Módulo II_PSM_Acoplamentos

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Prof. Dr. Geraldo Roberto de Sousa - DEMEC 1
Projeto De Sistemas
Mecânicos
Prof. Dr. Geraldo Roberto de Sousa
UFSJ - Universidade Federal de São João del Rei
DEMEC
Acoplamentos
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Acoplamentos
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Acoplamentos
Grupos: - Comandáveis
- Não Comandáveis
Fixo Móveis
Elástico
 Classificação: Comandáveis 
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Acoplamentos
Grupos: - Comandáveis
- Não Comandáveis
Luvas Hidráulicas
 Classificação: Não Comandáveis 
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Acoplamentos
 ACOPLAMENTOS FIXOS
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Acoplamentos Fixos – Tipos
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Acoplamentos Fixos – Tipos
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Acoplamentos Fixos – Tipos
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 Esses elementos tornam mais suave a transmissão do movimento
em árvores que tenham movimentos bruscos, e permitem o
funcionamento do conjunto com desalinhamento paralelo, angular e
axial entre as árvores.
 Os acoplamentos elásticos são construídos em forma articulada,
elástica ou articulada e elástica. Permitem a compensação de até
6 graus de ângulo de torção e deslocamento angular axial.
Acoplamentos Elásticos
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Acoplamentos Elásticos – Tipos
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Acoplamentos Elásticos – Tipos
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Acoplamentos Elásticos – Tipos
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Acoplamentos Elásticos – Tipos
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5. Acoplamento de dentes arqueados: Os dentes
possuem a forma ligeiramente curvada no sentido axial,
o que permite até 3 graus de desalinhamento angular.
O anel dentado (peça transmissora do movimento)
possui duas carreiras de dentes que são separadas por
uma saliência central.
Acoplamentos Elásticos – Tipos
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6. Junta universal homocinética: Esse tipo de junta é
usado para transmitir movimento entre árvores que
precisam sofrer variação angular, durante sua
atividade. Essa junta é constituída de esferas de aço
que se alojam em calhas.
Acoplamentos Elásticos – Tipos
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Acoplamentos Elásticos – Tipos
Obs. A ilustração anterior é a de junta
homocinética usada em veículos. A maioria
dos automóveis é equipada com esse tipo de
junta.
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Acoplamentos Móveis
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Acoplamentos Móveis - Exemplos
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Acoplamento Flexível -Teteflex
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Acoplamento Flexível -Teteflex
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Acoplamento Flexível -Teteflex
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Acoplamento Flexível -Teteflex
Aplicação:
Especificar o acoplamento Teteflex entre um redutor de velocidade e um moinho
rotativo, cujo motor elétrico é de 12 cv, potência efetiva N = 10 cv e rotação n = 150
rpm, trabalhando 8h/dia.
Em conformidade com as tabelas de fabricantes, Fatores: R = 1,8, Ts = 1,0 e M = 1,0
𝐹 = 𝑅 ∙ 𝑇𝑠 ∙ 𝑀 = 1,8 ∙ 1 ∙ 1 = 1,8 ∴
𝑁 ∙ 𝐹
𝑛
=
10 ∙ 1,8
150
= 0,12
O tamanho escolhido: Acoplamento Teteflex tamanho D-7
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Acoplamento Flexível -Teteflex
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Acoplamento Flexível -Uniflex
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Acoplamento Flexível -Uniflex
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Acoplamento Flexível -Uniflex
Aplicação:
Especificar o acoplamento Uniflex entre um motor elétrico de 10 cv e uma bomba
centrífuga que requer N = 8,6 cv à rotação de 1720 rpm.
Em conformidade com as tabelas de fabricantes, Fatores: R = 1,2
𝑁 ∙ 𝑅
𝑛
=
8,6 ∙ 1,2
1720
= 0,006
O tamanho escolhido: Acoplamento Uniflex tamanho E-20
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Acoplamento Flexível -Uniflex
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Atividade Resolvida
O Sistema de Elevação de cargas
(SEC) de quatro roldanas, foi
dimensionado para içar uma carga
Q a uma altura de 12 m em 1,5
min, sabe-se que a potência do
tambor de acionamento da carga
é igual a 4 cv.
DADOS SISTEMA DE ELEVAÇÃO DE 
CARGAS:
 Rendimento de cada mancal: 99%
 Mecanismo para Trabalho diário (8 h)
OBS: Considerar 5% sobre o valor de 
Q a título de peso próprio das 
roldanas, cabos, ganchos, etc... 
PEDE-SE:
 A Especificação do acoplamento Teteflex da junção
Redutor/Tambor, sabendo-se que o diâmetro do eixo de saída
do redutor é igual a 57 mm e comprimento do eixo de saída é
90 mm.
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Primeiro Passo: Cálculo da Carga Q
Solução
F
c
Q
𝑁𝑇 =
𝐹𝐶 ∙ 𝑉𝐶
75
∴
𝑄 ∙ 1,05
𝑧 ∙ 𝜂𝑅𝑜𝑙
4 ∙ 𝜂𝑀
4 ∙ 𝑧 ∙ 𝑉𝑄
75 ∙ 60
4 =
𝑄 ∙ 1.05
4 ∙ 0,984 ∙ 0,994
∙ 4 ∙ 8
75 ∙ 60
∴ 𝑸 = 𝟏𝟖𝟗𝟗 𝒌𝒈
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Solução
Segundo Passo: Cálculo do Diâmetro do Cabo de Aço
𝑑𝐶 = 𝑘 ∙ 𝐹𝐶 ∴ 𝑘 ∙
1899 ∙ 1.05
4 ∙ 0,984 ∙ 0,992
∴ 𝑘 ∙ 23,48
Mecanismo p/trabalho 
Diário de 8 h
CF = V3
Cálculo do Valor de k
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Solução
Segundo Passo: Cálculo do Diâmetro do Cabo de Aço
𝑑𝐶 = 𝑘 ∙ 𝐹𝐶 ∴ 𝑘 ∙
1899 ∙ 1.05
4 ∙ 0,984 ∙ 0,992
∴ 𝑘 ∙ 23,48
Q < 2 ton
ES = 1
Cálculo do Valor de k
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Solução
Segundo Passo: Cálculo do Diâmetro do Cabo de Aço
𝑑𝐶 = 𝑘 ∙ 𝐹𝐶 ∴ 𝑘 ∙
1899 ∙ 1.05
4 ∙ 0,984 ∙ 0,992
∴ 𝑘 ∙ 23,48
Grupo de Mecanismos = 2m
Cálculo do Valor de k
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Solução
Segundo Passo: Cálculo do Diâmetro do Cabo de Aço
𝑑𝐶 = 𝑘 ∙ 𝐹𝐶 ∴ 𝑘 ∙
1899 ∙ 1.05
4 ∙ 0,984 ∙ 0,992
∴ 𝑘 ∙ 23,48 ∴ 𝒅𝑪 = 𝟎, 𝟑𝟑𝟓 ∙ 𝟐𝟑, 𝟒𝟖 = 𝟕, 𝟖𝟕 𝒎𝒎
Cabo Regular,
k = 0,335
Cálculo do Valor de k
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Solução
Padronização do Diâmetro do Cabo de Aço
Diâmetro do cabo de aço calculado igual a 7,87
mm, logo, Trata-se de um cabo da classificação
6x37 Warrington, Alma de Fibra (AF), torção
regular, preformado, Lubrificação Normal,
Polido, IPS´- CRME: 3860 kgf
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Solução
Diâmetro do Cabo de Aço
Padronizado, segundo
tabela de aplicação do
fabricante = 8,0 mm
Padronização do
Diâmetro do Cabo
de Aço
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Solução
Terceiro Passo: Cálculo do Diâmetro do Tambor pelo critério prático 
e pelo critério Norma NBR - 8400
1. Critério Prático: Diâmetro de Tambores e Roldanas
Composição do Cabo Recomendado Mínimo
6 x 7 72 42 vezes o  do cabo
6 x 19 Seale 51 34 vezes o  do cabo
18 x 7 Não Rotativo 51 34 vezes o  do cabo
6 x 21 Filler 45 30 vezes o  do cabo
6 x 25 Fuller 39 26 vezes o  do cabo
6 x 19 (2 Operações) 39 26 vezes o  do cabo
8 x 19 Seale 39 26 vezes o  do cabo
6 x 36 Filler 34 23 vezes o  do cabo
6 x 41 Filler ou Warrigton-Seale 31 21 vezes o  do cabo
8 x 25 Filler 31 21 vezes o  do cabo
6 x 37 (3 Operações) 27 18 vezes o  do cabo
6 x 43 Filler (2 Operações) 27 18 vezes o  do cabo
6 x 61 Warrigton (3 Operações) 21 14 vezes o  do cabo
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Solução
Terceiro Passo: Cálculo do Diâmetro do Tambor pelo critério prático 
1. Critério Prático: Diâmetro de Tambores e Roldanas
𝐷𝑇 𝑟𝑒𝑐𝑜𝑚𝑒𝑛𝑑𝑎𝑑𝑜 = 31 ∙ 8 = 248 mm
𝐷𝑇 𝑀í𝑛𝑖𝑚𝑜 = 21 ∙ 8 = 168 mm
𝐷𝑇 𝐼𝑑𝑒𝑎𝑙 =
248+168
2
= 208 mm
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PADRONIZAÇÃO DE 
DIÂMETROS DE TAMBORES, 
SEGUNDO NORMA NBR 8400 
(mm)
180, 200, 224, 250, 280, 315, 355, 
400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 
900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 
1800, 2000.
Diâmetro de Tambor Calculado pelo Critério Prático e 
Padronizado Segundo NormaNBR – 8400 é igual a 224 mm
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Solução
𝐷𝑇 ≥ 𝐻1 ∙ 𝐻2 ∙ 𝑑𝐶 ∴ 𝐷𝑇 = 20 ∙ 1 ∙ 8 = 𝟏𝟔𝟎𝒎𝒎
Terceiro Passo: Cálculo do Diâmetro do Tambor pelo critério Norma 
NBR - 8400
H2=1  Seja qual for o tipo de sistemas de cabos
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PADRONIZAÇÃO DE 
DIÂMETROS DE TAMBORES, 
SEGUNDO NORMA NBR 8400 
(mm)
180, 200, 224, 250, 280, 315, 355, 
400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 
900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 
1800, 2000.
Diâmetro de Tambor Calculado e Padronizado Segundo 
Norma NBR – 8400 é igual a 180 mm
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Solução
𝑉𝐶 = 𝑉𝑇 ∴ 𝑧 ∙ 𝑉𝑄 = 𝜋 ∙ 𝐷𝑇 ∙ 𝑛𝑇 ∴ 4 ∙ 8 =
𝜋 ∙ 180 ∙ 𝑛𝑇
1000
Quarto Passo: Cálculo da rotação do tambor de acionamento da 
carga
𝑛𝑇 = 𝟓𝟔, 𝟔 𝒓𝒑𝒎
Dados da árvore do tambor: 
𝑛𝑇 = 𝟓𝟔, 𝟔 𝒓𝒑𝒎
𝑁𝑇 = 𝟒 𝐜𝐯
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Solução
Quinto Passo: Especificação do Acoplamento da Junção 
Redutor/Tambor
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Solução
Quinto Passo: Especificação do Acoplamento da 
Junção Redutor/Tambor
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Solução
Quinto Passo: Especificação do Acoplamento da Junção 
Redutor/Tambor
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Solução
Quinto Passo: Especificação do Acoplamento da Junção 
Redutor/Tambor
𝑁
𝑛
∙ 𝐹 ∴ 𝐹 = 𝑀 ∙ 𝑇𝑠 ∙ 𝑅 ∴ 𝐹 = 1 ∙ 1,8 ∙ 1 = 1,8
4
56,6
∙ 1,8 = 0,127
Logo, o Acoplamento previamente especificado é o D - 7
𝑀𝑇 = 716,2 ∙
𝑁𝑇
𝑛𝑇
∴ 𝑀𝑇 = 716,2 ∙
4
56,6
= 50,62 𝑚 ∙ 𝑘𝑔𝑓
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Solução
Sexto Passo: Verificação da compatibilidade do acoplamento
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Atividade Proposta 1
PEDE-SE:
Especificar o acoplamento Teteflex da junção motor/redutor, sabendo-se que 
o comprimento do eixo de saída do motor é 59 mm e do eixo de entrada do 
redutor é 60 mm.
É Dado o SEC:
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Atividade Proposta 2
DADOS SISTEMA DE 
ELEVAÇÃO DE CARGAS:
• Mecanismos p/ trabalho diário 
(06 horas).
• Rendimento do redutor: 97%
• Rendimento de cada acoplamento: 
98%
• Rendimento de cada mancal: 97%
• p = 6 (nº de polos do motor)
• ED: 100%
• Partidas por hora: 10
• Temperatura de trabalho: 50 
Graus
OBS: Considerar 5% sobre o 
valor de Q a título de peso 
próprio das roldanas, cabos, 
ganhos, etc... 
PEDE-SE:
1. A especificação e o 
Dimensionamento dos 
acoplamentos da árvore do 
tambor e da junção 
motor/redutor.