Prévia do material em texto
CHAVETAS E ESTRIAS 9 AULA Elementos de Máquinas Chavetas As chavetas tem a função de unir dois elementos mecânicos a fim de transmitir momento torços (torque), por exemplo, a união de eixo com acoplamentos, com polias e com engrenagens. Tipos de Chavetas Tipos de Chavetas Chaveta de cunha Empregada para unir elementos de máquinas que devem girar. Pode ser com cabeça ou sem cabeça, para facilitar sua montagem e desmontagem. Sua inclinação é de 1:100, o que permite um ajuste firme entre as partes. Tipos de Chavetas Chavetas encaixadas São muito usadas. Sua forma corresponde à do tipo mais simples de chaveta de cunha. Para possibilitar seu emprego, o rasgo do eixo é sempre mais comprido que a chaveta. Tipos de Chavetas Chaveta meia cana Sua base é côncava (com o mesmo raio do eixo). Sua inclinação é de 1:100, com ou sem cabeça. Não é necessário rasgo na árvore, pois a chaveta transmite o movimento por efeito do atrito. Desta forma, quando o esforço no elemento conduzido for muito grande, a chaveta desliza sobre a árvore. Tipos de Chavetas Chaveta plana Sua forma é similar à da chaveta encaixada, porém, para sua montagem não se abre rasgo no eixo. É feito um rebaixo plano. Tipos de Chavetas Chaveta paralela É normalmente embutida e suas faces são paralelas, sem qualquer conicidade. O rasgo para o seu alojamento tem o seu comprimento. As chavetas embutidas nunca têm cabeça e sua precisão de ajuste é nas laterais, havendo uma pequena folga entre o ponto mais alto da chaveta e o fundo do rasgo elemento conduzido. Tipos de Chavetas Chaveta tangencial São formadas por um par de cunhas, colocado em cada rasgo. São sempre utilizadas duas chavetas, e os rasgos são posicionados a 120º. Transmitem fortes cargas e são utilizadas, sobretudo, quando o eixo está submetido a mudança de carga ou golpes. Tipos de Chavetas Chaveta transversal São aplicadas em união de peças que transmitem movimentos rotativos e retilíneos alternativos. Tipos de Chavetas Chaveta transversal Quando é empregada em uniões permanentes, sua inclinação varia entre 1:25 e 1:50. Se a união necessita de montagens e desmontagens frequentes, a inclinação pode ser de 1:6 a 1:15. Tipos de Chavetas Chaveta de disco ou meia-lua (tipo woodruff) É uma variante da chaveta paralela. Recebe esse nome porque sua forma corresponde a um segmento circular. É comumente empregada em eixos cônicos por facilitar a montagem e se adaptar à conicidade do fundo do rasgo do elemento externo. Tipos de Chavetas Catálogo de Chavetas Características Dimensionamento Deve ser dimensionada por cisalhamento e esmagamento Cisalhamento A carga tangencial atuante tende a cisalhar a superfície de área (b . ℓ). Dimensionamento Esmagamento A pressão de contato entre a chaveta e o cubo pode acarretar no esmagamento da chaveta. Tabela 1 – Chavetas planas DIN 6885 Tabela 2 – Chavetas padronizadas Tabela 3 – Chavetas Woodruff –dimensões em milímetros Tabela 4 – Fatores de concentração de tensão para um assento de chaveta, produzido por fresa de topo, em flexão. A transmissão de momentos de torção elevados pode exigir um comprimento de chaveta muito grande. Podemos resolver este problema com o uso de duas ou mais chavetas o que com certeza enfraqueceria o eixo. A solução então é fresar várias chavetas equidistantes, diretamente no eixo e consequentemente são feitas canaleta no cubo. Estrias ou Ranhuras A SAE e a ANSI padronizam os eixos estriados. A SAE considera que 25% dos dentes estão em contato, logo o comprimento da parte estriada é: A área submetida a cisalhamento é: A tensão de cisalhamento na estria é calculado por: Estrias ou Ranhuras Tabela 5 – Estrias – Dimensões em milímetros AJUSTES DE INTERFERÊNCIA Também chamado de ajuste a pressão ou de encolhimento, são utilizadas quando não se quer utilizar chavetas ou estrias para interligar um eixo a um cubo. Pressão criada pela interferência: O eixo-árvore de uma máquina possui diâmetro de 20 mm, o seu material é o ABNT 1050. O eixo deverá transmitir uma potência de 3000 W, girando com rotação de 1730 rpm, por meio de engrenagem chavetada ao eixo. Dimensionar a chaveta para transmissão. (Sarkismel, 317). 1 - Exercício 2 - Exercício O eixo-árvore de uma máquina encontra-se chavetado a uma engrenagem, para transmitir uma potência de 51,5 kW (≈ 70 cv), girando a uma rotação de 1440 rpm. O diâmetro da árvore é de 100 mm. Determinar o comprimento mínimo da chaveta. Considerar o material da chaveta o ABNT 1050. (Sarkismel, 319). Resposta: L ≈ 12 mm