o
problema do desgaste excessivo. Entretanto com o decorrer
do tempo foram surgindo máquinas cada vez mais modernas,
cujo trabalho requeria uma lubrificação de melhor qualidade.
CONCEITO
Entende-se por lubrificação o ato de introduzirmos entre
duas superfícies sólidas uma película fluída, reduzindo o atrito
existente entre as partes sólida. As partes sólidas são as pe-
ças e a parte fluída é o lubrificante.
Assim as superfícies não entram praticamente em
contato direto, pois o lubrificante se interpõe a elas, não permi-
tindo que as mesmas se desgastem e se aqueçam.
Devido aos vários tipos de máquinas, cada qual requer
lubrificação composta de elementos dos mais diversos, de-
terminados segundo estudos e ensaios de laboratórios. Pode-
se adotar lubrificantes através do tipo, carga, velocidade, etc.,
das partes que necessitam lubrificação.
ORIGEM
Os lubrificantes de acordo com sua origem classificam-
se em:
Vegetais: os óleos vegetais não apresentam muita re-
sistência, decompondo-se com relativa facilidade. Na indús-
tria, como lubrificante bastante comum, que não requer ca-
LUBRIFICAÇÃO
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racterísticas especiais, usa-se muito óleo mamona, extraído
da semente de mamona. É um óleo viscoso e incolor.
Animais: talvez o elemento mais antigo de lubrificação
seja a gordura animal. Destaca-se o óleo de baleia compro
principal lubrificante dessa classe, para máquinas leves.
Minerais: extraídos principalmente do petróleo e de ro-
chas em formação como o xisto betuminoso, são, efetivamente
os óleos mais usados na lubrificação. O petróleo é retirado do
subsolo por meio de perfurações nas camadas que formam a
terra, sendo encontrado em estado líquido. Sua cor varia entre
verde escuro, marrom e preto.
Como é composto de vários produtos químicos, desti-
lando-se o petróleo separam-se cada um destes produtos,os
quais irão ser empregados em diferentes setores. Assim aque-
cendo-se o petróleo a medida que a temperatura vai subindo,
um de cada vez, os produtos irão se vaporizando. Desta ma-
neira, sabendo-se, por exemplo, que a gasolina se transfor-
mou em gás, basta retirar esse gás e transformá-lo em líquido
por resfriamento.
Extraída a gasolina, o próximo produto será o querose-
ne, e após diversos derivado serem retirados, obteremos o
asfalto. Da mesma forma, aquecendo-se o xisto betuminoso
se obtém a gasolina e óleos, porém requer esse mineral pro-
cessos especiais de refinação que o tornam atualmente, infe-
rior ao petróleo no que se refere à sua exploração.
Sintéticos: ao contrário dos lubrificantes minerais, são
sinteticamente produzidos. Óleos de síntese geralmente tem
bom comportamento de temperatura e viscosidade, reduzida
tendência de coqueficação, baixo ponto de solidificação, alta
resistência ao calor e boa durabilidade química.
TIPOS DE LUBRIFICAÇÃO
Três formas distintas de lubrificação podem ser consi-
deradas:
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Lubrificação hidrodinâmica: aquela em que a superfí-
cies dos mancais que suportam a carga estão separadas por
uma película de lubrificante relativamente espessa, de modo a
prevenir o contato de metal com metal.
Lubrificação hidrostática: é obtida por introdução do
lubrificante dentro da área carregada do mancal, à uma alta
pressão, sendo suficiente para separar as duas superfícies
com uma película de óleo relativamente espessa.
Lubrificação filme sólido: é utilizada quando os
mancais devem operar em temperaturas extremas, a película
é um lubrificante sólido, tal como a grafita ou o bissulfeto de
molibdênio.
VISCOSIDADE
Viscosidade é a resistência ao escoamento de um líqui-
do. Comparando mal com a água, podemos observar que o
mel leva mais tempo para escoar de um recipiente que a água.
A viscosidade de um óleo não é constante, pois varia de
acordo com a temperatura. Desta forma quando se aquece o
lubrificante, o mesmo se torna mais frio, ou seja, menos vis-
coso. Portanto quanto mais se aquecer um óleo, mais frio será
o mesmo. De modo inverso reduzindo-se a temperatura, ob-
teremos um óleo mais espesso, o que aumenta sua viscosi-
dade.
Sob viscosidade ou tenacidade de um líquido entende-
se a resistência que as moléculas de um líquido se contra-
põem a um deslocamento entre si. Esta resistência também é
denominada atrito interno.
CLASSIFICAÇÃO DOS ÓLEOS
Em geral os óleos são classificados por uma numera-
ção acompanhada de sigla S.A.E. (Sociedade dos Engenhei-
ros Automotivos).
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Essa classificação é obtida com o emprego de um apa-
relho de “Saybolt”. Esse aparelho consiste em medir o tempo
que uma quantidade de óleo, mantida a certa temperatura, leva
para passar por um orifício de determinado diâmetro.
GRAXAS
Para certas aplicações os óleos têm alguns inconveni-
entes. Ora são muito fluídos, ora são muito viscosos, ora são
muito voláteis (se evaporam), quando não formam goma.
Pensou-se então em misturar óleos de qualidades diferentes,
para obter um lubrificante mais perfeito. Com esse processo
os técnicos chegaram à composição das graxas, que são lu-
brificantes semi-sólidos de grande aplicação, principalmente
nas estradas de ferro e nos automóveis.
Para grandes pressões entre superfícies empregam-se
lubrificantes minerais sólidos como a grafita pura ou associa-
da ao óleo. As graxas constituem-se, em geral, de um óleo
mineral e de uma substância aglutinante, que é quase sem-
pre, um sabão (saponáceos e cristais de soda).
VISCOSIDADE SSU
Classificação S.A.E. 18ºC 55ºC 100ºC
MIN MAX MIN MAX MIN MÁX
5W
10
10W
20
20w
30
40
50
60
70
-
-
6000
-
12000
-
-
-
-
-
4000
-
12000
-
48000
-
-
-
-
-
-
90
-
120
-
185
255
-
-
-
-
120
-
185
-
255
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
80
105
125
-
-
-
-
-
-
80
105
125
150
80
90
140
250
15000
-
-
-
100000
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
75
120
200
-
120
200
-
Nota: a letra W é inicial da palavra “winter”, que significa, inverno, em português.
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A qualidade de uma graxa depende de vários fatores:
� Das características físicas do óleo base;
� Das características físicas e químicas do sabão;
� E principalmente do método usado para combinar o
óleo e o sabão.
Quando aquecida à altas temperaturas, a graxa passa
do estado semi-sólido, para o estado líquido. A essa determi-
nada temperatura chama-se ponto de gota.
Nenhuma relação existe entre cor de uma graxa e suas
propriedades lubrificantes. Inclusive em alguns casos, as gra-
xas comerciais são coloridas, por meio de anilina, para que
possam ser facilmente identificadas.
Classificação das graxas
Para que possamos classificar corretamente as graxas
é necessário conhecer o conceito de Penetração Trabalhada
que é o indicador do quão mole ou dura é determinada graxa
(consistência). O valor medido, corresponde à profundidade
de penetração de um cone de ensaio, no decurso de 5 segun-
dos em décimo de milímetros. Consistência é o conceito mais
simplificado de penetração nas classes NLGI (Instituto Nacio-
nal de Graxas Lubrificantes).
Quanto mais rígida é a graxa, tanto mais favorável é nor-
malmente o seu efeito de vedação, principalmente se analisa-
do em conjunto com a viscosidade dinâmica do produto.
Classes
NLGI
Penetração
Trabalhada
(0,1 mm)
Estrutura
000 445...475 Fluída
00 400... 430 Semi-fluída
0 355...385 Extremamente mole
1 310...340 Muito mole
2 265...295 Mole
3 220...250 Média
4 175...205 Consistente
5 130...160 Muito consistente
6 85...115 Extremamente consistente e dura
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LUBRIFICAÇÃO DE MANCAIS
Os mancais são peças construídas para servir de apoio
aos eixos e transmissores em geral. De acordo com a pres-
são a que devem resistir, quer trabalhem em direção perpen-
dicular ao eixo de rotação, quer no sentido do mesmo, pas-
sam a denominar mancais de apoio lateral.
Os mancais dividem-se em: de deslizamento e de rola-
mento. Os mancais de deslizamento – também chamados de
mancais planos – são aqueles em que uma superfície move-
se sobre a outra usualmente com uma película de óleo sepa-
rando-as. Elas diferem entre si pela direção do movimento e
meios de como a carga é aplicada.
Pontos de aplicação do óleo
Um eixo ao girar velozmente, produz o efeito de
bombeamento, gerando forte pressão hidráulica. Por tal moti-
vo, para introdução do óleo, devemos escolher um ponto onde
a pressão do óleo seja mínima. Além disso, o trabalho de dis-
tribuir o óleo pelo eixo pode ser muito facilitado com o empre-
go de chanfros e ranhuras cortadas e localizadas corretamente.
Chanfros
Em mancais de duas partes, deve-se chanfrar as ares-
tas de cada parte para evitar que raspem o óleo. Além disso o
chanfro constitui um depósito de óleo que estende em forma
de cunha.
Ranhuras
A finalidade das ranhuras ou canaletas nos mancais é
de facilitar a melhor distribuição do óleo lubrificante e a sua
posterior introdução na área de pressão máxima. O tipo de
ranhura mais conveniente é a longitudinal. Estas não devem
ser muito largas e ter pouca profundidade. Devem ser evitadas
ranhuras com cantos vivos ou cortantes.
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MATERIAL DE APOIO
Ficha de lubrificação
É importante que façamos uma ficha de lubrificação para
cada máquina, tendo como objetivo a periodicidade pontos de
lubrificação, tipos de lubrificantes, quantidade de lubrificante,
rubrica ou lubrificador, ferramental necessário para troca, etc.
Portanto ao efetuar-nos fichas de lubrificação devemos estar
atentos nos seguintes ítens:
� No tempo determinado pela ficha individual de cada
máquina, deve se fazer a troca do lubrificante, ou de
algum componente do sistema de lubrificação que
esteja avariado ou com o tempo de uso vencido. Para
isto ocorrer deve-se fazer uma verificação detalhada
das partes que serão lubrificadas.
� Na lubrificação regular (diária, semanal) deve-se ob-
servar se realmente o lubrificante está sendo consu-
mido pelo equipamento, principalmente nos casos de
lubrificação centralizada.
� Nos relatórios de lubrificação devemos anotar o que
realmente foi feito, e observar o tempo que a lubrifica-
ção centralizada leva para consumir o lubrificante, pois
se os reservatórios não são completados com óleo
ou graxa, nas entram no relatório como completados,
podemos cometer um erro grave de faltar lubrifica-
ção no equipamento, pois se o reservatório está com-
pletamente cheio é sinal de lubrificação ineficiente ou
inexistente. Caso contrário pode estar ocorrendo um
consumo além do normal sendo necessário uma
regulagem no equipamento.
� Além dos pontos diários, devemos lubrificar guias e
corrente quando necessário.
� Observar se os mancais não estão com aquecimen-
to demasiado, pois tanto a falta como o excesso são
prejudiciais ao equipamento.
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� Não misturar lubrificantes diferentes em sistemas
centralizados de lubrificação, quando se fizer neces-
sário a colocação de um lubrificante diferente deve-
mos lavar todo o sistema antes.
� Quando for trocada alguma tubulação isolada ou não,
devemos sempre deixá-la cheia com o lubrificante a
ser usado, para não ocorrer a falta de lubrificação.
� Manter sempre limpo os locais que serão lubrificados,
retirando todo o excesso de óleo ou graxa.
� Muito importante não ocorrer risco de acidentes por im-
prudência ou lubrificar uma máquina em movimento.
� Sempre que o equipamento tiver visor devemos dei-
xar o óleo até a metade do mesmo.
� Sempre prever o pedido de compra de lubrificante
antes do término do mesmo, evitando assim a falta
do mesmo.
� Não colocar ferramentas, panos ou outras peças so-
bre as máquinas, pois os mesmos podem ser es-
quecidos e caírem nas partes móveis da máquina.
� Sempre que for lubrificar uma máquina avisar o ope-
rador da mesma, e fixar a etiqueta de alerta - lubrifica-
ção pois pode ocorrer da máquina ser ligada, quando
está sendo feita a lubrificação em um local perigoso
(correntes, engrenagens, guias, etc.).
� Usar sempre um pincel para lubrificar engrenagens e
correntes.
� Cuidado para não sujar guias e corrente onde irão
passar o produto confeccionado.
� Sempre que possível perguntar ao responsável pela
máquina se está necessitando ser lubrificada alguma
parte da máquina além da lubrificação de rotina.
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Máquina Nº____________
______________________
Seção:________________
_____________________
ESPÉCIE:___________________
MARCA:____________________
TIPO:______________________
Partes a Lubrificar Lubrificantes Símbolo Quantidade PeríodoF
I
C
H
A
D
E
L
U
B
R
I
F
I
C
A
Ç
Ã
O
� Avisar ao responsável da máquina se notar algum pro-
blema da mesma.
� Em caso de dúvida procurar sempre orientação.
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SÍMBOLO ÚLTIMA TROCA
EM
PRÓXIMA TROCA
EM
DATA LUBRIFICADOR
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ADITIVOS
A boa qualidade de um lubrificante não é conseguida
unicamente pela escolha do óleo básico e através de sua pu-
rificação e processo de manufatura, mas também pela adição
de certos compostos químicos chamados aditivos.
Os aditivos são incorporados aos lubrificante com uma
variedade de propósitos e participam em grande parte na
melhoria dos lubrificantes, os quais no estado natural não pos-
suem certas características que lhes emprestam os aditivos.
A idéia de adicionar algo ao petróleo para melhorar seu
rendimento, foi inicialmente utilizada pelas usinas elétricas e
nas locomotivas à vapor. Os óleos para cilindros à vapor “Com-
postos com Gordura Animal”, tais como: sebo, óleo de banha,
bem como os óleos extraídos de sementes vegetais, foram os
primeiros aditivos usados nos produtos de petróleo. Também
os óleos de peixe foram utilizados como compostos para os
óleos lubrificantes das caixas de truques de locomotivas e
vagões de ferrovias. Óleos minerais já compostos com óleos
de banha foram experimentados na fábrica de automóveis
Nash, em 1916.
Os modernos óleos lubrificante aditivados, baseado em
anos de pesquisas científicas e feitos para satisfazer a extre-
ma solicitação das modernas máquinas e nas atuais condi-
ções de serviço, tem se tornado indispensáveis em muitas
aplicações. A sempre crescente tendência de transmitir po-
tência através de mecanismos cada vez menores em tama-
nho e peso, trouxe um aumento de carga ao lubrificante. No-
vos problemas de combustão, cargas superficiais maiores,
maior faixa de condições de temperaturas e grande velocida-
de de deslizamento em mancais e engrenagens, tudo isso
submetendo o lubrificante à performances muito além de quais-
quer condições abusivas e que tornou o aditivo um fator indis-
pensável de progresso.
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1. Inibidores de oxidação: aumentam a vida útil do óleo
e diminuírem a formação de borra e verniz sobre as partes
metálicas.
2. Inibidores de corrosão: protegem os mancais, bem
como as superfícies dos metais contra o ataque químico.
3. Melhoradores antidesgaste: protegem as superfí-
cies atritantes em operação,com uma camada finíssima de
oleosidade que funciona como película restrita, protegendo as
partes nos momentos críticos da partida impedindo o contato
metal-metal.
4. Detergentes – dispersantes: mantém em suspen-
são os produtos gerados na combustão e oxidação, evitando
a formação de carbono em anéis, pistões e válvulas, conser-
vando limpa as superfícies lubrificadas.
5. Agentes alcalinos: neutralizam os ácidos de oxida-
ção dos óleos, assim eles não poderão com o lubrificante e o
motor.
6. Inibidores de ferrugem: eliminam a formação de fer-
rugem em presença da água e umidade.
7. Rebaixadores do ponto de fluidez: rebaixam o pon-
to em que o óleo tende a solidificar face a baixa temperatura
ambiente.
8. Melhoradores do índice de viscosidade: aumen-
tam a capacidade de suportar o aumento de temperatura, sem
variação muito acentuada de viscosidade.
9. Agente de oleosidade: aumentam a untuosidade,
ou seja, o poder lubrificante do óleo, reduzindo a fricção o
engripamento e o desgaste.
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10. Agentes antiespumantes: previnem a formação de
espuma estável. Está características é muito importante em
óleos submetidos à agitação e circulação à altas velocidades.
Isto evidencia-se em sistemas hidráulicos e em sistemas cir-
culatórios de turbinas à vapor, motores de combustão interna,
compressores de refrigeração, etc.
11. Agentes antigotas: aumentam a adesão e coesão
dos lubrificantes, dando-lhes propriedades não gotejantes.
12. Emulsificadores: reduzem a tenção superficial do
óleo, permitindo à água dispersar-se nele. Como exemplo de
óleos de corte.
13. Gorduras animais: possuem alto poder umectante
para condições de lubrificação em presença de água.
14. Bactericidas: previnem a queda de emulsão e o
aparecimento de odores desagradáveis devido ao desenvolvi-
mento de bactérias. É usado como aditivo nos óleos
emulsionáveis.
15. Agentes de extrema pressão (EP): aumentam a
resistência da película lubrificante, bem como sua capacidade
de suportar cargas elevadas.
ARMAZENAGEM E MANUSEIO DE LUBRIFICANTES
Armazenagem
Lubrificantes de maneira geral, não são afetados por
variações climáticas, exceto por temperaturas excessivamente
baixas ou altas e água. Também devem ser estocados verti-
calmente, sobre estrados ou ripas de madeira, de forma a não
tem contato direto com o chão.
Exposição de tambores ao sol direto pode ocasionar tem-
peraturas de aproximadamente 90°C nas paredes dos mes-
mos e, nestes casos, devem ser estocadas em área coberta.
Não há necessidade de paredes laterais, apenas um teto
apoiado sobre a estruturas adequada, de forma a proteger os
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produtos da incidência direta dos raios solares. No caso de
temperaturas abaixo de 0°C é conveniente proteger os
produtos sensíveis ao congelamento.
Pequenas embalagens (baldes, caixas com latas, etc.)
são ainda mais sensíveis à intempéries, devendo ser armaze-
nadas em áreas cobertas com plástico grosso ou lona
impermeável.
O ideal seria armazenar todos os lubrificantes em áreas
cobertas, se isto for impossível os seguintes produtos nunca
deverão ser guardados em áreas descobertas:
� Óleos isolantes
� Óleos para refrigeração
� Óleos brancos
� Graxas
Manuseio e rejeito de embalagens
Embalagens usadas não podem ser pressurizadas para
se expelir o seu conteúdo residual, devido ao risco de explo-
são. Qualquer embalagem que tenha contido anteriormente
derivados do petróleo deve ser eliminada de forma segura, de
preferência vendida à recondicionadores locais. Caso o con-
sumidor deseja reaproveitar essas embalagens, deverá lavá-
las após então poderá usá-las para recolher lixo, guardar pe-
ças, estopas, panos de limpeza, etc. os rótulos das embala-
gens devem ser mantidos legíveis, afim de servirem como guia
de segurança. É muito perigoso proceder a modificações nes-
sas embalagens usando maçaricos de oxi-acetileno, marte-
los, talhadeiras, etc. devido ao risco de explosão.
Lubrificantes usados
Lubrificantes usados podem conter as mais diversas
impurezas, que não estavam presentes no lubrificante novo, e
as quais representam sérios riscos à saúde. Não é possível
especificar a presença ou ausência de impurezas nocivas no
lubrificante usado; elas dependem essencialmente de todo o
período de uso do lubrificante e, por precaução, o contato de
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lubrificantes usados com a pele deve ser evitado. Deve ser
evitado a contaminação do solo e redes de água com lubrifi-
cantes usados. O rejeito deve ser feito através de venda a
recondicionadores devidamente cadastrados no CNP e no
orgão controlador do Meio Ambiente Local, quando for o caso.
Deverá ter um ambiente adequado ou um tanque coberto
para a coleta dos lubrificantes usados. Nos casos onde o
derrame é inevitável, deverá haver um coletor ou unidade de
tratamento de efluentes para evitar a contaminação do mar,
rios, canais, redes de água potável ou escoamento de águas
pluviais, esgotos, etc.
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1) O que você entende por lubrificação?
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2) Classifique os lubrificantes de acordo com a sua origem.
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3) Quais os tipos de lubrificação?
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4) O que é viscosidade?
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5) De que maneira classificamos os óleos?
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6) Dê um conceito de graxa.
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7) O que é ponto de gota?
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8) De que maneira classificamos as graxas?
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9) Como podemos ter uma lubrificação eficiente em mancais de deslizamento?
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10) Descreva três itens importantes na elaboração das fichas de lubrificação de má
 quinas.
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11) O que são aditivos? Dê três exemplos.
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12) Como devemos armazenar os lubrificantes?
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13) O que devemos fazer com lubrificantes usados?
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DICIONÁRIO DE CONCEITOS DE LUBRIFICAÇÃO
CONCEITO EXPLICAÇÃO
Aditivos Matérias que são adicionadas em pequenas quantidades aos
lubrificantes, para melhorar a capacidade destes.
Aglutinante O componente não volátil de tintas e vernizes, que na formação de
filme liga as matérias sólidas entre si, e ainda proporciona a
aderência ao material portante.
Atrito Resistência contra o deslizamento de duas superfícies entre si.
Bissulfeto de
molibdênio (MoS2)
Um lubrificante sólido.
Carga de solda
(soldagem)
Indicação de capacidade de sustentar pressão de um lubrificante, em
Newton (N). A carga sob a qual de movimentação de corpos de
ensaio um contra o outro, o filme lubrificante quebra, soldando
ambos os corpos de ensaio. A carga, que se situa antes da carga de
solda, se chama carga de validade.
Carga de validade (real) Indicação sobre a resistência à pressão de um lubrificante. Aquela
carga máxima, onde ainda não ocorreuma quebra do filme
lubrificante, e com isto nenhuma soldagem do corpo de ensaio
(indicação em Newton).
Coeficiente de atrito Relação da força de atrito entre duas superfícies para a força que
atua verticalmente sobre as superfícies.
Colóide Pequenas partículas (10-5 até 10-7 cm) em um líquido, que se
comporta como uma solução (sem precipitação).
Compound Óleo de silicone engrossado com bióxido de silício com
consistência de graxa.
Consistência Dureza de uma graxa lubrificante, também: plasticidade,
ductilidade, elasticidade, qualidade de uma graxa de contrapor uma
resistência interna à uma força deformante.
Densidade A densidade é a relação da massa em gramas de uma matéria para
com o seu volume em cm³ Densidade = massa/volume = (g)/cm³
(Se um óleo tem a densidade = 0,900 g/cm³, isto significa que 1000
cm³ (1 litro) deste óleo pesam 900g).
Desgaste Desgaste mecânico no deslizamento de duas superfícies uma contra
a outra.
Efeito sinergético Efeito simultâneo de dois ou mais componentes, onde as
características individuais não só se adicionam, mas multiplicam.
Emcor Exame quanto à proteção contra corrosão de graxas lubrificantes em
rolamentos na presença de água: oito rolamentos de esferas
enchidos com graxa operam em água durante cerca de 7,
respectivamente 21 dias. Avaliação dos anéis quanto a corrosão de
0-5 (0 = sem corrosão; 5 = corrosão muito forte).
Ensaio de borrifação de
sal (Salt-Spray)
Indicação da corrosão de chapas de aço sob influência de névoa de
sal. Chapas de aço são cobertas com lubrificantes e expostos numa
câmara fechada a uma névoa de sal. É medido o número de horas
até a ocorrência de um determinado grau de corrosão.
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SENAI-PR
Ferrugem de ajustagem Ferrugem que ocorre em ajustagens, ou melhor: desgaste de atrito,
que ocorre em ajustagens e assentos devido a oscilações com
amplitude muito reduzida e alta freqüência. Geralmente, partículas
muito pequenas de desgaste de ferro se transformam com oxigênio
em ferrugem, o que finalmente causa um engripamento da
ajustagens. Outro fenômeno desvantajoso de ferrugem de ajustagem
é uma rápida fadiga material do aço, que facilmente poderá causar
quebras (a ferrugem de ajustagem pode ser evitada com alta
efetividade por meio da separação dos dois parceiros metálicos, por
exemplo por meio de lubrificantes sólidos).
Graxa Lubrificante plástico: óleo engrossado por exemplo com sabão.
Sistema de duas fases: meio de engrossamento com meio líquido
capaz de lubrificar.
Graxa de sabão
complexo
Graxa lubrificante engrossada com uma combinação de um sabão
com um ácido orgânico de longa corrente e um sal de ácido
orgânico de curta corrente.
Lítio Metal alcalino, cujo hidróxido, conjuntamente com ácidos
orgânicos, é usado para a fabricação de sabões de lítio, como
engrossador, para graxas lubrificantes.
Lubrificante Matéria que reduz o atrito entre duas superfícies deslizantes uma
contra a outra.
Materiais lubrificantes
sólidos
Matérias sólidas que são colocadas entre superfícies deslizantes uma
contra a outra, para reduzir atrito e desgaste e evitar gripamento.
Medições de
viscosidade
Viscosidades podem ser medidas em vários aparelhos de medição
(viscosímetros). Indicação da unidade: grau Engler (°E) ou
Centistokes (cSt), (mm²/segundo). Decisivo para a medição da
viscosidade é a indicação da temperatura de medição, porque a
viscosidade depende muito da temperatura (óleos frios são tenazes
no fluir, óleos quentes se tornam mais líquidos).
Meio de engrossamento Em geral são sabões de metal (engrossados com sabão), mas
também meios de inchar anorgânicos, ou orgânicos (não
engrossados com sabão, como por exemplo gel silícico, bentone,
poliureias, PTFE, etc.).
Momento de soltura O efeito de alavanca atuante transformado em movimento giratório,
para soltar uma união de rosqueamento (parafuso).
Momento de torque A força de alavanca atuante transformada em movimento giratório,
para fixar uma união de parafusamento.
Newton Indicação para uma força (carga), 10 Newton = 1 kg.
Óleos sintéticos Ao contrário de óleos minerais, são óleos sinteticamente
produzidos. Óleos de síntese geralmente têm bom comportamento
de temperatura-viscosidade, reduzida tendência de coqueificação,
baixo ponto de solidificação, alta resistência ao calor e boa
durabilidade química.
Pastas Combinação de lubrificantes sólidos com óleo, para aplicação de
finos filmes lubrificantes.
Penetração Uma medida que caracteriza a moleza ou dureza de uma graxa.
Mede-se a profundidade de penetração de um cone de chapa
normado em uma amostra de graxa (mais alta a penetração, mais
mole é a graxa).
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Penetração em repouso Consistência de uma graxa ou uma pasta no estado de repouso, ou
seja: no estado em que foi fornecida.
Penetração trabalhada Sob exigência mecânica, graxas lubrificantes freqüentemente
alteram a sua consistência. Por isto, a indicação da penetração de
apisoamento é mais racional. A penetração do apisoamento é a
consistência de uma graxa lubrificante no estado bem mexido,
pronta para o uso.
Peso específico Peso de um mililitro de uma substância em gramas.
Ponto de auto-ignição É a temperatura, na qual ocorre auto-ignição de um óleo, ou seja:
sem a presença de uma chama.
Ponto de gota A temperatura, na qual uma graxa se torna tão líquida, que uma gota
de graxa cai da abertura do aparelho de ensaio. O ponto de
gotejamento é uma indicação de temperatura, na qual uma graxa flui
para fora do mancal ou do rolamento.
Ponto de inflamação O ponto de inflamação é a temperatura mais baixa, na qual com o
aquecimento acima da superfície do óleo sob exame, se formam
tantos vapores combustíveis, que estas se inflamam brevemente na
aproximação de uma chama.
Ponto de queimação O ponto de queimação é a temperatura, na qual o óleo a ser
examinado contínua queimando após a inflamação (ele se situa
cerca de 40-50°C acima do ponto de inflamação).
Ponto de solidificação O ponto de solidificação de um óleo é a temperatura em graus
Celsius, onde o óleo, devido a um contínuo esfriamento, acaba de
perder a capacidade de fluir. A solidificação do óleo é causada pela
precipitação de cristais de parafina.
Ponto de turvação É a temperatura de um óleo, onde, durante o esfriamento, ocorre
uma visível separação (turvamento) de parafina. O ponto de
turvamento (turvação) ocorre antes de ser alcançado o ponto de
solidificação.
Pressão de escoamento É uma medida para a consistência de uma graxa lubrificante e o seu
comportamento de fluxo em diversas temperaturas. Trata-se da
pressão necessária para pressionar uma quantidade de graxa
lubrificante para fora de um bico de ensaio sob condições
especificadas.
Quimicamente inerte Lubrificante, que não reage com determinadas outras substâncias.
Resistência à água de
uma graxa
O comportamento de graxas lubrificantes em relação à água é de
importância para a utilização para lubrificação de rolamentos.
Necessita-se ou de uma graxa lubrificante que repele a água
(constante na água) ou uma neutralizante da água (emulsionante).
Resistência ao frio Indicações para a resistência ao frio são o ponto de turvamento e o
ponto de solidificação.
Resistência contra
envelhecimento
Resistência contra fenômenos de envelhecimento que podem
ocorrer devido a influências como absorção de oxigênio,
superaquecimento, presença de determinados metais como cobre, o
chumbo; luz. Por meio de determinados aditivos (antioxidantes), a
resistência contra envelhecimento poderá ser aumentada.
Resistência contra
oxidação
Força de resistência de combinações de hidrocarbonetos contra uma
composição com oxigênio.
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Sabão na graxa
lubrificante
Combinação de um ácido graxo com um hidróxido de metal. Pela
escolha, do ácido graxo e do hidróxido de metal (cálcio, lítio,
alumínio), a característica do sabão pode ser alterada na direção de
resistênciaà água, resistência à temperatura. O sabão tem a função
de uma esponja, que deve segurar o óleo. A proporção de sabão na
graxa oscila entre 5% e 30%.
Silicone Polímeros com boa resistência contra temperatura e oxidação, que
também são usados como lubrificantes para temperaturas altas e
baixas.
Silicones de flúor Silicones que possuem átomos de Flúor na molécula.
Solvente É um líquido que pode dissolver matérias e assim resulta em um
produto homogêneo.
Suspensão Uma distribuição uniforme e estável de matérias sólidas num
líquido, onde as matérias sólidas não são dissolvidas pelo líquido.
Tribologia A ciência e técnica das superfícies atuantes entre si em movimento
relativo e dos problemas resultantes disto.
Valor DN Indicação da velocidade do rolamento.
Verniz deslizante Suspensões de lubrificantes sólidos finamente divididos em
solventes e meios de ligação orgânicos, que após a aplicação
resultam num filme totalmente seco de lubrificante sólido.
Viscosidade de um óleo Sob viscosidade ou tenacidade de um líquido entende-se a
resistência, que as moléculas de um líquido contrapõem a um
deslocamento entre si. Esta resistência também é denominada atrito
interno.
Viscosidade dinâmica A medida para determinar, que resistência interna o óleo
lubrificante contrapõe ao fluxo (por exemplo: fluxo através de
tubulações, fluxo na fenda de lubrificação).
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POLIAS
Conceito
Roda que gira em torno de um eixo e cujo o aro é proje-
tado para receber um elemento flexível como correias, cabos,
correntes, cordames, etc., afim de transmitir a transmissão
de um movimento.
Tipos de polias
No caso de polias para correias o tipo será determinado
pelo tipo de correia assentada na mesma. Elas podem ser
planas, trapezoidais ou dentadas.
Vários são os tipos de polias empregadas, assim como
os materiais usados na confecção das mesmas. Destaca-se,
no entanto, a forma da superfície externa da polia, ou seja, a
área de contato com a correia. Esse detalhe depende da seção
transversal da correia. Se for usada a correia plana, a polia
será também plana, podendo ou não conter frisos laterais.
Observe que a rigor. A superfície da polia não é total-
mente plana, na maioria dos casos, apresenta, partindo-se
da linha de simetria, uma dupla conicidade, a fim de manter a
correia no seu lugar ou seja guiada. Quanto à largura, as poli-
as devem ser, de modo geral, 10% mais larga do que as cor-
reias.
Normalmente quando se tem pequenas distâncias entre
eixos, onde não podemos usar engrenagens, empregam-se
correias em “V” cuja seção transversal é trapezoidal. Esse
tipo de correia devido ao seu formato, permite altas rotações,
pois a aderência se faz nas faces laterais. Neste caso, a polia
deve possuir, em sua face externa, ranhuras onde deverão
ser alojadas as correias (que podem ser em número supe-
rior a 1).
TRANSMISSÕES
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Deve-se fazer com que as ranhuras tenham profundida-
de superior à altura (espessura) da correia, evitando contato
com o fundo da polia.
As polias sincronizadoras possuem dentes de acordo
com o perfil, passo e largura da correia que nela trabalhará.
Material para polias
Os materiais que se empregam na construção de polias
são ferro fundido (o mais utilizado), aços, ligas leves, e mate-
riais sintéticos. A superfície da polia não deve apresentar
porosidade, pois do contrário, a correia irá se desgastar rapi-
damente.
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Tipos de polias.
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Introdução
Nas transmissões de movimento é, sem dúvida, o mé-
todo de engrenagens o mais indicado. Entretanto poderão sur-
gir casos em que o movimento de um eixo motor deva ser
transmitido para outro eixo, montado em ponto distante do pri-
meiro. Nesta situação adotamos polias, ao invés de engrena-
gens, movidas por um elemento de ligação, ao qual denomi-
namos correia ou cabo.
Conceito
Elemento de transmissão constituído por uma tira flexí-
vel sem fim, serve para transmitir por intermédio de polias, um
movimento de rotação de uma árvore para outra. As correias
são trapezoidais, planas e sincronizadoras, podem ser lisas,
corrugadas transversalmente ou estriadas longitudinalmente
afim de aumentar sua aderência às polias, são geralmente
fabricadas com elastômeros.
Correia trapezoidal ou correia “V”
A correia trapezoidal ou “V” é inteiriça, fabricada com
seção transversal em forma de trapézio feita de borracha
revestida de lona e é formada no seu interior por cordonéis
vulcanizados para suportar as forças de tração.
CORREIAS
Correia trapezoidal ou correia em “V “
SECÇÃO DE TENSÃO COM
MÚLTIPLAS CAMADAS
CONTÍNUAS DE FIO CORD
DUPLA COBERTURA DE LONA
ENVIESADA RESISTENTE AO
DESGASTE PELO ATRITO
SECÇÃO DE
COMPRESSÃO
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Há cinco tipos de correias “V” industriais numa grande
variedade de comprimentos padronizados conforme tabelas
de fornecedores. Abaixo temos as dimensões dos perfis pa-
dronizados.
As seções maiores são para as transmissões pesadas
e, as menores para as transmissões leves. Se correias de
pequena sessão fossem usadas em transmissões pesadas,
uma excessiva quantidade de correias seriam necessárias,
devido á sua baixa capacidade de transmissão em HP.
Vantagens das transmissões com
correias trapezoidais ou “V”
1) Desembaraço do espaço
Com as correias “V” a distância entre os eixos pode ser
tão curta quanto as polias o permitem. As polias loucas
(esticadoras) são eliminadas.
2) Baixo custo de manutenção
Uma fábrica acionada por correias “V”, não tem roubada
a atenção de seus engenheiros pelas interrupções provocadas
pelos rompimentos e escorregamentos das correias comuns.
3) Absorvem choques
Absorvem choques produzidos por engrenagens, êm-
bolos, freios, etc.
4) São silenciosas
Podem ser aplicadas em hospitais, auditórios, escritóri-
os e instalações similares porque não possuindo emendas
nem grampos, trabalham suavemente.
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5) Não patinam
Pela sua forma cônica, as correias “V” aderem perfeita-
mente às paredes inclinadas das polias e asseguram veloci-
dades constantes, dispensando o uso de pastas adesivas que
sujam as máquinas e pisos.
6) Poupam mancais
Funcionando com baixa tensão, não traz sobrecarga aos
mancais.
7) Instalação fácil
As correias “V” oferecem mais facilidade de instalação
que as correias comuns, podendo trabalhar sobre as polias
de aros planos.
8) Alta resistência à tração e flexão
Por isso proporcionam longa durabilidade em trabalho
ininterrupto.
9) Permitem grandes relações de transmissões
Devido à ação de cunha das correias “V”, sobre as poli-
as ranhuradas, uma transmissão podem funcionar com um
pequeno arco de contato sobre a polia menor, permitindo alta
relação de velocidades e, em conseqüência, motores de alta
rotações e baixos preços.
10) Limpeza
Não necessitando de lubrificantes, como acontece nas
transmissões por engrenagens ou correntes, as correias “V”
proporcionam, às instalações e máquinas, o máximo de lim-
peza.
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........................................A velocidade tangencial (v) é a mesma para as duas
polias, e é calculada pela fórmula:
V = π . D . n
Como as duas velocidades são iguais, temos:
V1 = V2
π . D1 . n1 = π . D2 . n2
D1 . n1 = D2 . n2 ou n1 
= 
D2 
= i
 n2 D1
Portanto:
I = n1 = D2
Relação de transmissão
Na transmissão por polias e correias, para que o funcio-
namento seja perfeito, é necessário obedecer alguns limites
em relação ao diâmetro das polias e o número de voltas pela
unidade de tempo. Para estabelecer estes limites precisamos
estudar as relações de transmissão.
Costumamos representar pela letra “i” a relação de trans-
missão. Ela é a relação entre o número de voltas das polias
(n) numa unidade de tempo e os seus diâmetros.
 n2 D1
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Onde:
D1 = diâmetro da polia menor
D2 = diâmetro da polia maior
n1= número de rotações por minuto (RPM) da polia me-
nor
n2 = número de rotações por minuto (RPM) da polia
maior
Na transmissão da correia plana, a relação de transmis-
são (i) não deve ser maior do que seis, e na transmissão por
correia trapezoidal esse valor não deve ser maior do que dez.
Montagem e manutenção de correias “V”
As transmissões que utilizam correias em “V” adequa-
damente calculadas, garantem uma elevada segurança de
funcionamento e uma prolongada duração. Contudo na práti-
ca é demonstrado que se produz rendimentos pouco
satisfatórios. Na maioria das ocasiões é falha de montagem
ou manutenção. As indicações a seguir são muito importan-
tes para um bom funcionamento das correias e “V”.
1 – Antes da montagem das correias, alinhar eixos e
polias.
2 – Os canais das polias devem ter um perfil adequado
com as correias e estarem limpos.
3 – Quando as correias precisam trabalhar em jogos,
necessariamente devem ter o mesmo código de
comprimento.
4 – Para facilitar a montagem, diminui-se a distância entre
os centros. As correias devem encaixar-se nos ca-
nais das polias sem o uso de força e sem o uso de
alavanca. O excessivo de atrito sobre os canais das
polias danificam, com muito freqüencia, os
cordonéis de tração.
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5 – Tensionar adequadamente as correias e, passados
30 minutos da máquina em funcionamento, compro-
var se a tensão continua a mesma. Se necessário,
retensioná-la. Com isso se consegue a dilatação
apropriada da correia e um completo ajuste. Deve-
se repetir o processo após 4 horas de funciona-
mento.
6 – Os aquecimentos anormais, oscilações excessivas
de correia e os ruídos são ocasionados na maioria
das vezes por uma tensão insuficiente da correia.
Por isso aconselha-se revisar periodicamente a trans-
missão e rentensioná-la, se preciso. A tensão insufi-
ciente conduz a deslizamentos e rendimentos ina-
dequados.
7 – em casos de transmissões de várias correias jun-
tas, quando uma correia está danificada é necessá-
rio trocar a totalidade das correias (jogo completo).
8 – Evitar a colocação de polias tensores. Em caso de
necessidade aconselha-se o uso de polias tensoras
internas, cujo o diâmetro mínimo deve ser igual ao
diâmetro da polia menor.
9 – utilize a correia na sua forma original, evitando o uso
de pastas adesivas.
10 – As polias para correias em “V” resistem de 3 a 5
trocas de correias. Uma polia para correia em “V”
está gasta quando as laterais internas dos canais das
polias estiveram espelhadas; ou riscadas, ou com
pequenas ondas, ou apresentarem pequenos furos,
ou então quando apresentarem desníveis.
Obs.: A transmissão de força de uma correia em “V” é
feita através da aderência lateral da correia na polia.
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Correias sincronizadoras
Conceito
São correias de transmissão com dentes. Trabalham em
polias dentadas que se encaixam perfeitamente nos dentes
da correia.
Do ponto de vista estrutural as correias sincronizadoras
são construídas com os seguintes elementos:
A) Elemento de tração
Conjunto de cordonéis de fibra de vidro com alta resis-
tência à tração, que constitui a alma da correia e suporta a
carga. Suas principais características são:
1) Elevada resistência à carga de ruptura.
2) Alta resistência à fadiga por flexão.
3) Ótimo poder de adesão ao corpo da correia.
B) Corpo da correia
Elemento constituído por composto de excelente quali-
dade e elasticidade, a base de borracha sintética
(policloropreno) que envolve o elemento de tração e define