ELEMENTOS DE UNIÃO (1 de 2)

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Leituras essenciais e complementares:
• Norton, Robert L. Projeto de máquinas: uma abordagem integrada. 4.ed. Porto 
Alegre: Bookman, 2013. 1028 p. (Capitulo 15)
• Shigley, J. E., Mischke, C. R., Budynas, R. G. Projeto de Engenharia mecânica. 
Bookmam, 7 ed. 2005. 960p. (Capitulo 8)
• Slides aula disponibilizados no SIGA A
• Apostilas no SIGA A
Elementos de União 
Mecânica
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• Parafusos;
• Porcas;
• Chavetas;
• Pinos;
• Cupilhas;
• Anéis elásticos
• Rebites;
• Adesivos;
• Soldas.
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Fonte: Norton, Robert L. Projeto de máquinas: uma abordagem integrada. 4.ed. Porto 
Alegre: Bookman, 2013. 1028 p. (Capitulo 15)
“As “porcas e parafusos” presentes em um projeto podem parecer um de seus aspectos menos
interessantes, mas são, na verdade, um dos mais fascinantes. O sucesso ou falha de um projeto
pode depender da seleção apropriada e uso de fixadores. Além disso, o projeto e a manufatura de
juntas é um negócio grande e representa parte significativa da nossa economia. Literalmente
milhares de dife- rentes projetos de juntas são oferecidos pelos vendedores e milhares a milhões
de juntas são utilizadas em uma montagem complexa como um automóvel ou avião. O Boeing
747 utiliza aproximadamente 2,5 milhões de juntas, algumas das quais custam muitos dólares.”
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Motor elétrico trifásico
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Parafusos são elementos de fixação, empregados na união não permanente
de peças, isto é, as peças podem ser montadas e desmontadas facilmente,
bastando apertar e desapertar os parafusos que as mantêm unidas.
1. Para prender peças. 2. Para mover partes relativas uma em 
relação a outra.
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Cabeça
Corpo
Haste
Cabeça
Rosca
Partes de um parafuso
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TIPOS 
DE 
PARAFUSOS
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CLASSIFICAÇÃO
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PARAFUSOS PASSANTES
• Esses parafusos atravessam, de lado a
lado, as peças a serem unidas,
passando livremente
• Esses parafusos, além das porcas,
utilizam arruelas e contra-porcas como
acessórios.
• Os parafusos passantes apresentam-se
com cabeça ou sem cabeça.
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PARAFUSOS NÃO PASSANTES
PARAFUSOS DE PRESSÃO
São usados para evitar o movimento relativo entre duas peças que 
tendem a deslizar entre si.
São parafusos que não utilizam
porcas. O papel de porca é
desempenhado pelo furo
roscado, feito numa das peças a
ser unida.
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PARAFUSO PRISIONEIRO
• Montagens e desmontagens frequentes.
• Extremidades opostas com a possibilidade
de diferentes sentidos de rosca.
• Montagem: introduz-se uma das pontas no
furo roscado da peça e, com auxílio de uma
ferramenta especial, aperta-se essa peça.
Em seguida aperta-se a segunda peça com
uma porca e arruelas presas à extremidade
livre do prisioneiro.
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CLASSIFICAÇÃO PELO ESTILO DE CABEÇA
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CABEÇA SEXTAVADA
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CABEÇA CILINDRICA COM SEXTAVADO INTERNO (ALLEN)
• Uniões que demandam rigidez
• Posicionamentos de difícil acesso
• Materiais: aços tratados termicamente
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SEM CABEÇA COM SEXTAVADO INTERNO
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CABEÇA ESCAREADA CHATA COM FENDA
CABEÇA REDONDA COM FENDA
PARAFUSOS COM FENDA
• Montagens que não sofrem grandes esforços
• Viabiliza melhor acabamento em superfícies
• União de elementos de menor espessura
• Materiais: aço, cobre e ligas...
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CABEÇA CILINDRICA BOLEADA COM FENDA
CABEÇA ESCAREADA BOLEADA COM FENDA
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ROSCA SOBERBA PARA MADEIRAS
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ROSCA SOBERBA PARA MADEIRAS
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PARAFUSOS CHUMBADORES - PARABOLT
Parafuso
Arruela
Jaqueta
Cone
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PARAFUSOS 
CHUMBADORES 
PARABOLT
 Resistente a alta carga de tração 
e cisalhamento
 Recuperável
 Pode ser utilizado em concreto 
como alvenaria
CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO PERFIL DA ROSCA
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CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO SENTIDO E DIREÇÃO
Roscas – Sentido e Direção
Direita
Esquerda
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CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO SENTIDO E DIREÇÃO
PESQUISANDO....
MAS...
1 - COMO ROSCAS PADRONIZADAS 
(EXTERNAS E INTERNAS) 
SÃO GERADAS EM PEQUENA E GRANDE 
ESCALA DE PRODUÇÃO?
2 – COMO É FEITO O CONTROLE DE 
QUALIDADE DE ROSCAS PARA APLICAÇÕES 
QUE DEMANDAM PRECISÃO?
3 – PORQUE PARA ALGUMAS APLICAÇÕES NÃO 
POSSO REUTILIZAR PARAFUSOS?
4 – EXISTEM SISTEMAS MECÂNICOS DE ALTA 
RESPONSABILIDADE FUNCIONAL COM MAIS DE 
UM TIPO DE PARAFUSO
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FORMAS PADRONIZADAS DE ROSCAS
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NOMECLATURA DE ROSCAS
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• diâmetro 0,250 in
• 20 filetes por polegada,
• serie grossa, classe 2A de ajuste.
1/4-20 UNC-2A
M8 × 1,25
• diâmetro 8 mm
• Passo 1,25mm
NOMECLATURA DE ROSCAS
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NOMECLATURA DE ROSCAS
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Os padrões Unified National e ISO definem intervalos de tolerância para roscas
internas e externas de maneira a controlar o seu ajuste.
A UNS define três tipos de classes, chamadas 1, 2 e 3:
• A classe 1 possui as tolerâncias mais largas e utiliza fixadores de “qualidade
comercial” (pouco custosos) para uso casual em residências, etc.
• A classe 2 define tolerâncias mais estreitas para uma melhor qualidade de encaixe
entre as roscas pares sendo adequada para uso geral em projeto de máquinas.
• A classe 3 é a de maior precisão e pode ser especificada quando ajustes mais
precisos são requeridos.
NOMECLATURA DE ROSCAS
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FORMAS PADRONIZADAS - ISO
P
ro
f.
 R
e
n
a
to
 F
ra
n
ç
o
s
o
 d
e
 A
v
ila
FORMAS PADRONIZADAS – UNS
ROSCAS TRIANGULARES - MÉTRICA
Rosca métrica triangular (normal e fina)
P = passo da rosca
d = diâmetro maior do parafuso (normal)
d1 = diâmetro menor do parafuso ( do núcleo)
d2 = diâmetro efetivo do parafuso ( médio)
a = ângulo do perfil da rosca
f = folga entre a raiz do filete da porca e a crista do filete do parafuso
D = diâmetro maior da porca
D1 = diâmetro menor da porca
D2 = diâmetro efetivo da porca
he = altura do filete do parafuso
rre = raio de arredondamento da raiz do filete do parafuso
rri = raio de arredondamento da raiz do filete da porca
Rosca Métrica ISO Normal 
Rosca Métrica ISO Fina NBR 9527
ROSCAS TRIANGULARES - MÉTRICA
ângulo do perfil da rosca:
a = 60º .
diâmetro menor do parafuso ( do núcleo):
d1 = d - 1,2268P.
diâmetro efetivo do parafuso ( médio):
d2 = D2 = d - 0,6495P.
folga entre a raiz do filete da porca e a 
crista do filete do parafuso:
f = 0,045P.
diâmetro maior da porca:
D = d + 2f .
diâmetro menor da porca (furo):
D1= d - 1,0825P.
diâmetro efetivo da porca ( médio):
D2= d2.
altura do filete do parafuso:
he = 0,61343P .
raio de arredondamento da raiz do filete do 
parafuso:
rre = 0,14434P.
raio de arredondamento da raiz do filete da 
porca:
rri = 0,063P.
Rosca Métrica ISO Normal 
Rosca Métrica ISO Fina NBR 9527
Formulário
 broca = d - P
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ROSCAS TRIANGULARES - MÉTRICA
P
ro
f.
 R
e
n
a
to
 F
ra
n
ç
o
s
o
 d
e
 A
v
ila
ROSCAS TRIANGULARES - MÉTRICA
P
ro
f.
 R
e
n
a
to
 F
ra
n
ç
o
s
o
 d
e
 A
v
ila
CALCULO DE ROSCAS TRIANGULARES METRICAS
Rosca métrica normal
Exemplo - Calcular o diâmetro menor de um parafuso para uma rosca de diâmetro
externo de 10 mm e passo de 1,5 mm.
Cálculo: d1 = d - 1,2268 · P
Substituindo os valores dessa fórmula:
d1 = 10 - 1,2268 · 1,5
d1 = 10 - 1,840
d1 =8,16 mm
Portanto, o diâmetro menor da rosca é de 8,16 mm.
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CALCULO DE ROSCAS TRIANGULARES METRICAS
1 – Calcule o diâmetro menor de uma
rosca M 6 x 1.
2 – Calcule o diâmetro médio de um
parafuso com rosca métrica normal, que
tem o diâmetro externo: 8 mm e o passo
1,25mm.
3 - Calcular a folga de uma rosca métrica
normal de um parafuso cujo diâmetro
maior é de 14 mm e o passo é de 2 mm.
4 - Calcular o diâmetro maior de uma
porca com rosca métrica normal, cujo
diâmetro maior do parafuso é de 8 mm e
o passo é de 1,25 mm.
ângulo do perfil da rosca:
a = 60º .
diâmetro menor do parafuso ( do núcleo):
d1 = d - 1,2268P.
diâmetro efetivo do parafuso ( médio):
d2 = D2 = d - 0,6495P.
folga entre a raiz do filete da porca e a 
crista do filete do parafuso:
f = 0,045P.
diâmetro maior da porca:
D = d + 2f .
diâmetro menor da porca (furo):
D1= d - 1,0825P.
diâmetro efetivo da porca ( médio):
D2= d2.
altura do filete do parafuso:
he = 0,61343P .
raio de arredondamento da raiz do filete do 
parafuso:
rre = 0,14434P.
raio de arredondamento da raiz do filete da 
porca:
rri = 0,063P.
5 - Calcular o diâmetro maior de uma
porca com rosca métrica normal cujo
diâmetro maior do parafuso é de 16 mm
e o passo é de 2 mm.
6 - Calcular o diâmetro menor de uma
porca com rosca métrica normal cujo
diâmetro maior do parafuso é de 6mm e
o passo é de 1 mm.
7 – Calcule o diâmetro menor de uma
porca com rosca métrica normal cujo
diâmetro maior do parafuso é de 18 mm
e o passo é de 2,5 mm.
CALCULO DE ROSCAS TRIANGULARES METRICAS
ângulo do perfil da rosca:
a = 60º .
diâmetro menor do parafuso ( do núcleo):
d1 = d - 1,2268P.
diâmetro efetivo do parafuso ( médio):
d2 = D2 = d - 0,6495P.
folga entre a raiz do filete da porca e a 
crista do filete do parafuso:
f = 0,045P.
diâmetro maior da porca:
D = d + 2f .
diâmetro menor da porca (furo):
D1= d - 1,0825P.
diâmetro efetivo da porca ( médio):
D2= d2.
altura do filete do parafuso:
he = 0,61343P .
raio de arredondamento da raiz do filete do 
parafuso:
rre = 0,14434P.
raio de arredondamento da raiz do filete da 
porca:
rri = 0,063P.
8 - Calcular a altura do filete de um
parafuso com rosca métrica normal com
diâmetro maior de 4 mm e o passo de
0,7 mm.
9 - Calcule a altura do filete de um
parafuso com rosca métrica normal com
diâmetro maior de 20 mm e o passo de
2,5 mm.
10 - Calcular o diâmetro menor de um
parafuso, sabendo que o diâmetro maior
é de 10 mm e o passo é de 0,75 mm.
CALCULO DE ROSCAS TRIANGULARES METRICAS
ângulo do perfil da rosca:
a = 60º .
diâmetro menor do parafuso ( do núcleo):
d1 = d - 1,2268P.
diâmetro efetivo do parafuso ( médio):
d2 = D2 = d - 0,6495P.
folga entre a raiz do filete da porca e a 
crista do filete do parafuso:
f = 0,045P.
diâmetro maior da porca:
D = d + 2f .
diâmetro menor da porca (furo):
D1= d - 1,0825P.
diâmetro efetivo da porca ( médio):
D2= d2.
altura do filete do parafuso:
he = 0,61343P .
raio de arredondamento da raiz do filete do 
parafuso:
rre = 0,14434P.
raio de arredondamento da raiz do filete da 
porca:
rri = 0,063P.
11 - Calcule o diâmetro menor de um
parafuso, sabendo que o diâmetro maior
é de 12 mm e o passo é de 1 mm.
12 - Calcular a altura do filete de um
parafuso com rosca métrica triangular
fina com diâmetro maior de 8 mm e
passo de 1 mm.
13 - Calcular diâmetro de broca para
abrir o furo a ser roscado com rosca
métrica,
sabendo que o diâmetro maior do
parafuso é de 8mm e o passo é de 1
mm.
CALCULO DE ROSCAS TRIANGULARES METRICAS
ângulo do perfil da rosca:
a = 60º .
diâmetro menor do parafuso ( do núcleo):
d1 = d - 1,2268P.
diâmetro efetivo do parafuso ( médio):
d2 = D2 = d - 0,6495P.
folga entre a raiz do filete da porca e a 
crista do filete do parafuso:
f = 0,045P.
diâmetro maior da porca:
D = d + 2f .
diâmetro menor da porca (furo):
D1= d - 1,0825P.
diâmetro efetivo da porca ( médio):
D2= d2.
altura do filete do parafuso:
he = 0,61343P .
raio de arredondamento da raiz do filete 
do parafuso:
rre = 0,14434P.
raio de arredondamento da raiz do filete 
da porca:
rri = 0,063P.
Formulário
ROSCAS TRIANGULARES - WHITWORTH
Rosca witworth (triangular normal e fina)
a = 55º
P = 1 / nº de filetes
hi = he = 0,6403 · P
rri = rre = 0,1373 · P
d = D
d1 = d - 2he
D2= d2 = d - he
Rosca Whitworth Normal - BSW
Rosca Whitworth Fina - BSF
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ROSCAS TRIANGULARES - WHITWORTH
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1 - Calcular o passo em mm de um parafuso com rosca
whitworth, sabendo-se que a rosca tem 32 fios por polegada.
2 - Calcule o passo em mm de um parafuso com rosca
whitworth, sabendo-se que a rosca tem 18 fios por polegada.
3 - Calcular a altura de filete de uma rosca whitworth, sabendo-
se que o passo é de 0,793 mm.
4 - Calcule a altura de filete de uma rosca whitworth, sabendo
que a rosca
tem 20 filetes por polegada.
5 - Calcular o raio de arredondamento da raiz do filete do
parafuso de uma rosca whitworth com 10 fios por polegada.
Formulario:
a = 55º
P = 1 / nº de filetes
hi = he = 0,6403 · P
rri = rre = 0,1373 · P
d = D
d1 = d - 2he
D2= d2 = d - he
ROSCAS TRIANGULARES - WHITWORTH
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6 - Calcular o raio de arredondamento da raiz do filete do
parafuso de uma rosca whitworth com 10 fios por polegada.
7 - Calcular o diâmetro menor de um parafuso com rosca
whitworth, cujo diâmetro é de 1/2 polegada e que tem 12 fios
por polegada.
8 - Calcule o diâmetro menor do parafuso com rosca whitworth,
cujo diâmetro é de 1/4" e que tem 26 fios por polegada.
9 - Calcular o diâmetro efetivo do parafuso ( médio) com rosca
whitworth, cujo diâmetro externo é de 5/16" e tem 18 fios por
polegada.
10 - Calcule o diâmetro efetivo de parafuso ( médio) com rosca
whitworth, cujo diâmetro externo é de 1" (25,4 mm) e que tem 8
fios por polegada.
Formulário:
a = 55º
P = 1 / nº de filetes
hi = he = 0,6403 · P
rri = rre = 0,1373 · P
d = D
d1 = d - 2he
D2= d2 = d - he
ROSCAS TRIANGULARES - WHITWORTH
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Rosca Americana Normal - NC
Rosca Americana Fina - NF
ROSCAS TRIANGULARES - AMERICANA
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ROSCAS TRIANGULARES PARA TUBOS - BSP
• Possuem as mesmas características da rosca whitworth
• Ângulo de perfil 55º
• Diferenciam-se apenas no seu diametro externo e número de fios por
polegada.
H=0,960491P
h=0,640327P
di=d-2h
dm=d-h
NFPP
P
4,25

BSP – Classificação (Norma ISO 228)
BSPT – conicidade (1:16)
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ROSCAS TRIANGULARES PARA TUBOS
BSP/BSPT – Norma ISO 228
H=0,960491P
h=0,640327P
di=d-2h
dm=d-h
NFPP
P
4,25

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ROSCAS TRIANGULARES PARA TUBOS
BSP/BSPT – Norma ISO 228
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ROSCAS TRIANGULARES PARA TUBOS
NPT – Norma ANSI/ASME B1.20.1
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ROSCAS TRIANGULARES PARA TUBOS
METODOLOGIAS DE AFERIÇÕES
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METODOLOGIAS DE AFERIÇÕES
Passo = avanço?
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PARAFUSOS E ROSCAS
REPRESENTAÇÕES E INDICAÇÕES TÉCNICAS
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PARAFUSOS E ROSCAS
REPRESENTAÇÕES E INDICAÇÕES TÉCNICAS
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PARAFUSOS E ROSCAS
REPRESENTAÇÕES E INDICAÇÕES TÉCNICAS
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PARAFUSOS E ROSCAS
REPRESENTAÇÕES E INDICAÇÕES TÉCNICAS
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60
 Os processos de fabricação de roscas são divididos em dois grupos:
com retirada de material e sem retirada de material.
 Dentro dos processos com retirada de material podemos citar com
o emprego de:
• tarraxas;
• tornos;
• fresas;
• por retificação.
No processo de fabricação sem retirada de material temos a laminação,
podendo a mesma ser efetuada por laminação plana ou por laminação por
rolos.
PROCESSOS DE FABRICAÇÃO DE ROSCAS
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PROCESSOS DE FABRICAÇÃO DE PARAFUSOSE 
PORCAS
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62
PROCESSOS DE FABRICAÇÃO DE PARAFUSOS 
ESPECIAIS
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PRINCIPAIS ETAPAS E/OU PROCESSOS DE FIXAÇÃO POR 
ELEMENTOS DE UNIÃO - PARAFUSOS
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64
 A escolha deve ser feita de acordo com a resistência desejada.
 Onde a resistência ao impacto, rigidez e resistência a fadiga são pontos
importantes, usam-se aços SAE com baixo teor de carbono.
 Dentro das condições acima estão os aços SAE 1010 e 1018 com cabeça
recalcada à frio e os com médio teor de carbono AISI C 1030 e
C 1040 laminados a frio e submetidos a tratamento térmico.
 Parafusos baratos são obtidos a partir de aço SAE 1025 com cabeça recalcada
à quente.
 Parafusos sem grande responsabilidade são obtidos de aços liga com 0,3 a 0,4
% C como os do tipo SAE 8600, 8100, 4100.
 Parafusos obtidos com torno automático deve-se usar aço de fácil corte, tais
como SAE 1112, 1113, 1117, 1137, que dão um cavaco curto.
MATERIAIS: PARAFUSOS E ROSCAS
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PARAFUSOS EM AVIAÇÃO
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Referências Bibliográficas:
• Norton, Robert L. Projeto de máquinas: uma abordagem integrada. 4.ed. Porto 
Alegre: Bookman, 2013. 1028 p. (Capitulo 15)
• Shigley, J. E., Mischke, C. R., Budynas, R. G. Projeto de Engenharia mecânica. 
Bookmam, 7 ed. 2005. 960p. (Capitulo 8)
• Apostilas – google drive
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