COMPONENTES MECANICOS SENAI

Prévia do material em texto

Curso Técnico em Eletromecânica
Componentes Mecânicos
Armando de Queiroz Monteiro Neto
Presidente da Confederação Nacional da Indústria
José Manuel de Aguiar Martins
Diretor do Departamento Nacional do SENAI
Regina Maria de Fátima Torres
Diretora de Operações do Departamento Nacional do SENAI
Alcantaro Corrêa
Presidente da Federação das Indústrias do Estado de Santa Catarina
Sérgio Roberto Arruda
Diretor Regional do SENAI/SC
Antônio José Carradore
Diretor de Educação e Tecnologia do SENAI/SC
Marco Antônio Dociatti
Diretor de Desenvolvimento Organizacional do SENAI/SC
Confederação Nacional das Indústrias
Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial
Curso Técnico em Eletromecânica
Componentes Mecânicos
Fernando Carlos Dorte
Geovane Bitencourt
Jackson Fabiano Alexandre Wittaczik
Robson Albano Ferreira
Florianópolis/SC
2010
É proibida a reprodução total ou parcial deste material por qualquer meio ou sistema sem o prévio 
consentimento do editor. Material em conformidade com a nova ortografia da língua portuguesa.
Equipe técnica que participou da elaboração desta obra
Coordenação de Educação a Distância
Beth Schirmer
Revisão Ortográfica e Normatização
FabriCO
Coordenação Projetos EaD
Maristela de Lourdes Alves
Design educacional, Ilustração, 
Projeto Gráfico Editorial, Diagramação 
Equipe de Recursos Didáticos 
SENAI/SC em Florianópolis
Autores
Fernando Carlos Dorte
Geovane Bitencourt
Jackson Fabiano Alexandre Wittaczik
Robson Albano Ferreira
 100 p. : il. color ; 28 cm. 
Ficha catalográfica elaborada por Kátia Regina Bento dos Santos - CRB 14/693 - Biblioteca do SENAI/SC 
Florianópolis. 
 
 
C737 
Componentes mecânicos / Fernando Carlos Dorte ... [et al.], 
 – Florianópolis : SENAI/SC, 2010. 
 
 Inclui bibliografias. 
 
 
 1. Elementos de máquinas. 2. Resistência dos materiais. I. Dorte, 
Fernando Carlos. II. Bitencourt, Geovane. III. Wittaczik, Jackson Fabiano 
Alexandre. IV. Ferreira, Robson Albano. V. SENAI. Departamento Regional 
de Santa Catarina. 
 
CDU 621.7 
 
SENAI/SC — Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial
Rodovia Admar Gonzaga, 2.765 – Itacorubi – Florianópolis/SC
CEP: 88034-001
Fone: (48) 0800 48 12 12
www.sc.senai.br 
Prefácio
Você faz parte da maior instituição de educação profissional do estado. 
Uma rede de Educação e Tecnologia, formada por 35 unidades conecta-
das e estrategicamente instaladas em todas as regiões de Santa Catarina.
No SENAI, o conhecimento a mais é realidade. A proximidade com as 
necessidades da indústria, a infraestrutura de primeira linha e as aulas 
teóricas, e realmente práticas, são a essência de um modelo de Educação 
por Competências que possibilita ao aluno adquirir conhecimentos, de-
senvolver habilidade e garantir seu espaço no mercado de trabalho. 
Com acesso livre a uma eficiente estrutura laboratorial, com o que existe 
de mais moderno no mundo da tecnologia, você está construindo o seu 
futuro profissional em uma instituição que, desde 1954, se preocupa em 
oferecer um modelo de educação atual e de qualidade. 
Estruturado com o objetivo de atualizar constantemente os métodos de 
ensino-aprendizagem da instituição, o Programa Educação em Movi-
mento promove a discussão, a revisão e o aprimoramento dos processos 
de educação do SENAI. Buscando manter o alinhamento com as neces-
sidades do mercado, ampliar as possibilidades do processo educacional, 
oferecer recursos didáticos de excelência e consolidar o modelo de Edu-
cação por Competências, em todos os seus cursos.
É nesse contexto que este livro foi produzido e chega às suas mãos. 
Todos os materiais didáticos do SENAI Santa Catarina são produções 
colaborativas dos professores mais qualificados e experientes, e contam 
com ambiente virtual, mini-aulas e apresentações, muitas com anima-
ções, tornando a aula mais interativa e atraente. 
Mais de 1,6 milhões de alunos já escolheram o SENAI. Você faz parte 
deste universo. Seja bem-vindo e aproveite por completo a Indústria 
do Conhecimento.
Sumário
Conteúdo Formativo 9
Apresentação 11
12 Unidade de estudo 1
Elementos de 
Fixação
Seção 1 - Uniões e rebites
Seção 2 - Parafusos, porcas e 
arruelas
Seção 3 - Pinos e contrapinos
Seção 4 - Anéis elásticos
Seção 5 - Chavetas
Seção 6 - Cabos de aço
Seção 7 - Molas
42 Unidade de estudo 2
Elementos de 
Transmissão e 
Vedação
Seção 1 - Eixos e árvores
Seção 2 - Mancais
Seção 3 - Polias e correias
Seção 4 - Engrenagens
Seção 5 - Correntes
Seção 6 - Acoplamentos
Seção 7 - Vedação
13
17
 
26
30
31
34
37
72 Unidade de estudo 3
Dimensionamento 
de Elementos de 
Máquinas
Seção 1 - Grandezas físicas e 
unidades de medida
Seção 2 - Resistência dos 
materiais em elementos de 
máquinas
Seção 3 - Dimensionamento 
de parafusos
Seção 4 - Dimensionamento 
de elementos de transmis-
são
Finalizando 89
 
Referências 91
 
Anexos 93
43
44
52
56
61
63
67
73
 
74
 
 
80
 
83
8 CURSOS TÉCNICOS SENAI
Conteúdo Formativo
9COMPONENTES MECâNICOS
Carga horária
60 horas
Competências
Dimensionar e selecionar componentes mecânicos para a fabricação, montagem e 
manutenção de máquinas e equipamentos eletromecânicos.
Conhecimentos 
 ▪ Normas técnicas aplicáveis a componentes mecânicos; 
 ▪ Dimensionamento e seleção de elementos de fixação, de transmissão, de vedação e 
de apoio; 
 ▪ Grandezas físicas, unidades de medida e solicitações mecânicas (tração, compressão, 
cisalhamento, flexão, torção, flambagem e compostas); 
 ▪ Catálogos técnicos.
 
Habilidades
 ▪ Interpretar e aplicar normas técnicas, regulamentadoras e preservação ambiental;
 ▪ Interpretar desenhos técnicos;
 ▪ Interpretar catálogos, manuais e tabelas técnicas;
 ▪ Identificar os elementos de máquinas;
 ▪ Utilizar técnicas da matemática aplicada;
 ▪ Aplicar técnicas de custo x benefício;
 ▪ Identificar, selecionar e aplicar critérios de controle de qualidade.
 
Atitudes
 ▪ Zelo no manuseio dos equipamentos e instrumentos de medição; 
 ▪ Cuidados no manuseio de componentes e equipamentos eletromecânicos;
 ▪ Proatividade; 
 ▪ Trabalho em equipe; 
 ▪ Organização e conservação do laboratório e equipamentos.
Apresentação
COMPONENTES MECâNICOS
No mundo em que vivemos atual-
mente, sabemos que é fundamen-
tal o desenvolvimento pessoal 
e profissional. A sociedade e os 
organismos de trabalho almejam 
não somente indivíduos capacita-
dos, mas profissionais, acima de 
tudo, éticos e com atitudes proati-
vas, em busca de desenvolvimen-
to e crescimentos contínuos.
Você está convidado a iniciar uma 
nova etapa no desenvolvimento 
de sua formação, por meio do 
maior aprofundamento de seus 
conhecimentos, utilizando-se de 
uma abordagem integrada entre 
assuntos tratados nessa disciplina 
e suas aplicações práticas.
Nesse livro, iremos conhecer e 
estudar os diversos componen-
tes que, em conjunto, formam os 
equipamentos aplicados às indús-
trias modernas, desde os elemen-
tos mais simples, bem como, os 
elementos mais complexos. Ve-
remos que cada componente têm 
suas funções fundamentais que, 
aliado e conjugado a outro irá 
compor e formar todos os equi-
pamentos e acessórios utilizados 
nos processos produtivos.
Vamos aprofundar os conheci-
mentos técnicos desses elemen-
tos, desde suas funções básicas e 
características, até as aplicações 
mais complexas, onde poderemos 
verificar suas medidas padroni-
zadas, até dimensioná-los para 
aplicações específicas através de 
cálculos de resistência.
Fernando Carlos Dorte, Geovane Bitencourt, Jackson Fabiano Alexan-
dre Wittaczik e Robson AlbanoFerreira.
Fernando Carlos Dorte
Nascido em 29 de julho de 1965, Graduação em Tecnologia Mecânica; 
CEFET/UNERJ – Jaraguá do Sul (1997) e Graduação Pedagógica para atu-
ar em Cursos Técnicos; UNISUL – Palhoça/SC e Pós Graduado em Gestão 
Industrial, UNERJ (2007).
Desenvolvimento profissional nas Áreas de Engenharia Industrial de di-
versas empresas atuando como analista de processos e desenvolvendo 
atividades que objetivam a redução dos custos industriais, a melhoria 
da qualidade do produto, os processos e também as condições de tra-
balho (ergonomia).
Atualmente atua como Especialista de Ensino na instituição SENAI – 
Unidade de Jaraguá do Sul/SC, no núcleo Metal Mecânico, onde mi-
nistra, além de disciplinas nas áreas exatas, disciplinas relacionadas às 
áreas de gestão e humanas.
Geovane Bitencourt
Nascido em 10 de junho de 1973, Graduado em Engenharia Mecânica; 
UDESC – Joinville/SC (2001). Cursando Pós-Graduação: Especialização 
em Engenharia de Manutenção Industrial – SENAI – Jaraguá do Sul/SC 
(Conclusão: 2010).
Desenvolvimento de ferramentas para o SolidWorks, para realização 
de tarefas específicas aos clientes, tais como: integração em sistemas 
de gerenciamento e novas ferramentas para o software. Aulas de So-
lidWorks abrangendo todo o software, curso básico, avançado e PDM 
(gerenciamento de projetos). Atua nas disciplinas de SolidWorks, Infor-
mática Básica, Desenho Técnico, Tecnologia Mecânica; no SENAI/Jara-
guá do Sul/SC. 
Jackson Fabiano Alexandre Wittaczik
Nascido em 26 de novembro de 1971, Graduado em Engenharia Me-
cânica pela UDESC – Joinville em 1995 e Mestrado em Engenharia de 
Produção pela UFSC-UNERJ em 2004. Experiência Profissional na área 
Metal Mecânica, em Desenvolvimento de Produtos e Engenharia de 
processos, Projetos mecânicos, Controle de Qualidade e Sistema de 
Gestão.
Atualmente atua como Especialista de Ensino na instituição SENAI – 
Unidade de Jaraguá do Sul/SC, no núcleo Metal Mecânico, onde minis-
tra disciplinas nas áreas exatas.
Robson Albano Ferreira
Nascido em 25 de junho de 1971, Graduado em Bacharelado em Enge-
nharia mecânica pela UDESC – Joinville em 2000 e Pós Graduando em 
Engenharia de Segurança do Trabalho, também pela UDESC em Joinville 
em 2007. Experiência Profissional na área Metal Mecânica, em Enge-
nharia de Processos, Desenvolvimento de Produtos, Projetos Mecâni-
cos, Metrologia, Melhoria Contínua, Controle da Qualidade, Controle 
Estatístico de Processo ( CEP ), Sistemas de Gestão e Ferramentas Es-
tatísticas.
11
Unidade de 
estudo 1
Seções de estudo 
Seção 1 – Uniões e rebites
Seção 2 – Parafusos, porcas e arruelas
Seção 3 – Pinos e contrapinos
Seção 4 – Anéis elásticos
Seção 5 – Chavetas
Seção 6 – Cabos de aço
Seção 7 – Molas
13COMPONENTES MECâNICOS
Elementos de Fixação
Na primeira unidade deste livro, 
você estudará os elementos de 
fixação que possuem a função 
de unir peças para a formação de 
uma máquina. Visando melhorar 
sua compreensão, esta unidade 
encontra-se dividida nas seguintes 
seções de estudos:
SEção 1
Uniões e rebites
Os elementos de fixação são des-
tinados a unir peças que, em con-
junto com os elementos de trans-
missão, formarão as máquinas e 
equipamentos aplicados aos mais 
variados campos de nossa socie-
dade atual. Em nosso caso mais 
específico, aos envolvidos no 
ramo industrial.
Tipos de União
Móvel: Os elementos permitem 
a montagem e desmontagem da 
peça, sem danos. 
É o caso do parafuso e porca, pi-
nos, contrapinos, anéis elásticos 
etc.
Figura 1 - União por parafuso, porca e arruela.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 11).
Permanente: é um tipo de união 
feita para que, uma vez montada a 
peça, não seja mais possível a sua 
desmontagem, sem causar danos 
às partes unidas. Incluem nessa 
união: rebites e partes unidas pelo 
processo de soldagem.
Figura 2: União por rebite e solda.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 11).
Rebites: são peças fabricadas 
em aço, alumínio, cobre ou latão. 
Unem rigidamente peças ou cha-
pas, principalmente, em estrutu-
ras metálicas.
Ex.: Reservatórios, caldeiras, máqui-
nas, navios, aviões, veículos e treliças.
Figura 3: União rebitada.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 16).
A fabricação de rebites é padro-
nizada, ou seja, segue normas téc-
nicas que indicam medidas da ca-
beça, do corpo e do comprimento 
útil dos mesmos.
No quadro a seguir, apresentamos 
as proporções padronizadas para 
os rebites. Os valores que apare-
cem nas ilustrações são constan-
tes, ou seja, nunca mudam.
Cabeça redonda larga
Cabeça redonda estreita
Cabeça escareada chata longa
Cabeça escareada chata estreita
14 CURSOS TÉCNICOS SENAI
Cabeça escareada com calota
Cabeça tipo panela
Cabeça cilíndrica
Quadro 1: Tipos de rebite.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 18).
Exemplo: 
O que significa 2 x d para um re-
bite de cabeça redonda larga?
Significa que o diâmetro da cabe-
ça desse rebite é duas vezes o di-
âmetro do seu corpo. Se o rebite 
tiver um corpo com diâmetro de 
5 mm, o diâmetro de sua cabeça 
será igual a 10 mm, pois 2 x 5 mm 
= 10 mm.
Rebites Especiais
Existem também rebites com no-
mes especiais: explosivo, pop, de 
tubo, de alojamento etc.
Rebite Explosivo 
Contém uma pequena cavidade 
cheia de carga explosiva. Ao se 
aplicar um dispositivo elétrico na 
cavidade, ela explode, formando 
sua cabeça e fixando, assim, as 
partes a serem unidas.
Rebite de repuxo 
Conhecido por “rebite pop”. É 
um elemento especial de união, 
empregado para fixar peças com 
rapidez, economia e simplicidade. 
Muito utilizado em esquadrias de 
alumínio.
 
O rebite de repuxo consis-
te em um rebite de forma 
tubular com cabeça, onde 
é inserido um arame com 
cabeça metálica. O proces-
so de rebitagem é realizado 
puxando-se o arame me-
tálico com uma ferramen-
ta tipo alicate especial. O 
rebite então é amassado, 
formando a cabeça do lado 
oposto, até que o arame se 
rompe separando-se.
Na “Figura 04” mostramos a 
nomenclatura de um rebite de re-
puxo.
D = Aba abaulada
K = Aba escareada
Ø = Diâmetro do rebite
H = Diâmetro da aba
H = Altura da aba
f = Altura da aba escareada
L = Comprimento do rebite
Figura 4: Rebite de repuxo.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 20).
Os rebites de repuxo podem ser 
fabricados com os seguintes ma-
teriais metálicos: alumínio, aço-
carbono; aço inoxidável, cobre e 
monel (liga de níquel e cobre).
Rebites de alojamento 
Também chamados de porca rebi-
te ou rebite especial.
15COMPONENTES MECâNICOS
Figura 5: Rebite de alojamento.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 20).
Figura 6: Rebites especiais.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 20).
Especificação de rebites
Para determinar e adquirir os re-
bites adequados ao seu trabalho é 
necessário que você conheça suas 
especificações, ou seja:
 ▪ De que material é feito;
 ▪ O tipo de sua cabeça;
 ▪ O diâmetro do seu corpo (d);
 ▪ O seu comprimento útil(L).
Especificação do rebite 
O pedido é feito conforme o exemplo:
 ▪ Rebite de alumínio com cabeça 
chata, 3/32” x 1/2”.
A “Figura 7” mostra o acréscimo 
de material (z) necessário para se 
formar a segunda cabeça do rebite 
em função dos formatos da cabe-
ça, do comprimento útil (L) e do 
diâmetro do rebite (d).
Exemplo:
 ▪ Material do rebite: aço ABNT 
1006 - 1010;
 ▪ Tipo de cabeça: redonda;
 ▪ Diâmetro do corpo:6,35 mm(¼”);
 ▪ Comprimento útil: 
19,05mm(¾”).
Obs.: Muitos rebites são especifi-
cados em polegada fracionária.
Figura 7: Dimensão de um rebite (z).
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 21).
16 CURSOS TÉCNICOS SENAI
Cálculos para o proces-
so de rebitagem
Para rebitar, é preciso escolher 
o rebite adequado em função da 
espessura das chapas a serem fi-
xadas, do diâmetro do furo, e do 
comprimentoexcedente do rebi-
te, que vai formar a segunda ca-
beça. 
Veja, a seguir, como fazer esses 
cálculos.
Cálculo do diâmetro do 
rebite (d):
A escolha do rebite é feita de 
acordo com a espessura das cha-
pas que se quer rebitar. A práti-
ca recomenda que se considere a 
chapa de menor espessura e mul-
tiplique esse valor por 1,5; segun-
do a fórmula: 
d = 1,5 x Sm
Onde:
d = diâmetro do rebite;
Sm = chapa com menor espes-
sura da união;
1,5 = constante da fórmula ou 
valor predeterminado.
Cálculo do diâmetro do furo 
(df):
O diâmetro do furo pode ser cal-
culado multiplicando-se o diâme-
tro do rebite pela constante 1,06 
(6% do diâmetro do rebite).
Matematicamente, pode-se escre-
ver:
df = d x 1,06
Onde:
df = diâmetro do furo;
d = diâmetro do rebite;
1,06 = constante ou valor prede-
terminado.
Cálculo do comprimento útil 
do rebite (L):
O comprimento útil do rebite de-
pende do formato de sua cabeça e 
pode ser calculado pelas fórmulas 
a seguir.
Rebites de cabeça redonda e 
cilíndrica: 
L = 1,5 x d + St
Onde:
L = comprimento útil do rebite;
d = diâmetro do rebite;
St = soma das espessuras das 
chapas a serem unidas.
A “Figura 8” ilustra cada uma 
dessas características.
Figura 8: Cabeça redonda e cilíndrica.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 32).
Rebites de cabeça escareada: 
L = d + St
Onde: 
L = comprimento útil do rebite;
d = diâmetro do rebite; 
St = soma das espessuras das 
chapas a serem unidas.
Figura 9: Cabeça escareada.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 32).
As juntas rebitadas podem ser 
feitas com sobreposição das 
duas chapas, ou através da uti-
lização de uma ou duas chapas 
de recobrimento, chamados de 
recobrimento simples e duplo, 
respectivamente. 
As distâncias mínimas entre rebi-
tes podem ser feitas utilizando as 
recomendações de projeto de jun-
tas, que também podem ser para-
fusadas. São elas:
Figura 10: Distanciamento entre rebites (dimensões).
17COMPONENTES MECâNICOS
Exemplo: 
Projetar uma junta rebitada tipo sobreposta para duas chapas de aço; 
uma com espessura de 5mm e outra com espessura de 4mm, com 4 
rebites de aço tipo cabeça redonda larga.
Figura 11: Junta rebitada (exemplo “1”).
Para o diâmetro do rebite “d”, te-
mos:
d = 1,5 · Sm
d = 1,5 · 4 ∴ d = 6,0 mm
Para o diâmetro do furo “df”, te-
mos:
df = d · 1,06
df = 6 · 1,06 ∴ df = 6,36 mm
Para o comprimento do rebite L, 
temos:
L= 1,5 . d + St
L= 1,5 . 6 + ( 5+4)
L = 18 mm
Especificação: 4 rebites de aço 
ABNT 1008, cabeça redonda lar-
ga, 6 x 18mm.
Na próxima seção, você conhece-
rá o formato, aplicações e diver-
sos tipos de parafusos, porcas e 
arruelas.
SEção 2
Parafusos, porcas e arruelas
Parafusos, porcas e arruelas são peças metálicas de elevada aplicação na 
união e fixação dos mais diversos elementos de máquina.
Sua elevada importância exige uma especificação adequada e engloba 
os mesmos itens cobertos pelo projeto de um elemento de máquina, ou 
seja, especificação do material, tratamento térmico, dimensionamento, 
tolerâncias, afastamentos e acabamento.
Parafusos
Parafusos são elementos de fixação, empregados na união não perma-
nente de peças, isto é, as peças podem ser montadas e desmontadas 
facilmente, bastando apertar e desapertar os parafusos que as mantêm 
unidas. Os parafusos se diferenciam pela forma da rosca, da cabeça, da 
haste e do tipo de acionamento.
O parafuso é formado por um corpo cilíndrico roscado e por uma cabe-
ça que pode ser hexagonal, sextavada, quadrada ou redonda.
Figura 12: Partes de um parafuso.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 51).
18 CURSOS TÉCNICOS SENAI
Roscas
Rosca é um conjunto de filetes que se desenvolvem em torno de uma 
superfície cilíndrica interna ou externa.
Figura 13: Filete de rosca.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 43).
As roscas permitem:
 ▪ A união e desmontagem de peças.
 ▪ O movimento de peças, transformando movimento rotativo em line-
ar e/ou associado com fixação. 
Ex.: O parafuso que movimenta a mandíbula móvel da morsa.
Figura 14: Conjunto parafusado.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 44).
Figura 15: Morsa (movimento por rosca). 
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 44). 
19COMPONENTES MECâNICOS
Os filetes das roscas apresentam vários perfis. Estes, sempre uniformes, 
dão nome às roscas e condicionam sua aplicação. 
Abaixo temos uma tabela citando os distintos tipos de roscas e suas 
aplicações.
Tipos de Roscas (Perfis)
Tipos de Filete
Aplicação
Parafusos e porcas de fixação na 
união de peças.
Ex: Fixação da roda do carro .
 Parafusos que transmitem movi-
mento suave e uniforme.
Ex: Fusos de máquinas.
 Parafusos de grandes diâmetros 
sujeitos a grandes esforços.
Ex: Equipamentos ferroviários.
 Parafusos que sofrem grandes 
esforços e choques.
Ex: Prensas e morsas.
 Parafusos que exercem grande 
esforço num só sentido.
Ex: Macacos de catraca.
Quadro 2 – Tipos de rosca.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 44).
Sentido de direção da rosca 
Dependendo da inclinação dos 
filetes em relação ao eixo do para-
fuso, as roscas ainda podem ser à 
direita ou à esquerda. 
Na rosca direita, o filete sobe da 
direita para a esquerda, enquanto 
que, na rosca esquerda, o filete 
sobe da esquerda para a direita - 
“Figura 16”.
Figura 16: Rosca direita.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 45).
Nomenclatura da rosca
Independente da sua aplicação, as 
roscas têm os mesmos elementos, 
variando apenas os formatos e di-
mensões.
P = passo (mm) 
i = ângulo da hélice
d = diâmetro externo 
c = crista
d1 = diâmetro interno
D = diâmetro do fundo da porca
d2 = diâmetro do flanco 
D1 = diâmetro do furo da porca
a = ângulo do filete 
h1 = altura do filete da porca 
f = fundo do filete 
h = altura do filete do parafuso 
 
Figura 17: Nomenclatura para rosca.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 45).
20 CURSOS TÉCNICOS SENAI
Classificação das roscas
As roscas triangulares classificam-se, segundo o seu perfil, em três tipos:
 ▪ Rosca Métrica
 ▪ Rosca Polegada Whitworth
 ▪ Rosca Polegada Unificada
Rosca métrica (tabela técnica 13 e 14, anexo)
A rosca métrica ISO normal e fina são normatizadas pela norma NBR 
9527 da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas).
As roscas normais, também chamadas de série grossa, são as mais utili-
zadas. A rosca métrica fina possui um passo da rosca menor e propor-
ciona uma melhor fixação, evitando que o parafuso se afrouxe com fa-
cilidade. Por isso, é muito utilizada em veículos (especialmente em casos 
onde há a incidência de vibração excessiva).
 
 
Figura 18: Rosca métrica.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 46).
As principais medidas da rosca do parafuso e da porca podem ser calcu-
ladas pelo seguinte formulário:
 ▪ Ângulo do perfil da rosca: α = 60º;
 ▪ Diâmetro menor do parafuso (núcleo): d1 = d - 1,2268 . P;
 ▪ Diâmetro efetivo do parafuso (médio): d2 = D2 = d - 0,6495 . P;
 ▪ Folga entre raiz do filete da porca e crista do filete do parafuso: f = 
0,045 . P;
 ▪ Diâmetro maior da porca: D = d + 2 . f ;
 ▪ Diâmetro menor da porca 
(furo): D1 = d - 1,0825 . P;
 ▪ Diâmetro efetivo da porca 
(médio): D2 = d2;
 ▪ Altura do filete do parafuso: he 
= 0,61343 . P;
 ▪ Raio de arredondamento da 
raiz do filete do parafuso: rre = 
0,14434 . P;
 ▪ Raio de arredondamento da 
raiz do filete da porca: rri = 0,063 
.P;
Rosca Polegada Whitworth
No sistema whitworth, as medi-
das são dadas em polegadas. Nes-
se sistema, o filete tem a forma 
triangular, ângulo de 55º, crista e 
raiz arredondadas.
O passo é determinado pelo nú-
mero de filetes contidos em uma 
polegada.
Ex: Passo =12 fios/ polegada
No sistema whitworth, a rosca 
normal é caracterizada pela sigla 
BSW (British Standard Whitwor-
th - padrãobritânico para roscas 
normais). Para a rosca fina, carac-
teriza-se pela sigla BSF (British 
Standard Fine – padrão britânico 
para roscas finas).
Figura 19: Rosca Whitworth.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 67).
21COMPONENTES MECâNICOS
Rosca Polegada Padrão UNS 
(Unified National Standard):
Este sistema padronizou e unifi-
cou as roscas na Inglaterra, Esta-
dos Unidos e Canadá. As medidas 
são expressas em polegadas. O 
filete tem a forma Triangular, ân-
gulo de 60°, crista plana e raiz ar-
redondada. Nesse sistema, como 
no whitworth, o passo também é 
determinado pelo número de file-
tes por polegada.
A rosca normal é caracterizada 
pela sigla UNC, e a rosca fina pela 
sigla UNF.
Figura 20: Rosca UNS.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 45).
 
DICA 
Ex: Rosca UNC 
4
1 x 20 UNC 
 
(rosca normal, com diâme-
tro
"
4
1 , e 20 fios por pole-
 
gada). 
Classificação dos para-
fusos quanto à função 
Os parafusos podem ser classi-
ficados quanto a sua função em 
quatro grandes grupos: 
Parafusos passantes 
Estes parafusos atravessam a peça de lado a lado e utilizam arruela e porca. 
Figura 21: Parafusos passantes.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 52).
Parafusos não passantes
São parafusos que não utilizam porcas. O papel de porca é de-
sempenhado pelo furo roscado, feito numa das peças a ser unida. 
Figura 22: Parafusos não passantes.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 53).
As dimensões dos furos broqueados e da rosca para parafusos não pas-
santes podem ser realizadas conforme a tabela a seguir:
Figura 23: Furação para parafusos não passantes.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 56).
22 CURSOS TÉCNICOS SENAI
Para uma rosca de diâmetro igual a d:
Material
 Profundidade do 
furo A 
 Profundidade da 
rosca B
 Comprimento do 
parafusado
 Diâmetro do furo 
passante sem rosca
 Aço 2 x d 1,5 x d 1 x d
1,06 x d
 Ferro Fundido 2,5 x d 2 x d 1,5 x d
 Alumínio 3 x d 2,5 x d 2 x d
 Bronze, Latão 3 x d 2 x d 1,5 x d
Tabela 1: Formulário – furos roscados.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 56).
Parafusos de pressão:
Esses parafusos são fixados por 
meio de pressão exercida pelas 
pontas dos parafusos contra a 
peça a ser fixada. Os parafusos de 
pressão podem apresentar cabeça 
ou não. 
Figura 24: Parafusos de pressão.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 53).
Parafusos prisioneiros
São parafusos sem cabeça com 
rosca em ambas as extremida-
des, sendo recomendados nas 
situações que exigem montagens 
e desmontagens frequentes. Em 
tais situações, o uso de outros ti-
pos de parafusos acaba danifican-
do a rosca dos furos. As roscas 
dos parafusos prisioneiros podem 
ter passos diferentes ou sentidos 
opostos, isto é, um horário e o ou-
tro anti-horário.
Figura 25: Parafuso prisioneiro – adaptado.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 55). 
Figura 26: Desenho da fixação.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 53).
Tipos de Parafusos 
Os tipos de parafusos variam conforme as características da cabeça, do 
corpo e do tipo de atarraxamento. Segue tabela com os principais tipos 
de parafusos.
23COMPONENTES MECâNICOS
TIPOS DE PARAFUSOS
Cabeça cilíndrica com fenda. Cabeça redonda com fenda.
Cabeça cilíndrica abaulada com fenda. Cabeça escareda com fenda.
Cabeça escareada abaulada com fenda.
Parafuso sem cabeça com fenda.
Parafuso para madeira de cabeça escareada 
com fenda.
Parafuso sem cabeça com rosca total e 
fenda.
Parafuso sextavado. Parafuso sextavado com rosca total.
Parafuso sextavado com porca
Parafuso autoatarraxante de cabeça sex-
tavada.
Parafuso tipo prego de cabeça escareada.
Parafuso de cabeça quadrada.
Parafuso de borboleta.
Prisioneiro
Parafuso de cabeça cilíndrica com sextavado 
interno.
Parafuso de cabeça recartilhada
Tabela 2: Tipos de parafusos.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 55).
24 CURSOS TÉCNICOS SENAI
Porca
Porca é uma peça de forma prismática ou cilíndrica, geralmente metáli-
ca, com um furo roscado, no qual se encaixa um parafuso, ou uma barra 
roscada. Em conjunto com um parafuso, a porca é um acessório ampla-
mente utilizado na união de peças.
A parte externa tem vários formatos para atender a diversos tipos de 
aplicação. Assim existem porcas que servem tanto como elementos de 
fixação como de transmissão. 
Figura 27: Porca.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 75).
Material de fabricação
As porcas são fabricadas em diversos materiais: aço, bronze, latão, alu-
mínio e plástico.
Há casos especiais em que as porcas recebem banhos de galvanização, 
zincagem e bicromatização para protegê-las contra oxidação (ferrugem).
Tipos de rosca
O perfil da rosca varia de acordo com o tipo de aplicação que se deseja.
Porcas usadas para fixação geralmente têm roscas com perfil triangular.
Porcas para transmissão de movimentos têm roscas com perfis quadra-
dos, trapezoidais, redondos e dente de serra, cujas aplicações listamos a 
seguir:
Rosca com perfil quadrado: 
Atualmente em desuso, porém é recomendada para transmitir grandes 
esforços e também onde há possibilidade de choques. Exemplo: morsas.
Rosca com perfil trapezoidal: 
Usada nos órgãos de comandos 
de máquinas operatrizes para 
transmissão de movimento suave 
e uniforme, nos fusos e nas pren-
sas de estampar.
Rosca com perfil redondo: 
Usada quando o diâmetro do pa-
rafuso é extenso e deve suportar 
grandes esforços.
Rosca com perfil dente de ser-
ra: 
Usada para transmitir esforço em 
um único sentido, como no caso 
dos macacos.
Tipos de porca
Para aperto manual, são mais usa-
dos os tipos de porca borboleta, 
recartilhada alta e recartilhada bai-
xa.
Arruelas
A maioria dos conjuntos mecâni-
cos apresenta elementos de fixa-
ção. Onde quer que se usem esses 
elementos, seja em máquinas ou 
em veículos automotivos, existe o 
perigo de se produzir, em virtude 
das vibrações, um afrouxamento 
imprevisto no aperto do parafu-
so. Para evitar esse inconveniente, 
utilizamos um elemento de má-
quina chamado arruela.
As arruelas também são aplicadas 
como elemento de proteção para 
as partes a serem unidas.
Figura 28: Fixação com arruela.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 81).
25COMPONENTES MECâNICOS
As arruelas têm a função de distri-
buir igualmente a força de aperto 
entre a porca, o parafuso e as par-
tes montadas; também funcionam 
como elementos de trava.
Os materiais mais utilizados na 
fabricação das arruelas são: aço-
carbono, cobre e latão.
Tipos de arruela
Existem vários tipos: lisa, de pres-
são, dentada, serrilhada, ondula-
da, de travamento com orelha e 
arruela para perfilados. Uma para 
cada tipo de trabalho.
Arruela lisa:
Além de distribuir igualmente o 
aperto, a arruela lisa também tem 
a função de melhorar os aspectos 
do conjunto. A arruela lisa, por 
não ter elemento de trava, é utili-
zada em órgãos de máquinas que 
sofrem pequenas vibrações.
Figura 29: Arruela lisa.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 82).
Arruela de pressão:
A arruela de pressão é utilizada na montagem de conjuntos mecânicos, 
submetidos há grandes esforços e grandes vibrações. Ela também fun-
ciona como elemento de trava, evitando o afrouxamento do parafuso 
e da porca. É, ainda, muito empregada em equipamentos que sofrem 
variação de temperatura (automóveis, prensasetc.).
Figura 30: Arruela de pressão.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 82).
Existem outros tipos de arruelas, menos utilizados:
 
Figura 31: Tipos de arruela.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 84).
26 CURSOS TÉCNICOS SENAI
SEção 3
Pinos e contrapinos
Nesta seção, você verá o elemento 
de fixação que permite uma união 
mecânica: o pino e as vantagens 
de sua aplicação. Também estu-
dará os contrapinos, cuja função 
principal é travar outros elemen-
tos de máquinas, como porcas.Os pinos e cavilhas têm a finali-
dade de alinhar ou fixar os ele-
mentos de máquinas, permitin-
do uniões mecânicas, ou seja, 
uniões em que se juntam duas 
ou mais peças, estabelecendo, 
assim, conexão entre elas.
Figura 32 - Pino e Contrapino
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 82).
A cavilha também é chamada: pino estriado, pino entalhado, pino ranhu-
rado ou rebite entalhado.
A diferenciação entre pinos e cavilhas leva em conta o formato dos ele-
mentos e suas aplicações. 
Por exemplo, pinos são usados para junções de peças que se articulam 
entre si e cavilhas são utilizadas em conjuntos sem articulações, indican-
do pinos com entalhes externos na sua superfície. Esses entalhes é que 
fazem com que o conjunto não se movimente.
A forma e o comprimento dos entalhes determinam os tipos de cavilha. 
Pinos e cavilhas se diferenciam pelos seguintes fatores:
 ▪ Utilização;
 ▪ Forma;
 ▪ Tolerâncias de medidas;
 ▪ Acabamento superficial;
 ▪ Material;
 ▪ Tratamento térmico.
Pinos
Os pinos são aplicados em junções resistentes a vibrações. Há vários 
tipos de pino, segundo sua função.
27COMPONENTES MECâNICOS
Figura 33: Tipos de Pino.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 39).
O “Quadro 3” relaciona os tipos de pinos com suas respectivas funções:
Tipo Função
Pino cônico Serve para centragem.
Pino cônico com haste roscada
A ação de retirada do pino de furos cegos é facilitada por um simples 
aperto da porca.
Pino cilíndrico
Requer um furo com tolerâncias rigorosas e é usado quando se aplica 
esforço cortante.
Pino elástico ou pino tubular partido
Apresenta alta resistência ao corte e pode ser assentado em furos cuja 
variação de diâmetros é considerável.
Pino de guia
Serve para alinhar elementos de máquinas. A distância entre pinos re-
quer cálculo preciso para evitar ruptura.
Quadro 3: Classificação de pinos e funções.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 40).
Exemplo de aplicação de pino:
Figura 34: Exemplo de aplicação de pino.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 40).
28 CURSOS TÉCNICOS SENAI
Para especificar pinos e cavilhas deve-se levar em conta o diâmetro no-
minal, o comprimento e função (indicada pela respectiva norma):
DICA 
Exemplo: Pino cônico 10 x 60 DIN 1.
Cavilha (pino ranhurado)
A cavilha é uma peça cilíndrica, fabricada em aço, cuja superfície externa 
recebe três entalhes que formam ressaltos. A forma e o comprimento 
dos entalhes determinam os tipos de cavilha.
Vantagem da cavilha: permite fixação diretamente no furo aberto por 
broca, dispensando-se o acabamento e a precisão do furo alargado.
 
Figura 35: Exemplo de aplicação da cavilha. 
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 40).
Classificação das cavilhas:
Figura 36: Classificação das cavilhas.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 41).
29COMPONENTES MECâNICOS
Classificação segundo tipos, normas e utilização:
TIPO NORMA UTILIZAÇÃO
 KS 1 DIN 1471 Fixação de junção.
 KS 2 DIN 1472 Ajustagem e articulação.
 KS 3 DIN 1473
Fixação e junção em casos de aplicação de forças variáveis e simétricas. 
Bordas de peças de ferro fundido.
 KS 4 DIN 1474 Encosto de ajustagem.
 KS 6 e 7 - Ajustagem e fixação de molas e correntes.
 KS 9 - Utilizado nos casos em que se tem necessidade de puxar a cavilha do furo.
 KS 10 - Fixação bilateral de molas de tração ou de eixos de roletes.
 KS 8 DIN 1475 Articulação de peças.
 KS 11 e 12 - Fixação de eixos de roletes e manivelas.
 KN 4 DIN 1476
Fixação de blindagens, chapas e dobradiças sobre metal.
 KN 5 DIN 1477
 KN 7 - Eixo de articulação de barras de estruturas, tramelas, ganchos, roletes e polias.
Tabela 3: Classificação de cavilhas e funções.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 41).
Contrapino ou cupilha
Contrapino é um arame de secção semicircular, dobrado de modo a for-
mar um corpo cilíndrico e uma cabeça.
Figura 37: Contrapino ou cupilha.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 41).
Sua função principal é travar outros elementos de máquinas, como porcas.
Figura 38: Exemplo de aplicação do contrapino.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 41).
Nesta seção, como continuação 
de seus estudos, você irá conhecer 
algumas características dos anéis 
elásticos. 
30 CURSOS TÉCNICOS SENAI
SEção 4
Anéis elásticos
O anel elástico, também conheci-
do como anel de retenção, é um 
elemento utilizado em eixos e fu-
ros, tendo como principais fun-
ções:
 ▪ Evitar o deslocamento axial de 
peças ou componentes;
 ▪ Posicionar ou limitar o curso 
de uma peça ou conjunto desli-
zante sobre o eixo;
 ▪ Fixar engrenagens, rodas, po-
lias e rolamentos, evitando o des-
locamento axial sob o eixo.
Deslocamento axial é o desloca-
mento no sentido longitudinal (do 
comprimento) do eixo.
Os anéis são fabricados em aço-
mola e tem a forma de um anel 
incompleto, que se aloja em um 
canal circular construído confor-
me normalização.
As grandes vantagens no uso dos 
anéis são a simplicidade, o custo 
reduzido, e a facilidade de monta-
gem e desmontagem.
Na “Figura 39”, apresentamos 
alguns tipos de anéis e respectivas 
aplicações.
Figura 39: Exemplo de aplicação de 
anel elástico. 
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 86).
Alguns tipos de anéis
Anel elástico para eixos tipo “Dae” (tabela técnica 15, anexo): São 
aplicados em eixos com diâmetro de 4mm a 1000mm e são padroniza-
dos pela norma DIN 471.
Figura 40: Dimensionamento “n” (anel elástico tipo Dae).
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 87).
Anel elástico para furos tipo “Daí” (tabela técnica 16): São aplica-
dos para furos com diâmetro entre 9,5 e 1000 mm, e são padronizados 
pela norma DIN 472.
Figura 41: Dimensionamento “n” (anel elástico tipo Dai). 
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 82).
Anel elástico Tipo RS: Trabalham em eixos de diâmetro entre 8 a 24 
mm, conforme norma DIN 6799.
O canal de alojamento do eixo e do furo deverá ser feito conforme me-
didas tabeladas (tabela técnica 13/14).
31COMPONENTES MECâNICOS
Figura 42: Anel elástico tipo RS. 
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 87.)
O tipo de anel utilizado é definido 
pelo diâmetro do eixo, ou do furo.
Exemplos:
1. Especificar um anel para ser 
utilizado em um eixo de diâ-
metro 30 mm.
 Resp.: O anel utilizado será o 
tipo DAe 30 (conforme tabe-
la técnica 13).
2. Especificar um anel para um 
furo de diâmetro 60 mm.
 Resp.: O anel será o tipo DAi 
60 (tabela técnica 14).
Na utilização dos anéis, alguns 
pontos importantes devem ser 
observados:
 ▪ Cuidar do dimensionamento 
correto do anel e do alojamento.
 ▪ As condições de operação são 
caracterizadas por meio de vibra-
ções, impacto, flexão, alta tempe-
ratura ou atrito excessivo.
 ▪ Um projeto pode estar errado 
quando prevê, por exemplo, es-
forços estáticos, mas as condições 
de trabalho geraram esforços di-
nâmicos, fazendo com que o anel 
apresente problemas que dificul-
tam seu alojamento.
 ▪ Utilizar ferramentas adequadas 
para evitar que o anel fique torto 
ou receba esforços exagerados.
 ▪ Nunca substituir um anel nor-
malizado por um “equivalente”, 
feito de chapa ou arame sem cri-
térios.
 ▪ Para que esses anéis não sejam 
montados de forma incorreta, é 
necessário o uso de ferramentas 
adequadas, no caso, alicates.
SEção 5
Chavetas
Ainda estudando os elementos de 
fixação, você verá, nessa 5ª seção, 
as chavetas, que têm por finalida-
de ligar dois elementos mecâni-
cos.
A chaveta é um elemento de fixa-
ção mecânico fabricado em aço. 
Sua forma, em geral, é retangular 
ou semicircular. Ela se interpõe 
numa cavidade de um eixo e de 
uma peça e tem por finalidade li-
gar dois elementos mecânicos.
 ▪ A igualdade de pressão em vol-
ta da canaleta assegura aderência e 
resistência. 
 ▪ O anel nunca deve estar solto, 
mas alojado no fundo da canaleta, 
com certa pressão.
 ▪ A superfíciedo anel deve estar 
livre de rebarbas, fissuras e oxida-
ções.
 ▪ Em aplicações sujeitas à corro-
são, os anéis devem receber trata-
mento anticorrosivo adequado.
 ▪ Em casos de anéis de secção 
circular, utilizá-los apenas uma 
vez.
Figura 43: Aplicação de chavetas.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 93).
32 CURSOS TÉCNICOS SENAI
Classificação
As chavetas se classificam em: 
chavetas de cunha, chavetas para-
lelas e chavetas de disco.
Chavetas de cunha: Têm esse 
nome porque são parecidas com 
uma cunha. Uma de suas faces é 
inclinada para facilitar a união de 
peças. Essas chavetas classificam-
se em dois grupos: chavetas lon-
gitudinais e chavetas transversais.
Figura 44: Chaveta de cunha sem 
cabeça.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 94).
Chavetas longitudinais: São co-
locadas na extensão do eixo para 
unir roldanas, rodas, volantes etc.
Podem ser com ou sem cabeça e 
têm montagem e desmontagem 
fácil. 
 
Figura 45: Chavetas de cunha longitudinal.
Fonte: Elementos... (2000, p. 94).
As chavetas longitudinais também podem ser do tipo tangencial, forma-
das por um par de cunhas posicionadas a 120°. Elas são utilizadas para 
transmitir altas cargas nos dois sentidos.
Figura 46: Aplicação de chavetas (tipo tangencial). 
Fonte: Elementos. (2000, p. 95).
Chavetas transversais: São aplicadas em união de peças que transmi-
tem movimentos rotativos e retilíneos alternativos.
Figura 47: Chaveta transversal.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 95).
33COMPONENTES MECâNICOS
Quando a chaveta transversal é empregada em uniões permanentes, sua 
inclinação varia entre 1:25 e 1:50. Se a união se submeter a montagens e 
desmontagens frequentes, a inclinação pode ser de 1:6 a 1:15. 
Figura 48: Tipos de chaveta transversal.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 95).
Chavetas paralelas ou planas: É o tipo mais comum de chaveta, in-
dicado para cargas pequenas e médias. Essas chavetas têm as faces pa-
ralelas, portanto, sem inclinação. A transmissão do movimento é feita 
pelo ajuste de suas faces laterais às laterais do rasgo da chaveta. Fica uma 
pequena folga entre o ponto mais alto da chaveta e o fundo do rasgo do 
elemento conduzido. As chavetas paralelas não possuem cabeça. Suas 
extremidades podem ser retas ou arredondadas, também podem ter pa-
rafusos para fixarem-na ao eixo.
Figura 49: Chaveta paralela ou plana. 
Fonte: adaptado de ABNT (2009).
Chaveta de disco ou meia-lua 
(tipo woodruff): Variante da chave-
ta paralela, recebe esse nome porque 
sua forma corresponde a um seg-
mento circular.
É comumente empregada em ei-
xos cônicos, por facilitar a mon-
tagem e se adaptar à conicidade 
do fundo do rasgo do elemento 
externo.
Figura 50: Chaveta Woodruff.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 96).
Dimensionamento do 
canal (alojamento) da 
chaveta
O ajuste da chaveta no eixo e no 
cubo deve ser feito de acordo 
com as características do trabalho.
Os tipos de ajustes são:
 ▪ Ajuste forçado, com interfe-
rência no eixo e no cubo, com to-
lerância tipo P9. Utilizado onde 
há cargas elevadas e inversão no 
sentido de rotação. É um ajuste de 
difícil montagem e desmontagem.
 ▪ Ajuste normal, tipo deslizan-
te justo. Utilizado na maioria das 
aplicações, com tolerância N9 no 
eixo e no cubo, J9.
 ▪ Ajuste com folga, tipo livre. 
Utilizado onde há baixas cargas e 
peças deslizantes.
A “Figura 51” mostra os tipos de 
ajustes:
34 CURSOS TÉCNICOS SENAI
Figura 51: Tipos de ajustes para chavetas.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 97).
Tolerância para Largura da Chaveta – h9
Acima 1 3 6 10 18 30 50 90
Até 3 6 10 18 30 50 90 120
h9
0 0 0 0 0 0 0 0
- 25 - 30 -36 - 43 - 52 - 62 - 74 - 87
Tabela 4: Tolerância para chaveta.
Fonte: Adaptado de Acionac. (2010).
Para dimensionar o canal de alojamento do eixo e do cubo, deve-se utili-
zar a “Tabela técnica 13” deste livro e seguir os seguintes passos:
 ▪ Primeiro definir qual o tipo de ajuste a ser utilizado;
 ▪ Da tabela de chaveta, para o diâmetro do eixo especificado, verificar 
qual a seção (base x altura) da chaveta;
 ▪ Especificar, pela tabela, as medidas e a tolerância da profundidade do 
canal do eixo e do cubo.
Na próxima seção, são mostradas as funções, os componentes e os ti-
pos de cabos de aço. Também será apresentado como calcular a força 
máxima do cabo. 
SEção 6
Cabos de aço
Cabos são elementos de transmissão que suportam cargas (força de tra-
ção), deslocando-as nas posições horizontal, vertical ou inclinada.
Os cabos são muito empregados em equipamentos de transporte e na 
elevação de cargas, como em elevadores, escavadeiras, guindastes e pon-
tes rolantes.
Componentes
O cabo de aço se constitui de 
alma e perna. 
A perna se compõe de vários ara-
mes em torno de um arame cen-
tral, conforme a figura.
Figura 52: Cabo de aço. 
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 43).
Construção de cabos
Um cabo pode ser construído em 
uma ou mais operações, depen-
dendo da quantidade de fios e, 
especificamente, do número de 
fios da perna.
Exemplo:
Um cabo de aço 6x19 (Lê-se 6 por 
19) significa que contém 6 pernas 
com 19 fios cada.
Figura 53: Constituição de um cabo de aço.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 44).
35COMPONENTES MECâNICOS
Tipos de distribuição 
dos fios nas pernas
Existem vários tipos de distribui-
ção de fios nas camadas de cada 
perna do cabo. Os principais tipos 
são:
 ▪ Distribuição normal: os fios 
dos arames e das pernas são de 
um só diâmetro.
 ▪ Distribuição seale: as camadas 
são alternadas em fios grossos e 
finos.
 ▪ Distribuição filler: as pernas 
contêm fios de diâmetro pequeno 
que são utilizados como enchi-
mento dos vãos dos fios grossos.
 ▪ Distribuição warrington: os 
fios das pernas têm diâmetros di-
ferentes numa mesma camada.
Tipos de alma de cabos 
de aço
As almas de cabos de aço podem 
ser feitas de vários materiais, de 
acordo com a aplicação desejada. 
Existem, portanto, diversos tipos 
de alma. Veremos os mais co-
muns: alma de fibra e alma de aço.
Figura 54: Cabo de aço (alma).
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 44).
Alma de fibra 
É o tipo mais utilizado para car-
gas não muito pesadas. 
As fibras podem ser naturais (AF) 
ou artificiais (AFA).
As fibras naturais utilizadas nor-
malmente são o sisal ou o rami, 
já a fibra artificial mais usada é o 
polipropileno (plástico).
Figura 55: Alma de fibra.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 45).
Alma de aço
A alma de aço pode ser formada 
por uma perna de cabo (AA) ou 
por um cabo de aço independen-
te (AACI), sendo que este último 
oferece maior flexibilidade soma-
da à alta resistência à tração.
Tipos de torção
Os cabos de aço, quando tracio-
nados, apresentam torção das per-
nas ao redor da alma. Nas pernas 
também há torção dos fios ao re-
dor do fio central. O sentido des-
sas torções pode variar, obtendo-
se uma das situações a seguir: 
Torção regular ou em cruz
Os fios de cada perna são torci-
dos no sentido oposto ao das per-
nas ao redor da alma. As torções 
podem ser à esquerda ou à direita. 
Esse tipo de torção confere mais 
estabilidade ao cabo.
Figura 56: Cabo de aço (torção regular).
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 46).
Torção lang ou em paralelo
Os fios de cada perna são torci-
dos no mesmo sentido das pernas 
que ficam ao redor da alma. As 
torções podem ser à esquerda ou 
à direita. Esse tipo de torção au-
menta a resistência ao atrito (abra-
são) e dá mais flexibilidade.
Figura 57: Cabo de aço (torção lang).
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 47).
36 CURSOS TÉCNICOS SENAI
Pré-formação dos ca-
bos de aço
Os cabos de aço são fabricados 
por um processo especial, de 
modo que os arames e as pernas 
possam ser curvados de forma 
helicoidal, sem formar tensõesinternas.
As principais vantagens dos cabos 
pré-formados são:
 ▪ Manuseio mais fácil e mais se-
guro;
 ▪ No caso da quebra de um ara-
me, ele continuará curvado;
 ▪ Não há necessidade de amarrar 
as pontas.
Cargas de Trabalho do 
cabo
Como regra geral, a carga de tra-
balho não deverá ser maior do que 
1/5 da carga de ruptura tabelada 
do cabo (Tabela técnica 16). Po-
rém, o cálculo mais preciso é feito 
através do fator de segurança.
Figura 58: Cabo de aço (deterioração).
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 47).
O fator de segurança utilizado no cabo de aço depende do tipo de apli-
cação e do regime de trabalho. Os fatores normalmente utilizados são:
Aplicações Fator de Segurança FS
Cabos e cordoalhas estáticas 3 a 4
Cabo para tração horizontal 4 a 5
Guinchos 5
Pás, guindastes, escavadeiras 5
Pontes rolantes 6 a 8
Talhas elétricas 7
Elevadores de obras 8 a 10
Tabela 5: Fator de segurança - cabo de aço.
Fonte: adaptado de Maxicabos (2010).
A carga de trabalho é definida pela força máxima no cabo Fcabo, e calcu-
lada pela fórmula: 
Fcabo = Carga de ruptura 
 
F.S
Fcabo = Força Máxima a ser aplicada no cabo com segurança [ N ].
Carga de ruptura = Carga mínima de ruptura do cabo, tabelada, confor-
me modelo e diâmetro do cabo [N].
F.S. = Fator de segurança.
Escolha do tipo de cabo
Recomenda-se utilizar um cabo com arames externos finos quando es-
tiver submetido a muito esforço de fadiga de dobramento, e arames ex-
ternos grossos quando submetido a desgaste por abrasão.
Por exemplo, temos que o cabo tipo 6x 41 possui flexibilidade máxima e 
resistência a abrasão mínima, ao passo que o cabo tipo 6x7 possui flexi-
bilidade mínima e resistência à abrasão máxima.
Aplicações Cabo ideal
Pontes rolantes
6x41 Warrington Seale AF (cargas frias) ou AACI 
(cargas quentes), torção regular, pré-formado, IPS, 
polido.
Guincho de obra 6x25 Filler + AACI, torção regular, EIPS, polido.
Elevador de 
passageiros
8x19 Seale, AF, torção regular traction steel, 
polido.
Guindastes e gruas
6x25 Filler, AACI ou 19x7, torção regular, EIPS, 
polido.
Laços para uso 
geral
6x25 Filler, AF ou AACI, ou 6x41 Warrington Seale 
AF ou AACi, polido.
Bate estaca 6x25 Filler, AACI, torção regular, EIPS, polido.
Tabela 6: Aplicação - cabo de aço.
Fonte: Adaptado de Liftec (2009).
37COMPONENTES MECâNICOS
Diâmetros Indicados para polias e tambores 
Cada tipo de cabo possui uma flexibilidade própria e, consequentemen-
te, um diâmetro mínimo que permite ser dobrado. Por esse motivo, exis-
te um diâmetro da polia e do tambor ideal para cada tipo de cabo (valo-
res mínimos que devem ser respeitados). 
A “Tabela 7” mostra os diâmetros para alguns tipos de cabo:
Tipos de Cabo 
 Diâmetro da polia e tambor 
recomendado
 Diâmetro da polia e 
tambor mínimo
 6x7 72 x diam. cabo 42 x diam. cabo
 6x19 Seale 51 x diam. cabo 34 x diam. cabo
 6x21 Filler 45 x diam. cabo 30 x diam. cabo
6x25 Filler 39 x diam. cabo 26 x diam. cabo
 6x36 Filler 34 x diam. cabo 23 x diam. cabo
 6x41 Filler ou 
Warrington
21 x diam. cabo 21 x diam. cabo
 
Tabela 7: Diâmetros - cabo de aço.
Fonte: adaptado de Liftec (2009).
SEção 7
Molas
Molas helicoidais
A mola helicoidal é a mais usada 
em mecânica. Em geral, é feita de 
barra de aço enrolada, em forma 
de hélice cilíndrica ou cônica. A 
barra de aço pode ter seção re-
tangular, circular, quadradaetc. 
Normalmente a mola helicoidal é 
enrolada à direita. Quando a mola 
helicoidal for enrolada à esquerda, 
o sentido da hélice deve ser indi-
cado no desenho.
Figura 59: Mola helicoidal.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 145).
A mola helicoidal de compressão 
é formada por espiras. Quando 
essa mola é comprimida por al-
guma força, o espaço entre as es-
piras diminui, tornando menor o 
comprimento da mola.
Exemplo: 
Calcular a força máxima que pode 
ser utilizado em um cabo tipo 
6x19 AF, com diâmetro de 1/2”. 
O cabo será utilizado como cor-
doalha para içamento de carga.
De acordo com a tabela do fa-
bricante (Tabela técnica 14), a 
carga de ruptura para o cabo com 
material tipo Improved Plow Stell 
é de:
Carga de ruptura = 97100 N
O fator de segurança de acordo 
com a aplicação: F.S. = 4
Calculando a força no cabo:
Fcabo = Carga de ruptura
 
F.S
Fcabo = 97100 = 24275N
 
 4
Assim: F
cabo
 = 24275 N (força 
máxima de trabalho no cabo)
Na seção 7, você estudará os 
diversos tipos de molas e suas 
aplicações em objetos. Também 
aprenderá a calcular a constante 
da mola, a força aplicada na mola 
e a deflexão causada na mola.
Figura 60: Mola helicoidal (exemplo de aplicação).
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 145).
38 CURSOS TÉCNICOS SENAI
A mola helicoidal de tração pos-
sui ganchos nas extremidades, 
além das espiras. Os ganchos 
são também chamados de olhais. 
Para essa mola desempenhar sua 
função, deve ser esticada, au-
mentando seu comprimento. Em 
estado de repouso, ela volta ao 
seu comprimento normal. 
 
 
Figura 61: Mola helicoidal de tração.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 146).
A mola helicoidal de torção tem 
dois braços de alavancas, além das 
espiras. A “Figura 62” mostra 
um exemplo de mola de torção e 
a sua aplicação em um pregador 
de roupas.
Figura 62: Mola helicoidal de torção.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 147).
As molas helicoidais também po-
dem ser do tipo cônica. Veja suas 
aplicações em utensílios diversos.
Figura 63: Mola helicoidal cônica.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 147).
Algumas molas padronizadas são 
produzidas por fabricantes espe-
cíficos e encontram-se nos almo-
xarifados; outras são executadas 
de acordo com as especificações 
do projeto, segundo medidas pro-
porcionais padronizadas. A se-
leção de uma mola depende das 
respectivas formas e solicitações 
mecânicas.
Características das mo-
las helicoidais
As principais dimensões da mola 
helicoidal de compressão cilíndri-
ca são:
De: diâmetro externo;
Di: diâmetro interno;
H: comprimento da mola;
d: diâmetro da seção do arame;
p: passo da mola; 
n: número de espiras da mola.
Figura 64: Características dimensionais 
(mola helicoidal). 
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 149).
Molas planas
As molas planas são feitas de ma-
terial plano ou em fita, podem ser 
do tipo simples, prato, feixe de 
molas e espiral.
Mola plana simples
Esse tipo de mola é empregado 
somente para algumas cargas. Em 
geral, essa mola é fixa numa extre-
midade e livre na outra. Quando 
sofre a ação de uma força, a mola
é flexionada em direção oposta.
Figura 65: Mola plana simples.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 155).
Mola prato
Essa mola tema forma de um 
tronco de cone com paredes de 
seção retangular. Em geral, as mo-
las prato funcionam associadas 
entre si, empilhadas, formando 
colunas. 
39COMPONENTES MECâNICOS
Figura 66: Mola prato.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 156).
As características das molas prato 
são:
De: diâmetro externo da mola;
Di: diâmetro interno da mola;
H: comprimento da mola;
h: comprimento do tronco inter-
no da mola;
e: espessura da mola.
Figura 67: Características (mola prato).
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 156).
Feixe de molas
O feixe de molas é feito de diver-
sas peças planas de comprimento 
variável, moldadas de maneira que 
fiquem retas sob a ação de uma 
força.
Esse tipo de mola é muito utili-
zado em suspensão de veículos, 
principalmente veículos de carga.
Características da mola espiral:
De: diâmetro externo da mola;
L: largura da seção da lâmina;
e: espessura da seção da lâmina;
n: número de espiras.
Figura 69: Mola espiral.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 157).
Molas de borracha e 
plastiprene
As molas de borracha são utili-zadas em amortecedores de vi-
brações, ruídos e suspensão de 
veículos. A mola de plastiprene é 
utilizada principalmente em ferra-
mentas de estampo.
Figura 68: Feixe de molas.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 157).
Mola espiral
A mola espiral tem a forma de es-
piral ou caracol. Em geral é feita 
de barra ou de lâmina, com seção 
retangular.
A mola espiral é enrolada de tal 
forma que todas as espiras ficam 
concêntricas e coplanares. Esse 
tipo de mola é muito usado em 
relógios e brinquedos.
Para interpretar a cotagem da 
mola espiral, você precisa conhe-
cer suas características.
40 CURSOS TÉCNICOS SENAI
Figura 70: mola de borracha.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 145).
Material para Molas
 
Material Especificação Descrição
Aço ABNT 1065 Temperado em óleo
Material muito comum e muito utilizado em aplicações 
gerais, com bom custo.
Não deve ser utilizado em aplicações severas (choque).
Não pode ser utilizado em temperaturas superiores a 180° C.
Aço ABNT 1085 Corda de piano
Melhor e mais comum material para pequenos diâmetros.
Normalmente encontrado em diâmetros de 0,3 mm a 3 
mm.
Aço ABNT 6150 Aço liga Cromo Vanádio
Utilizado onde requer condições de trabalho mais severas. 
Possui boa resistência à fadiga e é recomendado para apli-
cações com choques.
Utilizado em válvulas de motores e suporta até 220°C.
Quadro 3: Molas – material aplicado.
Dimensionamento de molas helicoidais
Constante k da mola
A constante k da mola é definida como a força necessária para produzir 
uma deflexão (deformação) de 1mm na mola.
 
Figura 71: Deflexão.
41COMPONENTES MECâNICOS
Então temos as seguintes equa-
ções:
xKF ×= Portanto
x
F
K =
Onde:
k = Constante da mola [ Kgf/
mm] ou [N/mm];
F = Força aplicada na mola [Kgf] 
ou [N];
x = Deflexão causada na mola 
[mm];
Exemplo:
Uma mola deverá deformar 25 mm quando for aplicada uma força de 
500 N.
a. Calcular a constante k da mola.
K = F ... K = 500 ... K = 20N/mm 
 x 25
b. Para a mola calculada, qual deverá ser a força aplicada para a mola 
deformar 15 mm?
F = K x X ... F = 20 x 15 ... F = 300N 
Dados o diâmetro médio da mola, o diâmetro do arame, o número de 
espiras e o material da mola, é possível calcular a constante k pela se-
guinte fórmula:
K = da
4 x G 
 
 8 x dm
3 x na
G = módulo de elasticidade = 80000[N/mm2];
da= diâmetro do arame [mm];
d
m
 = diâmetro médio da mola [mm];
na = número de espiras ativas.
Na unidade que se finda, você pôde estudar os elementos de fixação 
usados para unir peças como: parafusos, porcas, arruelas, pinos, contra-
pinos, anéis elásticos, chavetas, cabo de aço e molas. Você aprendeu o 
formato e a aplicação desses elementos.
Unidade de 
estudo 2
Seções de estudo 
Seção 1 – Eixos e árvores
Seção 2 – Mancais
Seção 3 – Polias e correias
Seção 4 – Engrenagens
Seção 5 – Correntes
Seção 6 – Acoplamentos
Seção 7 – Vedação
43COMPONENTES MECâNICOS
Elementos de Transmissão e 
Vedação
vSEção 1
Eixos e árvores
Os São conjuntos de elementos 
conhecidos como sistemas de 
transmissão, têm, por objetivo, 
transferir e transformar potência 
e movimento em outro sistema, 
isto é, os sistemas de transmissão 
podem variar as potências e rota-
ções entre dois eixos. Nesse caso, 
o sistema é chamado variador.
As maneiras de variar a rotação 
de um eixo podem ser: por engre-
nagens, por correntes, por cor-
reias e por atrito. Seja qual for o 
tipo de variador, sua função está 
ligada aos eixos. Na “Figura 73” 
podemos verificar um sistema de 
transmissão aplicado em um tor-
no convencional.
Figura 72: Sistema de transmissão 
(exemplo)
Modos de transmissão
A transmissão de potência e mo-
vimento pode ser realizada de di-
versas maneiras.
Por Forma: 
A transmissão pela forma é as-
sim chamada porque a forma dos 
elementos transmissores é ade-
quada para encaixamento desses 
elementos entre si. Nesse sistema, 
podemos transmitir grandes po-
tências e rotação, principalmente 
sem perda de rotação e velocida-
de. Ex.: Conjunto de engrenagens.
Por Atrito: 
Esse sistema a transmissão se dá 
através do contato entre super-
fícies, que ocorre por pressão, 
permitindo transmitir potências 
e rotações a níveis consideráveis. 
Porém, em alguns casos, poderá 
existir a redução de rendimentos, 
devido ao desgaste dessas super-
fícies ou mesmo pressão e ajustes 
inadequados.
Exemplo: polias e correias, em-
breagens etc.
Os eixos são componentes impor-
tantes em um equipamento já que 
permitem a fixação dos elementos 
de máquinas. Normalmente tem o 
objetivo de transmitir movimento 
giratório a outros elementos fixa-
dos a ele, ou, podendo girar livre-
mente.
Tipos de Eixos
Os eixos e as árvores podem ser 
fixos ou giratórios. No caso dos 
eixos fixos, os elementos (engre-
nagens com buchas, polias so-
bre rolamentos e volantes) é que 
giram. Eixos fixos atuam como 
suporte para o elemento girató-
rio girar. Como exemplo, temos 
o eixo de bicicleta, que é fixo e a 
roda gira. Na figura abaixo temos 
alguns exemplos de eixos fixos.
44 CURSOS TÉCNICOS SENAI
Figura 73: Tipos de eixo – fixo.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 18).
Quando se trata de eixo-árvore giratório, o eixo se movimenta junta-
mente com seus elementos ou independentemente deles como, por 
exemplo, eixos de afiadores (esmeris), rodas de trole (trilhos), eixos de 
máquinas-ferramenta, eixos sobre mancais etc.
Figura 74: Tipos de eixos (giratório).
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 18).
Quanto ao tipo, os eixos podem ser roscados, ranhurados, estriados, ma-
ciços, vazados, flexíveis e cônicos, cujas características estão descritas a 
seguir.
Eixos maciços
A maioria dos eixos maciços tem seção transversal circular maciça, com 
degraus ou apoios para ajuste das peças montadas sobre eles. A extre-
midade do eixo é chanfrada para evitar rebarbas. As arestas são arre-
dondadas para aliviar a concentração de tensão. Também podem ser 
ranhurados, utlizados para fixar elementos de transmissão onde devem 
ser empregadas grandes forças.
Figura 75: Eixo (exemplo).
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 20).
Eixos vazados
Normalmente, as máquinas-fer-
ramentas possuem o eixo-árvore 
vazado para facilitar a fixação de 
peças mais longas para a usina-
gem.
Temos ainda os eixos vazados em-
pregados nos motores de avião, 
por serem mais leves.
Figura 76: Eixo vazado (exemplo).
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 20).
Eixos Cônicos
Os eixos cônicos são utilizados 
para fixar elementos que pos-
suam furação cônica. Geral-
mente são presos por parafuso 
e possuem uma chaveta para 
evitar a rotação do elemento 
mecânico.
Figura 77: Eixo cônico (exemplo). 
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 20).
SEção 2
Mancais
Na seção 2, você estudará a 
finalidade dos mancais, os ma-
teriais que são utilizados e os 
tipos de mancais em relação à 
aplicação e esforços. 
O mancal pode ser definido 
como suporte ou guia em que 
se apóia o eixo, permitindo que 
ele gire transmitindo torque. 
45COMPONENTES MECâNICOS
Dependendo da aplicação e os 
esforços, os mancais podem 
ser de deslizamento ou de ro-
lamento.
Figura 78: Mancal bipartido (exemplo).
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 119).
Mancais de desliza-
mento
Geralmente, os mancais de desli-
zamento são constituídos de uma 
bucha fixada num suporte. Esses 
mancais são usados em máquinas 
pesadas ou em equipamentos de 
baixa rotação, porque a baixa ve-
locidade evita superaquecimento 
dos componentes expostos ao 
atrito, normalmente as buchas são 
fabricadas de material com baixo 
coeficiente de atrito (bronzes, li-
gas de metais leves etc) com apli-
cação de lubrificantes, permitindo 
reduzir o atrito e a temperatura,além de melhorar a rotação do 
eixo.
O uso de mancais de deslizamen-
to tem algumas vantagens:
 ▪ É fácil montar e desmontar o 
mancal e o eixo;
 ▪ Permite trabalhar com altas 
cargas;
 ▪ É fácil adaptar ao projeto da 
máquina, ocupando pouco espa-
ço radial;
 ▪ Possui um custo acessível na 
maioria das aplicações.
Figura 79: Montagem (mancal de deslizamento). 
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 119).
Materiais Utilizados
Diversos materiais podem ser utilizados na bucha do mancal de 
deslizamento. Muitos destes são ligas contendo chumbo e estanho.
Dentre os principais materiais utilizados, temos:
 ▪ Bronze ao chumbo: liga metálica contendo cobre, chumbo, níquel, 
e zinco.
 ▪ Bronze ao estanho: liga contendo cobre e estanho.
 ▪ Bronze vermelho: liga de cobre e estanho com altos teores de esta-
nho.
 ▪ Metal sinterizado: são metais fabricados através da metalurgia do 
pó, onde pó de metal é prensado em alta pressão, e recebe um aqueci-
mento para aumentar sua resistência. Através desta técnica é possível 
adicionar pó de grafite ao bronze e produzir o bronze grafitado.
 ▪ Ligas de alumínio: utilizadas em mancais de motores a explosão, 
alguns compressores e equipamentos aeronáuticos.
 ▪ Ferro Fundido: material de baixa capacidade que deve ser utilizado 
para poucas cargas e baixas velocidades (rotações).
 ▪ Polímeros (plásticos): alguns polímeros, como o nylon, podem ser 
utilizados quando não se tem lubrificação e as cargas são baixas; são 
muito utilizados na indústria têxtil e alimentícia.
Dimensionamento de Mancais de Deslizamento
O dimensionamento de mancais de deslizamento depende do tipo de 
lubrificação utilizado, que pode ser do tipo filme completo, ou lubrifi-
cação limite.
46 CURSOS TÉCNICOS SENAI
Lubrificação completa 
ou forçada 
Neste caso temos duas situações:
Mancal hidrodinâmico
Nesse tipo de lubrificação, o eixo 
flutua acima do óleo sob pressão, 
mesmo sendo alimentado sim-
plesmente pelo efeito da gravida-
de, não entrando em contato com 
a bucha durante o funcionamento. 
Exemplo: 
Eixo virabrequim e de comando 
de válvulas de motores à combus-
tão.
Mancal hidrostático 
O óleo é bombeado sob pressão 
para dentro do mancal, flutua e 
não ocorre contato de metal com 
metal.
O dimensionamento desses tipos 
de mancais é complexo e utiliza 
cálculos de mecânica dos fluidos, 
hidrostática e hidrodinâmica.
Lubrificação limite
Neste caso, devido à lubrificação 
insuficiente, ou a altas cargas, 
existe o contato do eixo com a 
bucha, portanto gerando atrito de 
metal com metal.
Esses mancais são encontrados 
em aplicações simples, buchas de 
nylon, locais com lubrificação por 
graxa com pouca ou nenhuma ve-
dação.
O dimensionamento desses man-
cais depende das propriedades de 
desgaste dos metais utilizados, da 
pressão e da velocidade de traba-
lho.
Para dimensioná-los, utiliza-se o 
valor da pressão média admissí-
vel, da seguinte forma:
P
m
: Pressão Média no mancal 
[N/mm2]; 
F: Força no Mancal[N];
A: Área de Apoio [mm2]; 
Pm = F 
 d x b
Assim:
A = d x b 
d: Diâmetro do Mancal [mm];
b: Largura do Mancal [mm].
 
Outro parâmetro utilizado no 
dimensionamento é a velocidade 
periférica do eixo.
V = π x d x n 
 1000 x 60
V: Velocidade do eixo [m/s];
d: diâmetro do eixo [mm];
n: rotação do eixo [RPMRPM].
Deve-se verificar:
 ▪ Se a pressão calculada no man-
cal “Pm” está abaixo do valor ta-
belado “Pmax” do material.
 ▪ O produto Pm . V (pressão 
x velocidade) calculado também 
deve estar abaixo do valor PV ta-
belado do material.
 ▪ Os valores “Pm”, “V” e “PV” 
do material devem ser fornecidos 
pelo fabricante.
A seguir, apresentamos uma ta-
bela para orientação de alguns 
valores admissíveis normalmente 
encontrados.
 Mate-
rial
 Pmax 
[N/
mm²]
V 
[m/s] 
PV [N/
mm²]
[m/s]
 Bronze 31 7,65 1,75
 Ferro 
Fundido
- - - 4
1,75
 Nylon 6,8 5 0,1
Tabela 8: Parâmetros de referência.
Fonte: Adaptado de Melconian (2001, 
p. 309).
Mancais de rolamento
Como já sabemos, os mancais 
são elementos de máquinas 
que têm sua aplicação em qua-
se todas as máquinas e meca-
nismos com partes giratórias. 
Um mancal de rolamento é 
aquele em que a carga princi-
pal é transferida por meio de 
elementos de contato rolantes 
(normalmente esferas e rolos), 
em vez de deslizamento.
Quando se necessita de mancal 
com maior velocidade e menor 
atrito, o mancal de rolamento é 
o mais adequado.
Os rolamentos oferecem algu-
mas vantagens. Uma delas é a 
padronização, ou seja, o rola-
mento possui um padrão inter-
nacional. É possível adquirir e 
substituir o mesmo rolamento 
independente do país em que 
ele foi produzido. Esta permu-
tabilidade facilita muito as ati-
vidades de manutenção.
Os mancais de rolamento, tam-
bém conhecidos simplesmente 
por “rolamentos” são classi-
ficação em função dos seus 
elementos rolantes. Podem ser 
do tipo esfera, rolo, ou agulha. 
Veja a “Figura 80”.
47COMPONENTES MECâNICOS
Figura 80: Rolamentos (tipos).
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 120).
Classificação de acordo com a força
Os rolamentos podem ser classificados de acordo com as forças que eles 
suportam.
Podem ser radiais, axiais e mistas ou combinadas.
Radiais: suportam somente forças radiais, que são aquelas apontadas 
para o centro (raio) do rolamento.
Axiais: suportam somente forças axiais, que são aquelas apontadas no 
sentido do eixo, não suportando cargas radiais. Impedem o deslocamen-
to no sentido axial, isto é, longitudinal ao eixo.
Exemplos de utilização: ganchos de talhas e guinchos.
Mistas ou combinadas: suportam tanto força radial como axial, im-
pedindo o deslocamento tanto no sentido transversal quanto no axial.
Exemplos de utilização: rodas de caminhões e automóveis, árvores de 
tornos.
Figura 81: Classificação de cargas (mancal).
Fonte: adaptação de SKF (1982).
Principais tipos de ro-
lamentos:
a. Rolamento fixo de uma carrei-
ra de esferas.
É o mais comum dos rola-
mentos. Suporta cargas ra-
diais, pequenas cargas axiais e é 
apropriado para rotações mais 
elevadas. Sua capacidade de 
ajuste angular é limitada.
É necessário o perfeito alinha-
mento entre o eixo e os furos 
da caixa, tornando-os ideais 
para serem montados em uma 
peça única (caixa) usinada com 
precisão.
Figura 82: Rolamento fixo de esferas.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 122).
48 CURSOS TÉCNICOS SENAI
b. Rolamento autocompensador de esferas.
É um rolamento de duas carreiras de esferas com pista esférica no anel 
externo, que lhe confere a propriedade de ajustagem angular, ou seja, 
de compensar possíveis desalinhamentos ou flexões do eixo. Ideal para 
montagens em caixas separadas, onde o alinhamento é difícil.
Figura 83: Rolamento autocompensador de esferas. 
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 126).
c. Rolamento de esferas de contato angular.
Admite cargas axiais somente em um sentido e deve sempre ser 
montado contra outro
rolamento que possa receber a carga axial no sentido contrário.
O formato da pista de rolamento inclinado possibilita que receba 
cargas mistas, radial e axial.
É muito utilizado em máquinas-ferramentas e rodas de automó-
veis.
Na figura a seguir, temos um exemplo de montagem do rolamento 
de esferas de contato angular. Observe que a montagem inverten-
do um em relação ao outro permite que o eixo receba cargas axiais 
nos dois sentidos.
Figura 84: Rolamento de esferas/contato angular.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 126).
d. Rolamento axial de esfera.
Ambos os tipos de rolamento 
axial de esfera (escora simples 
e escora dupla) admitem eleva-
das cargas axiais, porém, não 
podem ser submetidos a cargas 
radiais.
Para que as esferas sejam guia-
das firmementeem suas pistas, 
é necessária a atuação perma-
nente de uma carga axial.
Figura 85: Rolamento axial de esferas.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 128).
Observe, na figura, que a mon-
tagem do rolamento axial junto 
com rolamentos radiais per-
mite que o eixo receba cargas 
mistas radiais e axiais.
escora dupla escora simples
49COMPONENTES MECâNICOS
e. Rolamento de rolo cilíndrico.
Apropriado para cargas radiais 
elevadas, pois seus componentes 
podem ser separáveis, facilitan-
do a montagem e desmontagem. 
Normalmente este tipo de rola-
mento não suporta cargas axiais.
Em função da existência de rebor-
dos nos anéis, existem os tipos: 
NU, NJ, NUP, N e NF, influen-
ciando na forma como eles são 
montados e desmontados. Maio-
res detalhes deverão ser observa-
dos em catálogos de fabricantes.
Figura 86: Rolamento de rolo/tipos.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 120).
f. Rolamento autocompensador 
de duas carreiras de rolos.
Adequado a serviços pesados, 
onde há cargas com impactos. 
Possui alta capacidade de carga ra-
dial e suporta cargas axiais médias 
nos dois sentidos.
Devido à oscilação entre rolos e 
pistas, permite um ajuste angular, 
ajustando os problemas de desali-
nhamento.
Pode ter o furo cônico ou cilín-
drico, permitindo ser instalado 
em eixo cônico ou eixo cilíndrico, 
com utilização de buchas de fixa-
ção e desmontagem.
Figura 87: Rolamento autocompensador de duas carreiras de rolos.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 127).
g. Rolamento de rolos cônicos.
Além de cargas radiais, os rolamentos de rolos cônicos também supor-
tam cargas axiais em um sentido, sendo necessário montar os anéis aos 
pares, um contra o outro.
São indicados onde se tem uma combinação com grandes cargas ra-
diais e axiais, como eixo da roda de caminhões e eixos de árvores de 
máquinas-ferramentas.
Os anéis são separáveis. O anel interno e o externo podem ser colocados 
separadamente no eixo e no furo, facilitando a montagem.
Figura 88: Rolamento de rolos cônicos. 
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 127).
h. Rolamento de agulha.
Possui uma seção transversal muito fina em comparação com os 
rolamentos de rolos comuns.
É utilizado especialmente quando o espaço radial é limitado. Pode 
ser fornecido com anel interno ou sem.
Figura 89: Rolamento de agulha.
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 129).
50 CURSOS TÉCNICOS SENAI
 
Figura 90: Contra ponta. 
Fonte: Gordo e Ferreira (1996, p. 129).
Projeto de eixo e aloja-
mento
O projeto do eixo e do alojamen-
to deve ter o ajuste e a tolerância 
correta para o perfeito funciona-
mento do rolamento. O tipo de 
ajuste ideal depende do tipo de 
esforço no rolamento, da tem-
peratura de trabalho e da forma 
como o rolamento vai ser monta-
do e desmontado.
Normalmente o eixo é montado com pequena interferência e o alo-
jamento (anel externo) pode ser montado com pequena folga (ajuste 
incerto) ou com pequena interferência, dependendo do tipo de carga. 
Um ajuste muito usado é o obtido com tolerância H7 para o furo e j6 
ou m6 para o eixo. Maiores detalhes quanto a tolerâncias e ajustes para 
rolamentos devem ser verificados em catálogos de fabricantes.
Caso o rolamento seja montado com interferência maior que o usual, 
devem-se utilizar rolamentos com folga radial, para evitar o travamento. 
Os rolamentos utilizados nesse caso são com folga do tipo C3 e C4.
Dimensões do eixo e do furo do alojamento
As dimensões do eixo e do furo, encosto e raio devem obedecer os 
padrões especificados pelos fabricantes e as alturas do encosto do rola-
mento no eixo e no furo devem ser suficientes para ter um correto apoio 
lateral do rolamento.
Em tabelas de catálogos, temos as dimensões do rolamento e do aloja-
mento do cubo e do eixo para cada rolamento, incluindo os encostos do 
eixo (da), da bucha (Da) e do raio de arredondamento do encosto (ra).
 
A seguir, temos um exemplo das principais medidas que deverão ser 
observadas no catálogo de rolamentos para o correto dimensionamento. 
Observe, na figura 118, as dimensões para rolamentos rígido de esferas 
com diâmetro do eixo de 25mm.
Dimensões (mm) Dimensões de Encosto (mm)
d D B
r 
m
in
.
da Da ra Dx Cy
m
in
.
m
áx
.
m
áx
.
m
áx
.
m
in
.
m
áx
.
25
37 7 0,3 27 27 35 0,3 40,5 1,8
42 9 0,3 27 28,5 40 0,3 45,5 2,3
47 8 0,3 27 - 45 0,3 - -
Tabela 9: Dimensão padrão (exemplo).
Fonte: Adaptado de NSK (2006, p. B10 e B11).
Vida Nominal do Rolamento
A vida do rolamento “L10h” é calculada de acordo com a carga de 
trabalho, a rotação e a capacidade de carga do rolamento Cr, tabe-
lada da seguinte forma:
51COMPONENTES MECâNICOS
Para Rolamentos de Esfera:
L10h = 1000000 x Cr 
3
 
 60 x n P
Para Rolamentos de Rolo:
L10h = 1000000 x Cr 
3,33
 
 60 x n P
 
Onde:
L10h: Vida nominal do rolamento 
[h];
n: Rotação [RPMRPM];
Cr: Capacidade de Cargo do rola-
mento (tabelada) [N];
P: Carga equivalente sobre o rola-
mento [N].
Para calcular a carga equivalente 
“P” sobre o rolamento, faz-se:
Para carga radial: P = Fr 
 
Para carga radial mais axial, faz-se:
 
P = X.Fr + Y. Fa
Onde:
Fr = Força radial no rolamento 
[N];
Fa = Força axial no rolamento 
[N];
X = Coeficiente de carga radial 
(tabela de dimensões);
Y = Coeficiente de carga axial (ta-
bela de dimensões).
Na “Tabela 6”, temos os valores para os coeficientes “X” , “Y” de ro-
lamentos fixos de esferas. 
Cor
Fa
e
Fa ≤ e .
Fr .
Fa > e .
Fr .
X Y X Y
5 0.35 1 0 0.56 1.26
10 0.29 1 0 0.56 1.49
15 0.27 1 0 0.56 1.64
20 0.25 1 0 0.56 1.76
25 0.24 1 0 0.56 1.85
30 0.23 1 0 0.56 1.92
50 0.20 1 0 0.56 2.13
70 0.19 1 0 0.56 2.28
Tabela 10: Coeficientes (rolamento).
Fonte: NSK (2006, p. B11).
Seguem orientações para a utilização da tabela:
 ▪ Calcular o valor Cor e definir a linha na tabela; 
 Fa
 ▪ Fa Calcular e verificar se é menor ou maior que o valor tabelado de “e”. 
 Fr
 ▪ Definir qual a coluna e o valor de “X”, “Y”.
Exemplo 1
Dado o rolamento 6005, com uma força radial aplicada de 800N e uma 
rotação de 1750 RPM. Determine a vida nominal do rolamento em ho-
ras de trabalho.
P = Fr = 800 N
Da tabela de rolamentos (Catálogo Fabricante de Rolamentos): 
Cr = 10100N
L10h = 19165 h
L10h = 1000000 x Cr 
3
 
 60 x n P
L10h = 1000000 x 10100 
3
 
 60 x 1750 800 
52 CURSOS TÉCNICOS SENAI
Exemplo 2
Dado o rolamento 6209, com 
uma força radial aplicada de 3000 
N e força axial de 1400N. Calcu-
lar a vida nominal do rolamento 
em horas de trabalho. A rotação é 
1100 RPM.
Tabela de Rolamentos:
Cr = 31500 N
Cor = 20400 = 14,75 X = 0,56 
 1400 Y = 1,64
P = X.Fr + Y. Fa 
P = 0,56 . 3000 + 1,64 . 1400
P = 3976 N
L10h = 7534,4 h 
L10h = 1000000 x Cr 
3
 
 60 x n P
L10h = 1000000 x 31500 
3
 
 60 x 1100 3976 
Capacidade de carga 
estática
Muitas vezes, os rolamentos de-
vem trabalhar parados, com pou-
ca rotação, ou apenas com giro de 
180°. Por exemplo, em rodízios, 
roletes, articulações.
Nesse caso, os rolamentos de-
vem ser dimensionados pela 
sua capacidade de carga es-
tática C
0
, da seguinte forma:
P = C0 
 FS 
C0: Capacidade de carga estáti-
ca tabelada [N];
FS: Fator de segurança.