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Elementos de Ligação Na mecânica é muito comum a necessidade de unir peças como chapas, perfis e barras. Qualquer construção, por mais simples que seja, exige união de peças entre si.Portanto, exige-se elementos próprios que proporcionem a união. As ligações podem ser imóveis e móveis. No grupo das ligações imóveis temos as ligações desmontáveis e não desmontáveis: As ligações desmontáveis podem ser por parafusos, porcas, anilhas, pinos, cavilhas, anéis elásticos e chavetas. As ligações não desmontáveis podem ser por soldadura, rebites e colagem. Para projectar um conjunto mecânico é preciso escolher o elemento de fixação adequado ao tipo de peças que irão ser unidas ou fixadas. Elementos de fixação fracos e mal seleccionados poderão inutilizar toda a máquina. Uma boa escolha evitará também a concentração de tensões nas peças fixadas. Essas tensões causam rupturas nas peças por fadiga2 do material Elementos roscados Na indústria metalomecánica usa se em grande medida peças roscadas.As peças roscadas subdividem-se em três grupos: 1. Elementos de fixação utilizados para junção de elementos de máquinas e mecanismos- parafusos, porcas, pernos espigões e peças roscadas para ligação de duas peças.fig4 e 5 2. Elementos roscados usados para transformação do movimento de rotação em movimento de translação por exemplo, fusos de movimento e de levantamento 3. Instrumentos com funções específicas tais como:fresas,brocas, machos, cassonetes, etc. Fig4 Fig5 Fig6 Fig7 Fig7 Produção do perfil roscado O perfil roscado é o resultado do movimento rectilíneo uniforme de um ponto combinado com o movimento de rotação Representação de elementos roscados Representação da rosca macho (externa) a) b) a)-Perfil da rosca, b)- Representação convencional Repreesentação da rosca cônica macho c) Representação de rosca cônica externa A representação do se perfil da rosca é um processo trabalhoso, por isso, em desenhos a representação faz se de forma convencional. A vista principal desenha se com linha contínua grossa o seu diâmetro externo e com linha contínua fina o seu diâmetro interno e na vista lateral em linha continua grossa o círculo externo e três quartos de círculo interno a traço contínuo fino conforme ilustrado nas figuras a)e b). A rosca cônica sempre que possivel deverá ser representada em três projecções; a vista frontal, esquerda e direita figura c) Representação da rosca fêmea(interna) d) e) d)-Perfil da rosca, e)-Representação convencional f) Representação de rosca cônica interna A rosca interna representa se de forma semelhante mas com posições invertidas com relação a rosca externa A rosca cônica interna á semelhança da cônica exterterna também sempre que possivel deverá ser representada em três projecções. Veja a figura na alínea f). Parâmetros da da rosca externa e interna Classificação da rosca A rosca pode ser classificada segundo o seu perfil, pela sua função, pelo numero de entradas da rosca, pelo sentido de levantamento da linha roscada e pela forma da peça bruta onde é aplicada a rosca. Classificação da rosca segundo o seu perfil Rosca métrica Figura-a) Rosca tubular Gás cilindrica(Whitworth) Rosca tubular Gás cônica(whitworth) Rosca Trapezoidal Rosca dente de Serra Rosca rectangular Rosca redonda A rosca métrica é normalmente aplicada para fixação de peças através de parafusos, porcas, pernos, espigões etc. Tem como parâmetros fundamentais o ângulo de 60 graus, o passo(fino ou grosso), diâmetro externo e interno( Figura-a). A rosca métrica de passo grosso-desígna-se pela letra M e o valor do diâmetro externo, por exemplo-M12 A rosca métrica de passo fino- desígna se pela letra M , valor do diâmetro externo e o passo da rosca por exemplo-M36x0,75. A rosca metrica multipla designa se tamb ém pela letra M , numero de entradas e entre parênteses a letra P seguida do valor do do passo, por exemplo a rosca multipla de diâmetro nominal 42mm, com passo de 1 mm com 3 entradas representa se- M42x3(P1). Para a designação da rosca esquerda, após a indicação da parte convecional escreve se a palavra Esquerda por exemplo M42x2Esquerda, M42x3(P1)Esquerda Rosca Whitworth A rosca whitwort pode ser normal, com folga nos vertices, de série fina e gás. A rosca gás é aplicada para fixacção em junções herméticas, cilíndricas ou cônicas. A designação da rosca gás é feita através da indicação da letra G seguida pelo valor do diâmetro externo da rosca em polegadas, por exemplo G2’.Na rosca gás a seta de cotagem incide sempre no traço continuo grosso(diâmetro externo da rosca externa e diâmetro interno da rosca interna). A designação das roscas trapezoidal, dente de serra, rectangular e redonda faz se através da indicação dos símbolos Tr, S, R, Rd respectivamente. Classes de precisão Os desenhos para a produção, para além das representaçõs acima mencionadas, se inclui a indicação de classes de precisão. São conhecidas três classes de precisão para superficies roscadas:Para a rosca macho- Para rosca rosca femea-1aClasse(Fina)-4H,5H; 2aClasse(media)-6H; 3aClasse(grosseira)-7H Habitualmente são conjugadas das seguintes zonas de tolerância: fina-espiga 4g, furo 4H5H; Classe media-espiga 6g, furo 6H; Classe grosseira- espiga 8g, furo 7H. Classificação segundo a função da rosca Rosca de Fixação Rosca Triangular Rosca de Movimento Rosca Trapezoidal Rosca Redonda Rosca Rectangular(Quadrada) Rosca Dente de Serra 1aClasse (Fina)-4h; 2a(media)-6h; 3a(grosseira)-8g. Rosca Triangular(Rosca de Fixação) Rosca aplicada em parafusos e porcas de fixação na união de peças e máquinas em geral. Rosca de Movimento Rosca Trapezoidal Rosca executada em fusos que transmitem movimento suave e uniforme.Ex: maquinas operatrizes Rosca Redonda Aplicada em parafusos de grande diâmetros sujeitos a grandes esforços.Exemplo: nos equipamentos ferroviarios. Rosca Rectangular(Quadrada) Fusos que sofrem grandes esforços e choques(ex: prensas e morsas) Rosca Dente de Serra Fusos que exercem grandes esforços num só sentido(ex:macacos de catraca). As roscas também podem ser esquerda ou direita; simples ou múltipla podendo esta ser de uma, duas e três entradas. Quadro completo de exemplos de designação de roscas Junção roscada de peças através de pernos ,parafusos, espigões com porcas Ligação por parafuso e porca Ligação por parafusos com fenda Junções tubulares Ligações por chaveta As chavetas podem ser usadas no enchavetamento livre e enchavetamento forçado. No enchavetamento livre são usadas chavetas prismáticas redondas ou rectangular e chavetas em meia lua. Para limitar o movimento da chaveta na ranhura as chavetas são fixadas por um parafuso. As chavetas se escolhem em função do diâmetro do veio onde esta montada a roda dentada. Quando o momento de torção é de maior amplitude, usam se as ligações por veios canelados ou estriados no lugar de ligações por chaveta Desenho de macho e fêmea canelados Cotagem e designação de veios canelados Representação de uma rosca conica Conjunto de peças roscadas Cotagem de Roscas • ISO (métrica) (M) • Whitworth • Gás (G) • Rectangular (R) • Trapezoidal (Tr) • Dente de serra (S) • Redonda (Rd)Parafusos Forma da Cabeça Prismática, Fenda, Caixa, outros Haste ou Espiga (ISO4753 Rosca Múltipla Ligação por veio e cubo canelado O rebite possui corpo cilíndrico e cabeça, sendo fabricado em aço (comum, inox, etc.), alumínio, cobre ou latão. E usado para fixação permanente de duas ou mais pecas. Emprega se a ligação por rebite nos casos em que a utilização de soldadura não e possível por vários motivos: tipo de material, não admissão de tensões provenientes da solda, facilidade do processo de fabricação, etc. Na industria aplica se principalmente em: estruturas metálicas, reservatórios, caldeiras, maquina, navios, aviões, veículos de transporte e treliças. Tipos de rebites: Os rebites se dividem pelo formato da cabeça. O diâmetro da cabeça e do corpo (d) têm uma relação padronizada. Veja tabela abaixo. Rebite Tipo de cabeça Aplicação Redonda larga Bastante utilizado pela grande resistência oferecida Redonda estreita Escareada chata larga Uniões que não admitem saliências Escareada chata estreita Escareada com calota Uniões que admitem pequenas saliências Panela Cilíndrica Chapas com espessura max. de 7mm Desenho de ligação por rebites Rebite de repuxo A rebitagem pode ser manual, com pancadas de martelo (uso em pequena escala), ou automático, com auxilio de martelo pneumático ou rebitadoras automáticas ou hidráulicas. O processo ainda pode ser a quente ou a frio. Na rebitagem a quente, o rebite é antes aquecido em forno ou em chama até atingir a cor vermlha-rubro, sendo usado em rebites de aço com diâmetro maior que 6,35 mm, obtendo melhor preenchimento do espaço e menor aplicação de força. Ligações por soldadura A soldadura e um processo de ligação que encontra grande aplicação na industria metalomecânica em processos de montagem, fabricação e manutenção dos equipamentos e órgãos de maquinas. Os processos de soldadura podem ser classificados tendo em conta o pais ou autor e outros factores. De um modo geral a soldadura pode ser de fusão ou de pressão. Soldadura de Fusão Simbologia em Soldadura Desenho de elementos de transmissão A transmissão mecânica ocorre com base em dois princípios de transmissão. A transmissão por atrito e transmissão por engrenagem. Transmissão por atrito Na transmissão por atrito o processo ocorre por atrito entre as superfícies de contacto. Fazem parte deste tipo de transmissão as seguintes transmissões: a) Transmissão por rodas de atrito; que podem ser cónicas e cilíndricas b) Transmissões por correia a) b) Transmissão por engrenagem Fazem parte das transmissões por engrenagens as seguintes transmissões: c) Transmissão por rodas estreladas com correntes d) As transmissões por rodas dentadas dentadas cilíndricas (engrenagem externa e interna) e) Transmissão por roda dentada com cremalheira f) Transmissão por rodas dentadas cônicas g) Transmissão por roda dentada coroa e parafuso sem fim h) Transmissão por mecanismo de lingueta i) Transmissão por correias dentadas c) d) e) a) g) h) Execução de desenhos de rodas dentadas cilindricas.As rodas dentadas representam se no desenho sob forma convencional(ver as figuras) e não como as vemos na realidade.As representações convencionais das rodas dentadas são estabelecidas por norma(ISO, NP,GOST,ABNT,DIN, ANSI e BSI, etc.). A coroa dentada é representada por três circunferências; a circunferência da cabeça(o seu diâmetro designa-se da) é desenhada a traço contínuo grosso. a circunferência do pé(o seu diâmetro designa-se df) é desenhada a traço contínuo fino; a representação desta circunferência pode ser dispensada. a circunferência primitiva(o seu diâmetro designa-se d) desenha-se a traço misto fino. As rodas dentadas são geralmente representadas em corte quando o plano secante passa ao longo do eixo longitudinal da roda. Os dentes representam-se sempre por inteiro e não são tracejados.Para representar os dentes, desenha-se a traço misto fino linhas paralelas ao eixo da roda correspondentes a circunferência primitiva. Não se fazem cortes nas representações perpendiculares ao eixo da roda. Quando há necessidade de mostrar dentes em corte desenha-se um corte local. Nos desenhos de trabalho de roda dentadas são cotadas as dimensões e as tolerâncias dimencionais, de forma e de posição necessárias. Nas exigencias técnicas indicam-se os dados referentes ao tratamento térmico, dimensões informativas e tolerâncias dimensionais gerais que não foram indicadas no desenho. Quando a roda dentada não contém raios a sua representação esquerda na maioria dos casos não é executada ` Dp=mzDp - diâmetro primitivo onde m é módulo e z é o número de dentes; Di- diâmetro interno; De- diâmetro da roda; b = hf=1.25m –altura do pé do dente; ha=m- altura da cabeça do dente; h=ha+hf - altura do dente; P- passo; e- espessura. L – largura do dente. )2()2(22 25.225.1 +=⇒+=+=⇒+= =⇒+=⇒+= zmdzmmmzhhdd mhmmhhhh aaaa aafa Tabela de parâmetros As rodas dentadas com dentes helicoidais tem também como parâmetro o α- ângulo da hélice o Pn- passo normal e Pc- passo circular. Desenho de engrenagens cónicas As rodas dentadas cônicas representam-se tal como as cilindricas, sob forma convencional. As engrenagens cónicas são desenhadas também em corte na sua vista principal e de forma simplificada na vista lateral esquerda. As regras gerais de execução de rodas dentadas cilindricas mantem –se para o caso das rodas cônicas. As dimensões das rodas cônicas calculam-se com base nas formulas que as rodas cilindricas. Mas os diâmetros o módulo, a saliência e a cava das rodas cônicas são variáveis. Por isso o diâmetro primitivo é indicado segundo o seu valor máximo.Nos cálculos usa-se igualmente o valor máximo do módulo no cone externo. Construção de uma roda dentada cônica Desenho da dentada coroa O exemplo abaixo mostra o desenho de uma roda dentada coroa monolítica. Nos casos em que a roda é composta por duas partes de material diferente, a coroa habitualmente é fabricada de bronze e o corpo de aco Tipos de rodas dentadas coroa Desenho de rodas estreladas Desenho de polias Polias planas-As polias planas podem ser completamente planas ou planas abaulada e estas podendo ter uma inclinação encurvada ou linear. Polias Trapesoidais, Semi-Trapesoidais e Polias dentadas 1. NOCOES GERAIS SOBRE A QUALIDADE DOS ARTIGOS E MEDICAO DAS DIMENCOES LINEARES Todos os artigos fabricados têm que corresponder ao certo nível de qualidade. Sob qualidade, em geral se entende como sendo um conjunto de parâmetros que determinam a possibilidade do artigo satisfazer a certas necessidades. Destacam se quatro grupos de parâmetros que determinam o grau de qualidade: 1) Parâmetros técnicos (potencia, diapasão das velocidades, eficácia, produtividade, sensibilidade, segurança,longevidade, etc.); 2) Parâmetros tecnológicos (precisão, qualidade de superfícies, tecnologibilidade); 3) Parâmetros ergonómicos (comodidade de uso, aspecto geral, confortabilidade, etc; 4) Parâmetros económicos (preço de custo, preço de venda, investimentos de capitais, valor actual liquido, etc. ) Destes os parâmetros tecnológicos são os principais, pois influem em todos os outros parâmetros. Dos parâmetros tecnológicos dependem os parâmetros técnicos, ergonómicos e economicos. Sob precisao compreende-se o grau de correspodencia dos parametros do artigo aos do padrao. Destacam- se a a) Precisão das dimensões (lineares e angulares); b) Precisão de forma (cilindricidade, circularidade, planicidade, rectidão, etc. ); c) Precisão de disposição das superfícies (paralelismo, perpendicularidade, batimento radial e axial, coincidência de eixos, etc.). d) Precisão dos parâmetros físico-químicos e físico-mecanicos (parâmetros eléctricos, magnéticos, composição química, resistência a tracção, a flexão, a torção, a corrosão, etc.) A precisão das dimensões lineares avalia se, pelo o grau de tolerância, desvios admissíveis (limites superior e inferior) das dimensões reais relativamente as dimensões nominais. As dimensões nominais são aquelas que se indicam no desenho, documentação tecnológica e servem como base para determinar as dimensões limites máxima e mínima. Note que as dimensões nominais não são ideais e frequentemente ficam fora das ou numa das extremidades das dimensões admissíveis. Na maioria dos casos as dimensões limites ficam deslocadas assimetricamente com relação a dimensão nominal. O desvio superior representa a diferença admissível entre a dimensão limite máxima e a dimensão nominal. O desvio inferior representa a diferença admissível entre a dimensão limite mínima e a dimensão nominal. Os desvios superior e inferior determinam se pelas tabelas de desvios admissíveis e tolerâncias. Os valores dos desvios admissíveis para alta precisão tem valores de alguns milionésimos do milímetro e para baixa precisão ate alguns milímetros. • O toleranciamento dimensional destina-se a limitar os erros dimensionais no fabrico das peças. • Quanto maior é a precisão exigida, maior é o custo • As tolerâncias especificadas podem condicionar o processo de fabrico a usar e vice-versa • Na prática, dimensões exactas não são possíveis nem necessárias. • As tolerâncias e estados de superfície estão interligados. • A correcta e adequada especificação das tolerâncias é essencial para se garantir a correcta montagem de componentes Elemento–Umacaracterísticaoupormenorindividualdapeça, comosejaumasuperfície, umareentrância, umcilindro, umfuroouumalinhadeeixo. Veio–Elementointernoque, numamontagem, vaiestarcontidonoutroelemento. Furo–Elementoexternoque, numamontagem, vaiconteroutroelemento. Tolerância(T) –Éaquantidadequeumadimensãoespecificadapodevariar. Zonadetolerância–Zonacompreendidaentreacotamáximaeacotamínima. Tolerânciafundamental(IT) – ClassedequalidadedeacordocomosistemaISOdedesvioseajustamentos. Desviofundamental–É a posição da zona de tolerância em relação à linha de zero. Classe da tolerância–Termo usado para designar a combinação de uma tolerância fundamental com uma de desvio fundamental, (Exemplo h8 ou G10). MAXMIN=C-CT Cota Máxima (CMAX, cmax) –Dimensão máxima permitida ao elemento. Cota Mínima (CMIN, Cmin) –Dimensão mínima permitida ao elemento. Cota Nominal (CN,cn) –Cota não toleranciada inscrita nos desenhos. Desvio Superior (ES, es) - Desvio Inferior (EI, ei) - Linha de zero - É uma linha que, na representação gráfica dos desvios e ajustamentos, representa a cota nominal e em relação à qual os desvios são definidos. O valor da tolerância depende de três factores: 1) Cota nominal. 2) Qualidade. 3) Posição da zona de tolerância em relação à linha de zero (importante nas montagens). Classes de qualidade IT A norma ISO 286-1 define 20 classes de tolerâncias fundamentais:IT01, IT0, IT1, ...IT18 Todas as cotas pertencentes à mesma classe têm o mesmo grau de precisão independentemente da cota nominal. Inscrição de tolerancia nos desenhos Apoios de veios União rigida ou fixa Uniaão flaxivel ou elástica http://www.renold.com/Ext_10/renProd.nsf/Coupli/0040003?OpenDocument União do tipo cardan ou cruseta União do tipo embraiagem Apoios de deslisamento Apoios de Rolamentos Representação de Rolamentos Cortes em desenho de conjunto de pecas Desenho de conjunto Lista de peças
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