Mecanismos Mecatrônicos

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•Dimensionar componentes de sistemas de transmissão mecânica. 
•Compreender a dinâmica dos dispositivos de transmissão mecânica. 
•Avaliar rendimento mecânico. 
•Interpretar desenhos, representações gráficas e projetos de baixa complexidade de máquinas e 
redutores. 
•Projetar mecanismos para soluções de sistemas mecatrônicos. 
•Identificar, selecionar e montar mecanismos que atendam à cinemática exigida para o conjunto. 
•Avaliar a mobilidade dos mecanismos. 
•Desenvolver a análise cinemática do mecanismo. 
•Avaliar os movimentos mútuos dos elementos, no estudo dos arranjos físicos da máquina. 
Componentes e dinâmica de funcionamento de sistemas de transmissão mecânica: Rotação, torque, 
velocidade, força e potência; Rendimento mecânico; Transmissão por engrenagem e por correias; 
Mancais de rolamentos; Mecanismos de movimentação posicionamento e fixação. 
COMPETÊNCIAS
EMENTA
HABILIDADES
BASE TECNOLÓGICA
•Identificar e correlacionar tipos de transmissão mecânica. 
•Utilizar normas técnicas de materiais de aplicação mecânica. 
•Interpretar catálogos, manuais e tabelas de máquinas. 
•Desenhar esquemas e croquis para dimensionar sistemas de transmissão. 
•Calcular as relações de força e movimento e dimensionar os componentes dos sistemas de trans-
missão. 
•Calcular rendimento mecânico. 
•Elaborar relatórios técnicos sobre materiais mecânicos. 
•Definir mecanismos a serem utilizados em projetos mecatrônicos. 
•Associar os elementos de máquinas e mecanismos que permitem obter a mobilidade projetada 
para o conjunto. 
•Determinar os graus de liberdade dos mecanismos. 
•Funcionamento dos sistemas de transmissão 
•Relação de transmissão 
•Rotação, torque, velocidade, força e potência 
•Rendimento mecânico 
•Transmissão por engrenagem 
•Transmissão por correias 
•Mancais de rolamentos 
•Mecanismos de movimentação posicionamento e fixação: 
-Aplicação e exemplos de utilização
UNIDADE INFORMATIVA
5
SUMÁRIO
APRESENTAÇÃO .......................................................................................................................7
OBJETIVO ................................................................................................................................7
UNIDADE I - ELEMENTOS DE FIXAÇÃO ......................................................................................9
1. INTRODUÇÃO ......................................................................................................................9
2. PARAFUSOS .........................................................................................................................10
2.1.Roscas ................................................................................................................................... 11
2.2. Conjuntos de suporte .......................................................................................................... 11
2.3. Características do parafuso .................................................................................................. 12
2.4. Montagem ........................................................................................................................... 12
2.5. Exercícios de Avaliação ........................................................................................................ 13
3.CONJUNTO DE SUPORTE .......................................................................................................14
3.1.Porcas ................................................................................................................................... 14
3.2. Arruelas ............................................................................................................................... 15
3.2.1. Tipos de arruelas .............................................................................................................. 15
3.3. Exercícios de Avaliação ........................................................................................................ 16
4.1. Roscas de passo pequeno .................................................................................................... 17
4.2. Roscas de passo normal ....................................................................................................... 17
4.3. Roscas de transporte ........................................................................................................... 17
4.4. Perfis de rosca ...................................................................................................................... 17
4.5. Direção dos filetes ............................................................................................................... 18
4.6. Medidas de uma rosca ......................................................................................................... 18
4.6.2. Rosca whithworth normal ................................................................................................ 19
4.6.3. Rosca trapezoidal métrica ................................................................................................. 19
4.7. Exercícios de Avaliação ........................................................................................................ 19
5. OUTROS ELEMENTOS DE FIXAÇÃO .......................................................................................20
5.1. Travas ................................................................................................................................... 20
5.2. Anéis de trava ...................................................................................................................... 21
5.3. Pinos .................................................................................................................................... 21
5.4 Exercícios de Avaliação ......................................................................................................... 22
UNIDADE II - ELEMENTOS DE TRANSMISSÃO ...........................................................................22
6. ENGRENAGENS ....................................................................................................................23
6.1. Elementos de uma engrenagem .......................................................................................... 23
6.2. Tipos de engrenagens .......................................................................................................... 24
6.3. Relação de transmissão ....................................................................................................... 25
6.4. Tópico especial em engrenagens: Chavetas ......................................................................... 25
6.4.1. Tipos de chavetas: ............................................................................................................ 26
6.5. Exercícios de Avaliação ........................................................................................................ 27
7. TRANSMISSÃO POR CORREIAS E POLIAS ..............................................................................28
7.1.1. Correia plana .................................................................................................................... 28
7.1.2. Tensionador ou esticador ................................................................................................. 28
7.1.3. Materiais ........................................................................................................................... 29
7.1.4. Correia em V ..................................................................................................................... 29
7.1.5. Perfil das correias em V .................................................................................................... 29
6
7.1.6. Perfil dos canais para polias de correias em V .................................................................. 29
7.1.7. Relação de transmissão para correias em V .....................................................................29
7.1.8. Transmissão por correia dentada ..................................................................................... 30
7.2. Manutenão e Cuidado com Correias e Polias ...................................................................... 30
7.2.1. Danos ................................................................................................................................ 30
7.3. Tramissão por Corrente ....................................................................................................... 31
7.3.1. Tipos de correntes ............................................................................................................ 31
7.3.2. Engrenagens para correntes ............................................................................................. 32
7.4. Exercício de Avaliação .......................................................................................................... 32
8. ACOPLAMENTOS ..................................................................................................................33
8.1. Princípio de funcionamento ................................................................................................ 33
8.2. Classificação ......................................................................................................................... 33
8.2.1. Acoplamentos permanentes rígidos ................................................................................. 33
8.2.3. Acoplamentos articulados ................................................................................................ 35
8.2.4. Acoplamentos comutáveis (embreagens) ......................................................................... 36
9. FREIOS .................................................................................................................................38
9.1 Exercícios de Avaliação ......................................................................................................... 39
UNIDADE III – ELEMENTOS DE APOIO ......................................................................................40
10. Mancais de rolamento e deslizamento ...............................................................................40
10.1. Rolamentos ........................................................................................................................ 40
10.1.1. Classificação .................................................................................................................... 40
10.1.2. Tipos de rolamentos ....................................................................................................... 40
10.1.3. Classificação quanto à forma construtiva ....................................................................... 42
10.2.1. Classificação dos mancais de deslizamento .................................................................... 43
10.2.2. Formas construtivas ........................................................................................................ 43
10.2.3. Buchas para mancais ...................................................................................................... 44
10.2.4. Classificação das buchas ................................................................................................. 44
10.2.5. Materiais para buchas .................................................................................................... 44
10.3. Exercícios de Avaliação ...................................................................................................... 44
11. MOLAS ..............................................................................................................................45
11.1.Torção em corpos cilíndricos .............................................................................................. 46
11.2.Molas helicoidais ................................................................................................................ 46
11.2.1.Molas helicoidais para compressão ................................................................................. 46
11.2.2.Molas helicoidais de tração ............................................................................................. 47
11.2.3.Molas helicoidais de torção ............................................................................................. 47
11.2.4.Molas helicoidais cônicas ................................................................................................ 47
11.3. Exercícios de Avaliação ...................................................................................................... 48
BIBLIOGRAFIA .........................................................................................................................49
7
Caro Aluno,
 Os componentes de máquinas devem ser estudados para compreensão à cerca de máqui-
nas e equipamentos industriais. O conhecimento sobre Mecanismos Mecatrônicos que você obterá 
apresentará os padrões adotados, os componentes de máquinas mais comuns e os seus princípios 
de funcionamento. Isso permitirá que você saiba reconhecê-lo, dimensioná-lo e realizar manuten-
ção. Além de lhe dar ideias quando chegar sua hora de conceber o projeto de algum equipamento 
ou máquina. Portanto, avaliar o funcionamento de máquinas, buscar saber como elas operam e a 
forma como foram fabricadas, ajudará no domínio desta disciplina. 
 Atenciosamente 
Prof. João Antonio
APRESENTAÇÃO
OBJETIVO
 Este material foi desenvolvido para ser aplicado com alunos em processo de educação pro-
fissional cujo a finalidade é trazer conhecimentos teóricos e práticos sobre os Mecanismos Meca-
trônicos presentes em máquinas e equipamentos industriais, contribuindo assim para o processo de 
formação profissional.
 Atenciosamente
Prof. João Antonio
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UNIDADE I - ELEMENTOS DE FIXAÇÃO
1. INTRODUÇÃO
 Os elementos de uma máquina 
definem a forma como ela funciona e o seu 
ritmo de trabalho. Conhecê-los é fundamental 
para a análise de projetos, manutenção de 
equipamentos e operação de máquinas. Todavia, 
antes de conhecer as funções e características 
dos elementos, é importante saber o que é uma 
máquina.
Máquina: é um dispositivo que utiliza algum 
tipo de energia (elétrica, térmica, mecânica...) 
e a transforma em trabalho com uma finalidade 
específica.
 Com base no exposto, questiona-se: uma 
bicicleta é uma máquina? Um martelo é uma 
máquina? A bicicleta é uma máquina e segue a 
lógica apresentada no fluxograma da Figura 1.1:
 
Figura 1.1: Fluxograma de uma máquina.
 O usuário fornece à bicicleta energia 
mecânica e ela transforma essa energia em 
deslocamento (trabalho). Aplicando o mesmo 
fluxograma para o martelo, conclui-se que ele 
não realiza trabalho, necessariamente, pois o 
martelo é uma ferramenta.
Ferramenta: é um instrumento que permite a 
realização de determinados trabalhos.
 Comparando-se a bicicleta ao martelo, 
percebe-se que eles possuem diferentes níveis 
de complexidade. Um martelo possui um cabo 
e uma cabeça, já uma bicicleta possui uma série 
de ELEMENTOS usados para converter a energia 
mecânica fornecida pelo ciclista em movimento.
 Tanto as máquinas quanto seus 
elementos são selecionados criteriosamente 
com base em necessidades e pré-requitos. Na 
Figura 1.2, é apresentado um fluxograma que 
ilustra o processo de seleção.
 
Figura 1.2: Critérios para seleção de máquinas.
 Para auxiliar os construtores de uma 
obra civil no transporte de cargas, o mestre de 
obras planeja a compra de um equipamento. 
Como seu orçamento é limitado, ele verifica 
cuidadosamente os principais critérios que 
guiarão a compra:
Necessidade: transporte de carga
Requisitos: cargas de até 50 Kg
Máquinasque cumprem com os critérios: 
carro de mão, veículo motorizado, sistema de 
transporte automatizado.
 A máquina utilizada foi o carro de mão, 
pois:
• O tempo para montagem do sistema 
automatizado compromete o prazo de entrega, 
além de ser um sistema caro e exigir um 
profissional dedicado para operá-lo;
• Um veículo motorizado ocuparia espaço extra 
na obra, além dos custos com combustível e 
manutenção;
• Como as cargas são menores que 50 Kg, os 
operários podem manuseá-lo sem grandes 
esforços, além de ser barato.
 Ao adquirir o carro de mão, o mestre de 
obras observou o seu manual, conforme pode 
ser observado na Figura 1.3.
10
 Com base em alguns elementos vistos na 
lista, o mestre de obra completou o fluxograma 
dos critérios de seleção dos elementos de 
máquinas.
Figura 1.3: Partes de um carro de mão.
Figura 1.4: Critério seleção para elementos de 
máquinas.
 Convém ressaltar que os elementos de 
uma máquina diferem de sua estrutura:
Estrutura: é um conjunto de elementos de 
construção que tem por finalidade receber e 
transmitir esforços mecânicos.
 Como exemplo de estrutura do carro de 
mão, há a caçamba, os braços de sustentação e 
os apoios de base.
 Os elementos de máquina são 
classificados segundo a sua função como:
• Elementos de fixação;
• Elementos de transmissão;
• Elementos de apoio;
• Elementos de vedação.
 Parafuso e porca, segundo registrado 
no fluxograma, foram selecionados para função 
de fixação. Contudo, apenas a função não é 
o suficiente para selecionar o elemento de 
máquina que atenderá uma necessidade da 
forma mais adequada. Outros critérios podem 
ser:
• Custo;
• Material utilizado na fabricação;
• Resistência à corrosão;
• Resistência a impactos
• Confiabilidade;
• Peso;
• Entre muitos outros.
 Como pode ser visto, os elementos de 
máquinas são essenciais em uma máquina. 
Eles possuem diversas características e 
especificidades que contribuirão para o 
desempenho do equipamento. Ao longo dos 
capítulos, serão apresentadas características de 
diversos elementos de máquinas.
 
2. PARAFUSOS
 Os parafusos (Figura 2.1) são os principais 
elementos de fixação em um projeto mecânico. 
Dentre todos os componentes usados para a 
função de unir duas ou mais peças, os parafusos 
constituem o principal grupo de escolha para os 
projetistas. Dentre suas principais características 
de interesse, estão: relativa mobilidade 
em relação a outras formas de fixação, alta 
resistência à tração, fácil utilização e baixo custo.
Figura 2.1: Parafuso.
11
 Os parafusos são elementos de corpos 
cilíndricos ou cônicos (geralmente de material 
metálico) e roscados, normalmente possuem 
uma extremidade contendo uma “cabeça” 
(Figura 2.2) que tanto serve para permitir o 
aperto quanto auxiliar na fixação geral dos 
componentes em questão. Os parafusos podem 
ser classificados quanto ao tipo de rosca, formato 
do corpo e o formato da cabeça da peça.
Figura 2.2: partes do parafuso.
2.1.Roscas
 Uma rosca é um perfil contínuo de 
saliências helicoidais, de espaçamento uniforme 
que se desenvolve ao longo de uma superfície 
cilíndrica ou cônica. As saliências são conhecidas 
tecnicamente como filetes, sendo a principal 
característica definidora do parafuso.
 As roscas podem ser internas (em 
peças ou furos roscados) e externas, no caso 
dos parafusos. Independente de ser interna ou 
externa, a rosca obedece ao mesmo padrão, 
dependendo da norma utilizada para a usinagem 
da mesma. O padrão europeu, norma ISO, 
medido em milímetros, é largamente utilizado 
no Brasil e, bastante comum em peças usinadas 
nacionalmente. Essa norma utiliza um ângulo 
de filete de 60º e são medidas por meio do 
diâmetro máximo (nominal externo). Outra 
norma utilizada é inglesa, chamada Whithworth, 
medida em polegadas e com ângulo de filete de 
55º. É notável que esses tipos de rosca não são 
intercambiáveis, portanto, incompatíveis entre 
si.
2.2. Conjuntos de suporte
 Adicionalmente, os parafusos contam 
com peças de suporte para a fixação de elementos 
mecânicos, neste tópico, abordaremos, 
brevemente, estas peças.
Arruelas: são, basicamente, discos perfurados 
(geralmente metálicos), de pouca espessura, 
usados para a distribuição uniforme das forças 
de pressão exercidas pelo aperto do parafuso;
Figura 2.3: Arruelas lisas.
Porcas: são cilindros de rosca interna usados 
para contrapor os parafusos por meio de tração 
na extremidade oposta à cabeça da primeira 
peça;
Figura 2.4: Porcas sextavadas.
 Nomeamos didaticamente essas peças de 
conjunto de suporte devido à sua incapacidade 
de atuar independentes de um parafuso, 
servindo exclusivamente para prestar auxílio às 
funções do componente de fixação estudado.
 Agora que temos uma base de conceitos 
técnicos sobre o elemento de fixação tipo parafuso, 
podemos estudá-lo mais profundamente, 
entendendo seu funcionamento diferenciado de 
acordo com características especiais.
12
2.3. Características do parafuso
 Independente do sistema que normatiza 
o tipo do parafuso, sua função é, e sempre 
foi, a mesma: fixar alguma coisa. Assim, as 
diversas situações de fixação exigem parafusos 
especializados. Antes de tudo, vamos entender 
como funcionam suas medidas:
• Diâmetro externo ou maior da rosca: é o valor 
em unidades da distância total de um pico de 
filete (ponto inicial) ao pico de filete exatamente 
oposto a esse (ponto final);
• Comprimento da rosca: como o nome já diz, 
trata-se do valor em unidades do ponto inicial da 
rosca ao ponto em que encerra na extremidade 
oposta;
• Tipo de cabeça: Hexagonal, sextavada ou 
redonda;
• Comprimento do corpo: o comprimento geral 
do parafuso, de “ponta a ponta”;
• Tipo da rosca: a norma em que o parafuso foi 
construído (Inglesa e ISO são as mais comuns).
Figura 2.5: Parafusos de cabeça sextavada.
2.4. Montagem
 Um fator determinante para o uso de 
um parafuso é sua aplicação prática. Há diversas 
possibilidades as quais se deseja fixar uma peça 
à outra. Tratando-se de projetos, os parafusos 
devem atender ao requisito resistência e, 
principalmente, à economia de espaço útil, logo, 
à aplicação dita o parafuso.
 Parafusos sem porca (não passantes): 
se a situação não permite o uso de uma porca 
como suporte, aplica-se este tipo de parafuso. 
Uma das peças possui um furo passante (liso) 
e a outra uma rosca interna, assim, o parafuso 
passa por entre a primeira e fixa-se à segunda, 
mantendo o conjunto seguro;
Figura 2.6: Parafuso não passante.
 Parafuso com porca: o conjunto mais 
comumente observado, o parafuso fixa os 
componentes por meio do auxílio de porcas e/
ou arruelas, neste caso, trata-se de um parafuso 
passante;
Figura 2.7: Parafuso com porca.
• Parafuso prisioneiro: recebe este nome por 
ficar preso a uma peça fixa. Este tipo de parafuso 
consiste de uma barra circular roscada com 
roscas nas duas extremidades. Introduzindo um 
dos lados e apertando a uma peça, se permite 
a outra extremidade ficar livre, sendo capaz de 
aplicar aperto nas peças em que se deseja fixar 
por meio de uma porca. Ao separar o conjunto, o 
prisioneiro estará fixo em uma das peças;
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Figura 2.8: Parafuso prisioneiro.
 Parafuso Allen: é um parafuso de alta 
resistência à tração que possui um furo hexagonal 
em sua cabeça. Normalmente, a cabeça do 
parafuso é cilíndrica e possui recartilhado 
nas laterais para melhor manuseio durante 
instalações. Esse tipo de parafuso é usado sem 
porca (não passante) e é, geralmente, instalado 
em rebaixos feitos na peça fixada.
Figura 2.9: parafuso tipo allen.
• Parafusos de travamento: em geral, são 
parafusos sem cabeça que possuem toda a 
extensão de seu corpo roscado. Possuem um furo 
hexagonal em sua extremidade (similar aos furos 
do Allen) e são usados para evitar movimento 
relativo entre duas peças que tendem a deslizar 
entre si. São também conhecidos como Allen 
sem cabeça;
• Parafusos autoatarraxantes: são destinados, 
principalmente, para materiais moles ou de 
pequena espessura. Seu corpo é cônico e possui 
umarosca de passo largo que entalha a rosca 
à medida que é apertado contra o material. 
A cabeça desse tipo de parafuso é circular, 
abaulada ou chanfrada e possui uma fenda reta 
ou em cruz;
Figura 2.10: Parafuso autoatarraxante.
• Parafusos para pequenas montagens: são 
parafusos variados para aplicação em diversos 
materiais. Merecem destaque os parafusos para 
madeira, que possuem roscas especiais, formato 
cilíndrico e uma ponta na extremidade oposta à 
cabeça;
• Parafusos de fundação: são parafusos de 
aço ou ferro fundido usados, basicamente, 
para fixação de equipamentos a uma fundação 
(concreto ou alvenaria). Os formatos desse 
parafuso propiciam maior aderência ao concreto 
graças a dentes ou saliências que se fixam à 
construção.
Figura 2.11: Parafuso de fundação.
2.5. Exercícios de Avaliação
1) Uma característica do parafuso é que todos 
eles apresentam:
a) ( ) pinos;
b) ( ) roscas;
c) ( ) arruelas.
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2) Em geral, o parafuso é composto de:
a) ( ) cabeça e haste;
b) ( ) cabeça e corpo;
c) ( ) cabeça e garras.
3) Quanto à finalidade ou à função, os parafusos 
podem ser assim classificados:
a) ( ) De pressão, sem pressão, passantes, 
prisioneiros.
b) ( ) Prisioneiros, não passantes, de pressão, 
roscados.
c) ( ) Não passante, de pressão, roscados 
internamente, roscado externamente.
d) ( ) Passantes, não passantes, prisioneiros, de 
pressão.
4) Utiliza-se o parafuso Allen sem cabeça para:
a) ( ) travar elementos de máquinas;
b) ( ) suportar mais peso;
c) ( ) tornar o conjunto mais resistente;
d) ( ) melhorar o aspecto do conjunto.
5) Emprega-se o parafuso de cabeça redonda 
com fenda no seguinte caso:
a) ( ) Quando o elemento sofre muito esforço.
b) ( ) Quando há muito espaço.
c) (x) Em montagem que não sofre grande 
esforço.
d) ( ) Quando há um encaixe para a cabeça do 
parafuso.
 
3.CONJUNTO DE SUPORTE
3.1.Porcas
 As porcas são peças de fixação ou 
regulagem geralmente constituída do mesmo 
material que o parafuso ao qual estão atreladas. 
Para o melhor manuseio, são de formato 
sextavado, quadrado, hexagonal ou redondas. 
Sua rosca interna é compatível com o parafuso 
a qual está atrelada, portanto, são comumente 
vendidas em conjunto com esses.
 Da mesma forma que os parafusos, as 
porcas são classificadas quanto a seu formato 
e a sua função, as outras características são 
baseadas no parafuso ao qual será atrelada. Os 
tipos de porcas são:
• Castelo: é uma porca hexagonal com seis 
entalhes radiais que coincidem face a face e 
devem ser alinhados junto a um furo no parafuso 
ao qual prestam suporte. Estes entalhes servem 
para travar a porca ao parafuso por meio de uma 
cupilha;
Figura 3.1: Porca tipo castelo.
• Cega: uma porca em formato de cúpula 
redonda recobre uma das extremidades do 
parafuso. Geralmente, possui um acabamento 
liso e de boa aparência;
Figura 3.2: Porca cega.
• Contraporca: são usadas em situações de 
fixação com cargas elevadas de vibração ou 
impacto. Esse tipo de esforço mecânico tende a 
afrouxar as porcas e comprometer a fixação do 
equipamento. Assim, as contraporcas funcionam 
como meio de travar a primeira porca por 
pressão do aperto. São, geralmente, mais finas 
que as porcas principais, uma vez que duas 
de mesmo tamanho comprometeriam muito 
15
espaço e comprimento da rosca do parafuso em 
questão. São necessárias duas chaves de boca 
para o aperto adequado desses dois elementos; 
Figura 3.3: Contraporca.
• Borboleta: são porcas munidas de placas 
similares às asas de uma borboleta, usadas para 
realizar aperto manual (sem necessidade de 
ferramentas). São usadas quando a montagem 
e desmontagem de um equipamento são 
frequentes.
Figura 3.4: Borboleta.
3.2. Arruelas
 As arruelas são discos de pouca 
espessura com um furo central pelo qual passará 
o parafuso. A principal função de uma arruela é a 
distribuição uniforme da pressão de um parafuso 
ou porca, sendo as principais consequências 
dessa característica:
• Proteção da superfície da peça a ser fixada, 
evitando deformações;
• Evita o afrouxamento de porcas;
• Reduz/elimina folgas axiais (quando usadas 
para tal);
• Evita desgaste na cabeça do parafuso ou porca.
 A arruela deve ser fabricada do mesmo 
material que o conjunto (porca e parafuso), uma 
vez que materiais de dureza distintos tendem a 
deformar de forma diferente, podendo causar 
desalinhamentos, e desgastes prematuros e 
indesejados.
3.2.1. Tipos de arruelas
 Arruela lisa: usadas, principalmente, 
para distribuir uniformemente a força do aperto. 
São, basicamente, discos de aço que podem ser 
obtidos por meio de recorte em uma chapa;
Figura 3.5: Arruela lisa.
Arruela de pressão: são espiras de mola helicoidal 
com seção retangular. À medida que sofrem 
compressão, geram grande contrapressão entre 
a mola e a superfície de apoio. Devido à sua 
seção retangular, as arestas da arruela penetram 
nas superfícies (base e porca) aumentando o 
poder de travamento;
Figura 3.6: Arruela de pressão.
• Arruela serrilhada: consiste de um disco 
provido de saliências em formato de serrilha. 
16
Estes dentes são inclinados em direção à peça 
de base e possuem cantos vivos. À medida 
que a porca é apertada, a arruela tende a ficar 
plana e os cantos vivos penetram na superfície 
da base de contato, aumentando a capacidade 
de travamento. É usado em parafusos de 
cabeça chanfrada, visando impedir o completo 
aplainamento, que neutralizaria o efeito da 
penetração.
Figura 3.7: Arruela serrilhada.
3.3. Exercícios de Avaliação
1) Quando queremos evitar afrouxamento de 
um parafuso ou de uma porca, usamos:
a) ( ) chaveta
b) ( ) pino
c) ( ) arruela
2) Para melhorar o aspecto do conjunto e 
distribuir igualmente o aperto, usamos o 
seguinte tipo de arruela:
a) ( ) lisa;
b) ( ) cônica;
c) ( ) perfilada.
3) As arruelas de pressão são elementos de trava 
muito utilizados nos casos em que exigem:
a) ( ) Pequenos esforços e grandes vibrações.
b) ( ) Grandes esforços e pequenas vibrações.
c) ( ) Grandes esforços e grandes vibrações.
4) A arruela que oferece maior travamento de 
um parafuso é:
a) ( ) arruela serrilhada;
b) ( ) arruela lisa;
c) ( ) arruela ondulada.
 
4. ROSCA
 Como já visto anteriormente: “Uma rosca 
é um perfil contínuo de saliências helicoidais, de 
espaçamento uniforme que se desenvolve ao 
longo de uma superfície cilíndrica ou cônica.”. 
Cada saliência é conhecida tecnicamente 
como filete (Figura 4.1). Matematicamente, 
podemos obter o valor do passo de uma rosca 
(distância entre filetes), o diâmetro médio ou 
mesmo o ângulo da hélice por meio de fórmulas 
trigonométricas:
α= ângulo da hélice;
P= passo da rosca;
H= hélice;
D= diâmetro médio.
 
Figura 4.1: Partes de uma rosca.
 Aplicando as relações trigonométricas, 
obtemos:
α=tgα=P/(D×π)
Logo: 
P=tgα×D×π
 Como via de regra, parafusos de fixação 
devem manter α<15º. Observe que o ângulo da 
hélice não deve ser confundido com o ângulo 
17
entre os filetes.
4.1. Roscas de passo pequeno
 Usada em máquinas que tendem a 
apresentar vibrações, que necessitem de ajuste 
fino ou em peças de pouca espessura. As roscas 
desse tipo são feitas de ligas de aço e tratadas 
termicamente para que não se deformem com 
facilidade. As roscas finas propiciam um bom 
aperto inicial e mantêm a tensão devido à 
configuração próxima de seus filetes.
4.2. Roscas de passo normal
 Como o nome já indica, as roscas de 
passo normal são as mais comuns em projetos 
mecânicos. São fáceis de fabricar e proporcionam 
bons resultados de aperto. Embora possam ser 
usadas em quase todas as aplicações, deve-
se tomar cuidado especial ao aplicá-las em 
máquinas que apresentem vibração, pois tendem 
a apresentar folgas. Para tais casos, recomenda-
se o uso de arruelas de pressão.
4.3. Roscas de transporte
 Uma rosca de passo longo com o 
objetivo de transmitir movimento. Empregada 
em máquinas que transformam movimento 
circular (do eixo roscado) em movimento linear, 
a exemplo, temos o torno, a morsa (Figura 4.2) e 
a prensamecânica.
 
Figura 4.2: Morsa de bancada.
4.4. Perfis de rosca
 Agora que conhecemos quais os tipos 
básicos de roscas e suas aplicações, nos resta 
analisá-las baseado no perfil de seus filetes, que 
são:
• Triangulares (Figura 4.3): usado em tubos, 
uniões, parafusos e porcas. É o tipo mais comum 
de perfil de rosca;
Figura 4.3: Rosca de perfil triangular
• Trapezoidal (Figura 4.4): aplicado em 
transmissão de movimento (vide roscas de 
transporte), seu passo é longo e o perfil de rosca, 
mais “robusto”;
Figura 4.4: Rosca de perfil trapezoidal.
• Redondo (Figura 4.5): visto comumente em 
lâmpadas, fusíveis e elementos de vedação 
de gases. Esse tipo de rosca suporta grandes 
solicitações mecânicas devido ao formato 
sem arestas vivas, podendo ser aplicado em 
maquinário pesado;
Figura 4.5: Rosca de perfil redondo.
18
• Dente de serra (Figura 4.6): aplicado para 
maquinário que exige aplicação de forças em um 
único sentido (como macacos), tem um perfil de 
arestas vivas em um sentido de aplicação.
Figura 4.6: Rosca de perfil dente de serra.
• Quadrado (Figura 4.7): Aplicado em máquinas 
que sofrem grandes esforços e choques 
mecânicos.
Figura 4.7: Rosca de perfil quadrado
4.5. Direção dos filetes
Outra importante característica de uma rosca é o 
sentido de seus filetes, estes são:
• À direita: ao avançar, o fuso gira no sentido 
horário (aperto à direita);
• À esquerda: ao avançar, o fuso gira no sentido 
anti-horário (aperto à esquerda).
 A direção dos filetes é muito importante 
quando os elementos de fixação recebem 
cargas de vibração, forças de rotação ou estão 
submetidas a forças de torque. Estas situações 
tendem a gerar folgas entre os parafusos e as 
porcas, podendo ser diminuídas com ajuda do 
sentido de rosca adequado.
4.6. Medidas de uma rosca
 Como qualquer outro componente 
mecânico, as roscas possuem padrão de medidas, 
valores os quais propiciam um intercâmbio entre 
peças sobressalentes, e definições de projeto 
mais sólidas e concisas. Essas medidas são:
D = diâmetro maior da rosca interna (nominal);
d = diâmetro maior da rosca externa (nominal);
D1 = diâmetro menor da rosca interna;
d1 = diâmetro menor da rosca externa;
D2 = diâmetro efetivo da rosca interna;
d2 = diâmetro efetivo da rosca externa;
P = passo;
f = folga;
N = número de voltas por unidade de medida;
n = número de filetes (fios por unidade de 
medida);
H = altura do triângulo fundamental;
he = altura do filete da rosca externa;
hi = altura do filete da rosca interna;
i = ângulo da hélice (α);
rre = arredondamento do fundo da rosca do 
parafuso;
rr1 = arredondamento do fundo da rosca da 
porca.
 Usando as medidas usadas acima, 
podemos aplicá-las aos tipos mais comuns e 
conhecidos de roscas usadas no dia a dia da 
construção mecânica.
4.6.1. Rosca métrica de perfil triangular (Norma 
ISO)
 
d = nominal;
d1 = d-1,2268 x P;
he = 0,61343 x P;
rre = 0,14434P;
D = d/2 x f;
D1 = d-1,0825 x P;
h1 = 0,5413 x P;
rri = 0,063 x P;
d2 e D2 = d-0,64953 x P;
f = 0,045 x P;
H = 0,86603 x P.
 
19
Figura 4.8: Rosca de perfil triangular ISSO.
i = tgα = P/(π×d1)
4.6.2. Rosca whithworth normal
P = 1’’/ nº filetes por polegada;
H = 0,9605 x P;
h1 = 0,6403 x P;
d1 = d-2h1;
rre = rri = 0,1373 x P;
d2 = d1 + h1.
 
Figura 4.9: Rosca withworth normal
4.6.3. Rosca trapezoidal métrica
P = variável;
d1 = d-2 x h1;
D = d + 2 x a;
D1 = d-2(h1-a);
d2 = d – 0,5 x P;
h = 1,866 x P;
h1 = 0,5(P +a);
h2 = 0,5 (P+a-b);
H = 0,5(P+2a-b);
Ângulo = 30º.
Figura 4.10: Rosca trapezoidal métrica.
4.6.4. Rosca quadrada
Folga = 0,05 x h;
h = 0,5 x P;
a = 0,5 x P;
P(métrico) = 0,2 x D.
Figura 4.11: Rosca quadrada.
4.7. Exercícios de Avaliação
1) A rosca em que o filete de perfil tem forma 
triangular, denomina-se rosca:
a) ( ) redonda
b) ( ) quadrada
c) ( ) triangular
2) Em fusos de máquinas, usa-se rosca com filete 
de perfil:
a) ( ) trapezoidal
b) ( ) dente-de-serra
c) ( ) quadrado
20
3) Quanto ao perfil, as roscas podem ser dos 
seguintes tipos:
a) ( ) Métrica, whitworth, americana
b) ( ) Americana, métrica, cilíndrica
c) ( ) Métrica, whitworth
4) Calcular o diâmetro menor de um parafuso 
(d1) para uma rosca de diâmetro externo (d) de 
10mm e passo (p) de 1,5 mm.
5) Calcule o diâmetro menor de uma rosca 
métrica normal com os seguintes dados:
Diâmetro externo: 6 mm
Passo: 1 mm
6) Calcular a folga (f) de uma rosca métrica 
normal de um parafuso cujo diâmetro maior (d) 
é de 10 mm e o passo (p) é de 1,5 mm.
7) Calcular o diâmetro menor de um parafuso 
com rosca whitworth, cujo diâmetro é de 1/2 
polegada (12,7mm) e que tem 12 fios por 
polegada.
8) Calcule o diâmetro menor do parafuso com 
rosca whitworth, cujo diâmetro é de 1/4" (6,35 
mm) e que tem 26 fios por polegada.
 
5. OUTROS ELEMENTOS DE FIXAÇÃO
5.1. Travas
 Em um projeto de máquinas que 
use elementos de fixação como os vistos 
anteriormente, deve-se considerar a necessidade 
de usar elementos complementares para garantir 
que os componentes permaneçam unidos 
enquanto são submetidos aos esforços comuns 
à tarefa. Quando estas solicitações mecânicas 
exigem movimentos bruscos, vibrações, 
impactos ou movimentos radiais, os elementos 
de trava são a solução mais prática. Vejamos 
alguns exemplos de elementos de trava:
 Trava por fechamento de forma: é a 
mais segura, pois impede que o conjunto porca/
parafuso afrouxe.
21
 Trava por fechamento de forças: 
uma forma de trava por compressão entre 
a base e o conjunto de fixação, diferente da 
trava por fechamento de forma, não impede 
completamente o afrouxamento.
5.2. Anéis de trava
 Os anéis de trava (também conhecidos 
como anéis de segurança ou de retenção) 
são anéis incompletos que têm a finalidade 
principal de impedir ou limitar movimentos 
axiais de peças que deslizem sobre um eixo. 
Normalmente, são fabricados dos mesmos 
materiais que se fabricaria uma mola, assim, 
possuem a capacidade elástica necessária para o 
desempenho da função.
Figura 5.1: Anel de trava, segurança ou retenção.
5.3. Pinos
 Os pinos são peças geralmente cilíndricas 
ou cônicas que servem para fixação, alinhamento 
ou transmissão de movimento. Em sua maioria, 
os pinos são constituídos de forma a resistir aos 
esforços de cisalhamento.
 Os pinos são encaixados em furos 
(alojamentos) calibrados e específicos para 
a peça. Assim como os parafusos, os pinos 
obedecem a normas de medidas e fabricação. 
Vejamos alguns exemplos de pinos:
• Pino cilíndrico: fabricados em aço-prata ou 
ligas similares, temperado e retificado. Usado 
em várias montagens de equipamentos devido 
à sua grande capacidade de resistir aos esforços 
transversais. Muitas vezes usado de forma 
similar aos parafusos prisioneiros. Podem 
apresentar furos para a passagem de contrapino 
para a fixação, bem como cabeças com ressalto 
ou mesmo uma ponta roscada. Estes últimos não 
devem ser confundidos com parafusos;
Figura 5.2: Pino cilíndrico
• Pino de união: usado em caixas metálicas ou 
móveis. Aplicado em dobradiças;
• Pino de segurança: é usado, 
predominantemente, como pino de 
cisalhamento. Sua função básica é romper-se em 
caso de sobrecargas mecânicas, visando proteger 
componentes mais importantes;
• Pino cônico: com diversas aplicações, o 
pino cônico é temperado e retificado. Por 
padronização, usa-se o diâmetro menor como 
nominal, estes pinos podem ter extremidade 
roscada para aplicações que apresentem 
vibrações;
Figura 5.3: Pino cônico.
22
• Pino tubular fendido: esse pino é fabricado 
com materiais especiais para molas. Ao ser 
comprimido, apresenta formato cilíndrico, 
podendo ser introduzido em furos de diâmetro 
aproximado. Ao ser posicionado, a fenda tende 
a abrir novamente, pressionando a superfície do 
pino contra a do alojamento, gerando um aperto 
por elasticidade. Este tipo de pino tem grande 
aplicação como elemento de fixação e segurança;
Figura 5.4: Pino tubular fendido.
• Pino estriado: apresenta três entalhes que 
diminuem a necessidade de precisão de furos 
alargados;
Figura 5.5:Pinos estriados.
• Contrapino: basicamente um arame circular de 
alta resistência, dobrado contra si mesmo para 
apresentar um formato de “cabeça” em uma 
das extremidades (similar aos frisos de cabelo). 
Introduzido em furos de elementos de fixação 
para obtenção de travamento.
Figura 5.6: Contrapino ou cupilha.
5.4 Exercícios de Avaliação
1) A principal função do anel trava é:
a) ( ) Aumentar movimento axial.
b) ( ) Evitar deslocamentos axiais.
c) ( ) Ajudar as fixações.
d) ( ) Evitar deslocamentos transversais.
2) A principal função do contrapino é:
a) ( ) Apoiar elementos.
b) ( ) Suspender elementos.
c) ( ) Travar elementos.
d) ( ) Arrochar elementos.
3) É, normalmente, aplicado em dobradiças:
a) ( ) Pino cônico
b) ( ) Pino de segurança
c) ( ) Contrapino
d)( ) Pino de união
4) O pino cilíndrico tem a sua capacidade de 
resistir a esforços transversais devido:
a) ( ) a material de fabricação
b) ( ) à estética
c) ( ) à necessidade
d) ( ) a elementos extras
 
UNIDADE II - ELEMENTOS DE 
TRANSMISSÃO
 A transmissão de formas de energia 
em movimento é o foco principal da mecânica. 
Máquinas e equipamentos transformam energia 
elétrica, eólica, cinética ou térmica em trabalho, 
que, por sua vez, se dá na forma de movimento. 
Seja ele aplicado para movimentar água 
(bombas centrífugas), cargas (como carros) ou, 
simplesmente, segurar objetos (alicate), todos os 
objetos mecânicos visam ao mesmo: transferir 
energia. Esta parte do texto trata da transmissão 
de movimento e os principais componentes 
usados para tal.
23
6. ENGRENAGENS
 São os elementos de máquina mais 
comuns para a transmissão de movimento, 
considerando que grande parte das máquinas 
usa eixos como forma de rotação. Por se tratar de 
uma peça sólida, de alta resistência e compacta, 
e apresentar pouca perda de energia durante 
as transmissões as engrenagens torna-se o 
elemento de escolha prioritária para a maioria 
dos casos.
 O funcionamento da engrenagem 
(também conhecida como roda dentada) é similar 
ao das rodas d’água, basicamente, são rodas 
munidas de saliências as quais uma força age para 
transmitir movimento a um eixo (ou de um eixo). 
Nas engrenagens, as saliências se apresentam 
em forma de dentes de espaçamentos iguais 
entre si e, normalmente, estão em contato com 
outra engrenagem, seja esta movida seja motora. 
À engrenagem que transmite o movimento se dá 
o nome de motora, a engrenagem que recebe o 
movimento é a movida. Durante a transmissão 
do movimento, os dentes da motora empurram 
os dentes da movida sem haver deslizamento 
relativo entre as peças.
6.1. Elementos de uma engrenagem
São os elementos de uma engrenagem:
• De: o diâmetro externo, ou seja, sua medida 
máxima de circunferência;
•Di: o diâmetro interno, menor, medido por meio 
da circunferência de “base” dos dentes;
•Dp: o diâmetro primitivo. É uma medida 
intermediária entre Di e De;
•a: cabeça do dente. É uma medida intermediária 
que fica entre Dp e De;
•b: pé do dente. Uma medida intermediária 
entre Dp e Di;
• h: a medida de altura do dente. Dada pela 
fórmula (De-Di)/2;
• e: espessura do dente. É a medida de “largura” 
de um dente, a base para a obtenção desse valor 
deve ser a altura do diâmetro primitivo Dp;
• V: vão do dente. É a medida do espaço “aberto” 
entre dois dentes seguidos;
• P: Passo do dente. Medida de distância entre 
dois dentes consecutivos, isto é, o primeiro 
ponto sendo o início de um dente (à altura Dp) 
e o segundo ponto o início do outro dente que 
segue;
• Z: número de dentes. A contagem básica do 
número de dentes de uma engrenagem;
•M: módulo de uma engrenagem. Esse número 
é obtido por meio das frações Dp/Z ou P/π. É 
a base para o cálculo da dimensão dos dentes, 
além de ser característico da engrenagem. Alguns 
dos valores anteriormente citados podem ser 
calculados por meio de fórmulas matemáticas 
baseadas no módulo, ex.: De = M(Z+2); Dp = De 
– 2M; h = 2,166M;
• α = é o ângulo de pressão. Obtido quando 
duas engrenagens entram em contato, com o 
movimento, cria-se uma reta imaginária, que 
“segue” o deslocamento de ambas. Usando 
como base uma reta tangente ao Dp, obtém-se 
um ângulo α, ou ângulo de pressão.
Figura 6.1: Medidas de uma engrenagem.
24
6.2. Tipos de engrenagens
Cilíndrica de dentes retos: é o tipo mais comum 
e de mais fácil usinagem. Seus dentes são retos 
em relação ao eixo em que é fixada. Dentre 
suas principais vantagens, estão a facilidade de 
montagem, usinagem e preço. Suas aplicações 
abrangem, principalmente, a transmissão de 
baixa rotação devido ao ruído produzido durante 
o funcionamento;
Figura 6.2: Engrenagem cilíndrica de dentes 
retos.
Cilíndrica de dentes helicoidais: nessa 
engrenagem, os dentes têm formato de hélice 
em relação ao eixo. Sua principal vantagem é o 
silêncio de seu funcionamento, sendo aplicada, 
principalmente, para altas rotações e ângulos de 
eixos compreendidos entre 60º e 90º. Devido ao 
formato de seus dentes, a força axial gerada deve 
ser compensada por um mancal ou rolamento;
Figura 6.3: Engrenagem cilíndrica de dentes 
helicoidais.
Engrenagem com cremalheira: conjunto usado 
para transformar movimento giratório em 
retilíneo. Usada, principalmente, em esteiras;
Figura 6.4: Engrenagem com cremalheira.
Cônica com dentes retos: usadas para baixas 
velocidades, muda a rotação e a direção da 
força por meio de um ângulo entre os eixos 
das engrenagens envolvidas. Os dentes são 
cônicos e as duas engrenagens necessitam estar 
precisamente posicionadas para não haver 
problemas de funcionamento;
Figura 6.5: Engrenagem cônica de dentes retos.
• Dentes em V: como o nome já diz, dispõem de 
duas carreiras de dentes espelhados, ou seja, um 
helicoide duplo, sendo um à esquerda e outro à 
direita. Ao ser montada adequadamente, cada 
carreira recebe metade da carga e compensa as 
forças axiais do seu par oposto;
Figura 6.6: Engrenagem com dentes em V.
25
Engrenagem cônica de dentes espirais: devido 
ao seu formato, essa engrenagem possibilita o 
engrenamento de dois dentes de uma vez, com 
um giro suave e de pouco ruído. É usada para 
transmitir grandes potências;
Figura 6.7: Engrenagem cônica de dentes 
espirais.
Parafuso sem-fim e coroa: usadas para 
transmissão de eixos perpendiculares. O 
posicionamento natural do conjunto proporciona 
uma redução na velocidade e aumento de 
torque. Graças ao contato dos dentes dessas 
duas engrenagens, há o aparecimento de forças 
axiais que devem ser compensadas (neste caso, 
pelos mancais), além disso, esse conjunto deve 
funcionar em banho de óleo para evitar desgaste 
prematuro.
Figura 6.8: Engrenagem tipo parafuso sem-fim 
e coroa.
6.3. Relação de transmissão
 De forma generalizada e bastante 
aproximada, podemos usar a relação matemática 
para descrever a relação de transmissão entre 
duas engrenagens:
i = Dp2/Dp1 ou i = Z2/Z1; em que as variáveis 
são:
Dp1 = diâmetro primitivo da roda motora;
Dp2 = diâmetro primitivo da roda movida;
Z1 = Número de dentes da roda motora;
Z2 = Número de dentes da roda movida.
6.4. Tópico especial em engrenagens: Chavetas
 As chavetas constituem um grupo 
interessante de elementos de fixação. São 
relativamente móveis, de simples usinagem 
e fornecem ao conjunto uma desmontagem 
facilitada.
 As chavetas são corpos sólidos de 
material metálico que tem função de transmitir 
movimento entre duas peças que, de outra 
forma, deslizariam uma sobre a outra, como, por 
exemplo, um eixo e uma engrenagem acoplada. 
Por este motivo, entram aqui como uma peça de 
suporte a essas.
 Embora possa ser classificada como 
elemento de fixação, a chaveta é usada quase 
exclusivamente para o caso citado acima e, a não 
ser por motivos muito especiais, as engrenagens, 
normalmente, terão um rasgo em seu furo 
central para o encaixe de uma chaveta.
Figura 6.9: Exemplo de aplicação de uma 
chaveta.
26
6.4.1. Tipos de chavetas:
Chaveta de cunha: usada para a transmissão de 
movimento. Possui perfil inclinado para melhor 
ajusteentre os componentes (1:100). Pode ou 
não conter uma cabeça que terá o propósito de 
facilitar a montagem e desmontagem. Usada 
com pequenas folgas laterais nos rasgos, sendo 
desaconselhável para altas rotações e montagens 
precisas;
Figura 6.10: Chaveta de cunha.
Chaveta encaixada: é o mais simples tipo de 
chaveta de cunha. Não possui cabeça e é aplicada 
em um rasgo de eixo sempre mais comprido que 
a própria chaveta;
Chaveta plana: similar à chaveta encaixada, 
porém, em vez de usar um rasgo, a chaveta é 
inserida em um rebaixo no eixo. Usada para 
transmissão de pequenas forças;
Figura 6.11: Chaveta plana.
Chaveta meia-cana: de base côncava com 
mesmo raio do eixo em que está assentada. 
Nesse tipo de aplicação, não se usa rasgo, apenas 
o atrito entre as partes transmite o movimento. 
Quando o movimento é grande ou a solicitação 
muito acentuada, a chaveta desliza sobre o eixo;
Figura 6.12: Chaveta meia-cana.
Chavetas tangenciais: basicamente, um par de 
cunhas inseridas em dois rasgos no eixo que 
formam um ângulo de 120º. São aplicadas em 
transmissão de cargas elevadas e mudança de 
sentido de rotação (que pode causar impacto);
Figura 6.13: Chaveta tangencial.
Chaveta transversal: aplicada em conjuntos 
que transmitem rotação e movimento retilíneo. 
Em uniões permanentes (na qual pode ser 
classificada como elemento de fixação), sua 
inclinação está no intervalo de 1:25 até 1:50. 
Caso seja usada com conjuntos com montagem e 
desmontagem frequentes, a inclinação é de 1:6 
até 1:15;
Chaveta meia-lua: usada para aplicações de 
pouca carga e para encaixar em rasgos cônicos;
Figura 6.14: Chaveta meia lua.
27
Chaveta paralela (linguetas): usada embutida, 
suas faces são paralelas, não apresenta cabeça e 
o rasgo a qual é aplicada tem seu comprimento. 
A precisão do ajuste é feita pelas laterais. Pode 
ser usada em altas rotações, pois possui um 
ajuste mais adequado. Suas extremidades 
podem ser retas ou arredondadas, além disso, 
podem apresentar furos para fixar a peça ao eixo 
com ajuda de parafusos.
Figura 6.15: chaveta paralela.
6.5. Exercícios de Avaliação
1) As engrenagens ........................... servem para 
transmitir movimento entre eixos paralelos. 
a) cônicas
b) cilíndricas
2) As engrenagens ...................... são usadas 
para eixos não coplanares.
a) helicoidais
b) cilíndricas
3) Calcular o diâmetro primitivo de uma 
engrenagem cilíndrica de dentes
retos, sabendo que m = 3 e Z = 90.
4) Calcule o número de dentes da engrenagem 
que tenha um diâmetro primitivo (dp) de 240 
mm e um módulo igual a 4.
5) Calcular o módulo de uma engrenagem 
cilíndrica de dentes retos cujo diâmetro externo 
(de) é igual a 45 mm e o número de dentes (Z) é 
28.
6) Qual é o diâmetro externo de uma engrenagem 
cilíndrica de dentes retos cujo módulo (m) é igual 
a 3,5 e o número de dentes (Z) é igual a 42.
7) Uma engrenagem com 18 dentes move uma 
engrenagem com 36 dentes. Calcule a relação de 
transmissão.
28
7. TRANSMISSÃO POR CORREIAS E POLIAS
 Uma das formas mais antigas de 
transmissão de movimento entre eixos é o uso 
das polias e correias. Desde então, o processo 
prossegue inalterado, sendo os materiais e 
desenhos a única modificação até então.
 Dentre as principais vantagens 
apresentadas pela transmissão por polias e 
correias, estão: funcionamento silencioso, 
resistência ao desgaste, custo baixo, flexibilidade 
e capacidade de transmissão em grandes 
distancias entre centros.
7.1. Tipos de transmissão por correias
7.1.1. Correia plana
 A correia plana é o mais simples tipo de 
correia existente, sua constituição básica é uma 
fita de material liso fechado em forma que suas 
duas extremidades se unam para formar uma 
circunferência. Seu princípio de funcionamento 
é por meio do atrito. Devido a sua superfície 
“lisa”, as correias planas deslizam enquanto 
transmitem movimento, portanto, a velocidade 
periférica da polia movida é menor que a da 
motora.
 Quando dimensionadas, as correias 
planas consideram superfície de atrito que 
é dada pela largura da correia e o ângulo de 
contato. Matematicamente, isso se traduz como:
α=180°-(60×(D2-D1))/L
 Sendo α o ângulo para a polia menor e 
D2 para a polia maior, D1 a menor e L a distância 
de centro a centro.
 Quando dimensionando uma transmissão 
por correias planas, algumas considerações 
devem ser tomadas para obter um bom ângulo 
de contato:
• A relação de transmissão não deve ultrapassar 
6:1;
• A distância entre os eixos não deve ser curta o 
suficiente para ser inferior ao valor: 1,2(D1 + D2).
 As correias planas podem apresentar os 
seguintes tipos de acionamento:
• Acionamento simples: quando a polia motora 
e a movida giram no mesmo sentido;
Figura 7.1: Acionamento simples para correias.
• Acionamento cruzado: quando a polia motora 
e a movida giram em sentidos contrários;
Figura 7.2: Acionamento cruzado para correias.
• Acionamento não paralelo: quando as polias 
apresentam eixos perpendiculares entre si.
Figura 7.3: Acionamento não paralelo para 
correias.
7.1.2. Tensionador ou esticador
 O objetivo principal de um esticador 
é melhorar o ângulo de contato entre da polia 
29
menor, para atingir tal resultado, faz-se uso do 
tensionador (ou esticador). Um tensionador é 
um rolo auxiliar que entra no sistema de correias 
para esticá-la, este processo pode ser feito por 
mola ou por peso.
7.1.3. Materiais
 Fibrosos e sintéticos: não recebe 
emendas, usada em correias de pequeno 
diâmetro. Seus materiais de base são o algodão, 
pelo de camelo, perlon ou nylon;
 Couro e sintéticos combinados: a 
face interna desse tipo de correia é de couro 
curtido ao cromo e a externa de materiais 
sintéticos. A combinação gera uma correia com 
boas características de flexibilidade e capaz de 
transmissão de potências elevadas;
 Couro de boi: é a mais simples de 
todas. Usada, há muitos anos, com poucas 
modificações. Esse tipo de correia é composto 
de uma tira de couro com emendas para fechar 
o diâmetro.
7.1.4. Correia em V
 É uma correia sem-fim (sem emendas) 
com seção transversal trapezoidal fabricado de 
materiais sintéticos como a borracha revestida e 
cordonéis vulcanizados.
 A correia em V é mais eficiente que a 
correia plana e apresenta algumas vantagens 
comparativas:
• Pouco deslizamento;
• Relação de transmissão maior (até 10:1);
• Menor carga sobre os mancais;
• Elimina ruídos de possíveis emendas;
•Uma polia pode funcionar com até 12 correias 
desse tipo.
7.1.5. Perfil das correias em V
 No mercado, as correias em V são 
designadas segundo seu perfil. Para tal, se faz 
uso de uma nomenclatura própria que define 
as medidas da correia. Esta denominação é feita 
por uma letra (que representa seu formato) e 
um número (que representa o perímetro médio 
em polegadas). Pela norma, as letras são: A, B, C, 
D e E, como são mostradas na Figura 7.4.
 
Figura 7.4: Perfis para uma correia em V
7.1.6. Perfil dos canais para polias de correias 
em V
 Para uma adequada utilização das 
características de uma correia em V, deve haver 
um alojamento adequado dessa no canal da 
polia. Na prática, isso quer dizer que:
• A correia não deve estar mais alta que o 
alinhamento da polia quando instalada em seu 
canal;
•A correia não deve tocar o fundo do canal 
quando instalada.
7.1.7. Relação de transmissão para correias em 
V
 Sendo a velocidade periférica da correia 
constante, ou seja, não muda em qualquer de seus 
pontos, a relação de transmissão é puramente 
de acordo com o diâmetro das polias motora e 
movida. Como as polias envolvidas apresentam 
canais para a correia, o cálculo da relação de 
transmissão não considera o diâmetro externo e 
sim um diâmetro médio, que representa a linha 
de contato ideal entre o conjunto. O cálculo é 
feito pela seguinte fórmula:
i =Dm2/Dm1 
Onde:
Dm1 = diâmetro médio da roda menor;
Dm2 = diâmetro médio da roda maior;
Dm (1 ou 2) = De – 2x;
h = altura da correia;
x = altura efetiva da correia.
30
7.1.8. Transmissão por correia dentada
 A correiadentada permite a transmissão 
de movimentos sem perdas por escorregamento. 
Por essa característica, essa correia é também 
conhecida como correia sincronizadora.
 A transmissão de movimento por essas 
correias é dada por meio dos flancos dos dentes 
em contato com os dentes de uma polia também 
dentada, muito similar a uma engrenagem. O 
perfil desses dentes pode ser trapezoidal ou 
circular. A relação de transmissão do sistema é 
muito similar à formula usada para engrenagens:
i =n2 /n1 
Onde:
n1 = número de sulcos da polia menor;
n2 = número de sulcos da polia maior.
Figura 7.5: Transmissão por correia dentada.
7.2. Manutenão e Cuidado com Correias e Polias
 Como qualquer outro elemento de 
máquina, as polias e correias apresentam 
desgastes de funcionamento. Seja devido ao 
tempo de trabalho (natural) ou a interferências 
que causem perdas prematuras, alguns 
procedimentos podem servir de base para uma 
boa manutenção do conjunto. São eles:
• Verificar o ajuste da correia. Correias folgadas 
desgastam rápido e causam perda de potência, 
eficiência e possíveis deslizamentos exagerados;
• Verificar o balanceamento das polias. Polias mal 
encaixadas, desalinhadas ou instaladas em eixos 
empenados tendem a causar danos nos mancais 
e representar perigos quando submetidas a 
esforços.
• Além disso, alguns erros de fabricação 
das polias tendem a ocasionar danos ou 
desgastes prematuros. Alguns dos defeitos de 
funcionamento e suas possíveis causas são:
• Defeito de oscilação da polia: montagem 
desalinhada. Algumas das possíveis causas são; 
cubo abaulado, superfície de contato abaulada, 
furo da polia com eixo oblíquo;
• Falta de movimento ou perda de potência: 
montagem excêntrica. Algumas das possíveis 
causas são; ajuste do eixo excêntrico, furo 
excêntrico da polia.
7.2.1. Danos
 Dados alguns dos cuidados básicos para 
manter o conjunto de polias e correias, podemos 
fazer um breve apanhado dos danos e causas 
comuns que uma correia pode sofrer durante 
seu funcionamento. São alguns:
Cortes: contato com objetos estranhos, contato 
forçado contra a polia;
Derrapagem na polia: correia frouxa (com 
menos tensão que o recomendado), polia 
movida travada;
Camada externa da correia gasta: derrapagens 
excessivas, sujeiras na polia;
Desgaste desigual: canais irregulares na polia;
Deslizamento com soltura: polia desalinhada, 
vibrações excessivas, sujeira excessiva na polia, 
folgas exageradas;
Endurecimento/rachadura na correia: excesso 
de temperatura;
Alongamento excessivo: polia com superfície 
gasta, tensão exagerada, sistema mal 
dimensionado;
31
Múltiplas correias com desgaste desigual: polias 
singulares com danos, sistema com correias 
novas e velhas, polias não paralelas, correias de 
fabricantes diferentes no mesmo sistema;
Rompimento: Cargas pontuais muito acima do 
esperado, materiais estranhos no sistema.
 Apenas a análise crítica do problema 
pode levar a uma resposta precisa da situação. 
Este é um resumo de base para alguns dos 
problemas mais comuns encontrados nesse tipo 
de sistema de transmissão.
7.3. Tramissão por Corrente
 A transmissão por correntes é muito 
similar à transmissão por correia dentada 
ou engrenagens. Similarmente, esses tipos 
de transmissão usam os dentes de uma roda 
dentada como base do movimento, como pode 
ser visto na Figura 7.6. Neste tipo de transmissão, 
não há deslizamento.
 
Figura 7.6: transmissão de movimento por 
corrente.
 Uma das vantagens apresentadas pela 
transmissão por correntes é a possibilidade 
de movimentar múltiplas engrenagens no 
trecho de atuação. Diferente da transmissão 
por engrenagens ou por correia dentada, as 
correntes permitem a transmissão de eixos 
muito próximos (que não se tocam) ou muito 
distantes. Sobretudo sua fabricação em metal 
permite a aplicação em ambientes com óleo, 
água ou altas temperaturas, que limitariam a 
utilização de correias.
7.3.1. Tipos de correntes
Corrente de rolos: popularmente conhecida 
por ser um dos componentes da transmissão 
de bicicletas, esse tipo de corrente é uma 
composição de talas ligadas por pinos e buchas. 
Várias correntes desse tipo podem ser ligadas 
em paralelo formando uma corrente múltipla;
Figura 7.7: Corrente de rolos.
Corrente de dentes: Várias talas ligadas face a 
face por pinos articulados compõem esse tipo de 
corrente, cada segunda tala pertence ao próximo 
elo, formando um padrão similar a escamas. Essa 
configuração permite uma aplicação em maiores 
velocidades que a corrente de rolos, além de um 
funcionamento mais silencioso, por esse motivo, 
é, também, conhecida como corrente silenciosa;
Figura 7.8: Corrente de dentes (ou silenciosos)
32
Corrente de elos livres: embora pouco aplicada 
em transmissão, esta corrente entra na lista 
porque ainda pode ser aplicada para esse fim. 
Para funcionar adequadamente, a corrente deve 
estar submetida à tensão para um funcionamento 
seguro, uma vez que, para retirar um de seus 
elos, basta suspendê-lo;
Figura 7.9: Correntes de elos livres.
Corrente de blocos: de formato similar à 
corrente de rolos, nesta corrente, cada par de 
rolos forma um bloco com seus elos. É usada, 
principalmente, em dispositivos de transporte;
Figura 7.10: Corrente de blocos.
Corrente comum: a corrente comum é composta 
de uma série de elos de vergalhões dobrados e 
soldados. Usada em várias aplicações práticas, 
como, por exemplo, talhas manuais.
Figura 7.11: Corrente comum.
7.3.2. Engrenagens para correntes
 As medidas das engrenagens para 
correntes são: número de dentes (Z), passo (P) e 
diâmetro (d).
 O passo de uma engrenagem para 
corrente é a medida de um vão a outro em linha 
reta, considerando a circunferência do diâmetro 
primitivo. A medição é feita dessa forma devido 
ao formato poligonal da corrente ao engrenar, a 
“curvatura” só é possível nas junções por pino, 
deixando o comprimento da tala como face do 
polígono.
 O perfil dos dentes de uma engrenagem 
para correntes corresponde ao diâmetro dos 
rolos da corrente. As laterais desses dentes são 
10% mais estreitas que a corrente para facilitar o 
engrenamento.
7.4. Exercício de Avaliação
1) As polias e correias transmitem:
a) ( ) impulso e força;
b) ( ) calor e vibração;
c) ( ) força e atrito;
d) ( ) força e rotação.
2) A transmissão por correias exige:
a) ( ) força de tração;
b) ( ) força de atrito;
c) ( ) velocidade tangencial;
d) ( ) velocidade.
3) As correias mais comuns são:
a) ( ) planas e trapezoidais;
b) ( ) planas e paralelas;
c) ( ) trapezoidais e paralelas;
d) ( ) paralelas e prismáticas.
33
4) As correias podem ser feitas de:
a) ( ) metal, couro, cerâmica;
b) ( ) couro, borracha, madeira;
c) () borracha, couro, tecido;
d) ( ) metal, couro, plástico.
5) A correia em V ou trapezoidal inteiriça é 
fabricada na forma de:
a) ( ) quadrado;
b) ( ) trapézio;
c) ( ) losango;
d) ( ) prisma.
6) Para se deslocar, um ciclista pedala em uma 
bicicleta. As rotações da coroa são transmitidas 
para a catraca por meio de uma corrente. Por sua 
vez, a catraca transmite movimento para a roda.
 
a) Calcule a relação de transmissão entre a coroa 
e a catraca.
b) Considerando que o ciclista dê 10 pedaladas, 
quanto ele se deslocou?
8. ACOPLAMENTOS
 Um acoplamento é um elemento de 
transmissão de rotação por atrito. Sua aplicação 
é na transmissão de eixos coaxiais de máquinas 
ou componentes diferentes.
8.1. Princípio de funcionamento
 Os acoplamentos funcionam por 
contato e, graças à transmissão de potência 
em determinado ponto de atuação, obtêm-se 
um momento de rotação (torque) que pode ser 
obtido da equação simples:
T = F × D
 Considerando um ponto de contato em 
um acoplamento em forma de disco (apenas para 
exemplo), temos a situação da figura abaixo:
Figura 9.1: Exemplo de acoplamento em bomba 
d’água.
8.2. Classificação
 Os acoplamentos podem ser comutáveis 
ou permanentes, sendo os comutáveis acionados 
por comando e os permanentes de atuação 
contínua.
8.2.1. Acoplamentos permanentes rígidos
 Neste tipode acoplamento, o alinhamento 
deve ser o mais preciso possível, pois não são 
capazes de compensar desalinhamentos. Os 
mais usados são as luvas de união, que contam 
com elementos de fixação como pinos cônicos 
ou chavetas. Um exemplo desse acoplamento:
34
• Flange: usado para transmissões em baixa 
velocidade, consiste de uma união ressaltada 
com furos que devem estar perfeitamente 
alinhados. Com o uso de parafusos distribuídos 
uniformemente ao redor do disco, se obtém uma 
boa distribuição das cargas de rotação/torque;
Figura 9.2: Flange.
8.2.2. Acoplamentos permanentes flexíveis
 Quando não há possibilidade de um 
movimento suave e contínuo (ou seja, com 
movimentos bruscos) ou não se pode garantir 
o alinhamento necessário para o uso dos 
acoplamentos rígidos, utilizam-se os flexíveis.
 Estes acoplamentos são construídos de 
forma articulada, elástica ou uma combinação 
dos dois. Alguns deles são:
• Elástico de pinos: a junção nesse tipo de 
acoplamento é feita por pinos revestidos de 
borracha. A flexibilidade da borracha permite 
uma absorção e a capacidade de girar com um 
pequeno nível de desalinhamento;
Figura 9.3: Acoplamento elástico de pinos.
 Elástico de garras: munido de garras 
retangulares de borracha ou material metálico 
amortecido por borracha, este acoplamento 
se encaixa nas aberturas presentes no disco 
oposto e transmite a rotação por meio da força 
de contato lateral das garras. O disco oposto 
também é munido de garras, de forma que 
ambas encaixam nos vãos de cada garra;
Figura 9.4: Acoplamento elástico de garras.
• Perflex: neste acoplamento, os discos são 
unidos perifericamente por uma ligação de 
borracha mantida por anéis de pressão; 
Figura 9.5: Acoplamento perflex.
• Elástico de fita de aço: constituído de dois 
flanges com ranhuras com grade elástica. O 
conjunto é alojado em duas tampas providas de 
junta de encosto e retentor elástico. O espaço 
restante é preenchido com graxa. Embora seja 
um acoplamento flexível, sua aplicação alinhada 
permite um movimento mais suave com menos 
vibrações; 
35
Figura 9.6: Acoplamento de fita de aço.
• Dentes arqueados: considerados flexíveis 
devido ao formato dos dentes. Neste 
acoplamento, os dentes em forma de 
engrenagem são ligeiramente curvados no 
sentido axial, que permite um desalinhamento 
leve de até 3º. Usado com auxílio de um anel 
dentado transmissor do movimento;
Figura 9.7: Acoplamento de dentes arqueados.
8.2.3. Acoplamentos articulados
• Junta universal (cardan): usados nas árvores 
que formam um ângulo fixo ou variável 
durante o movimento (até 15º). Consistem, 
basicamente, de dois cubos, cada um com seu 
garfo e ligados por uma cruzeta. Devido ao seu 
ângulo acentuado, esse tipo de acoplamento 
não é capaz de transmitir o movimento de forma 
constante;
Figura 9.8: Junta universal (cardan)
•Junta com articulação esférica: usada para 
transmitir pequenos movimentos de torção, 
pode possuir árvore telescópica;
Figura 9,9: Junta de articulação esférica.
• Junta homocinética: capaz de transmitir 
velocidade constante, a junta homocinética 
é composta por esferas alojadas em calhas 
especiais. O formato das calhas permite que 
as esferas e as calhas dividam o ângulo das 
árvores em duas partes iguais. Dessa forma, 
essas árvores podem sofrer constante variação 
angular durante o funcionamento, mantendo 
sua velocidade.
36
Figura 9.10: Junta homocinética.
Figura 9.11: Detalhe da calha com esferas 
alojadas para junta homocinética.
8.2.4. Acoplamentos comutáveis (embreagens)
 São usados quando há se precisa unir ou 
separar as árvores com frequência elevada, sem 
a necessidade de desmontar o acoplamento. As 
embreagens transmitem a força somente quando 
acionadas por um comando. As formas mais 
comuns de embreagem com máquina parada 
são o acoplamento de garras e o acoplamento de 
dentes. As embreagens comuns usam a marcha 
como acionamento, alguns exemplos delas são:
 Embreagem de disco: esse tipo de 
embreagem conta com anéis planos apertados 
contra um disco de alto coeficiente de atrito, 
que permite a transmissão com pouco 
escorregamento. Normalmente, a força de 
pressão é fornecida por um conjunto de molas e 
a embreagem é desengatada por uma alavanca;
Figura 9.12: Embreagem de disco.
• Embreagem cônica: funciona por atrito 
por meio de duas superfícies de fricção (com 
alto coeficiente de atrito) de formato cônico. 
Comparativamente, uma embreagem cônica 
possui maior capacidade de torque que uma 
de disco. Sua capacidade de torque aumenta 
conforme se diminui o ângulo entre eixo e cone 
(esse ângulo não deve ser menor que 8º ou pode 
ocasionar emperramento por atrito excessivo). 
Seu funcionamento é muito similar à embreagem 
de disco;
Figura 9.13: Embreagem cônica.
• Embreagem centrífuga: usada quando o 
engate deve ocorrer progressivamente com 
rotação determinada. Seu funcionamento é por 
meio de sapatas que são empurradas por uma 
força peso que completa a transmissão;
Figura 9.14: Embreagem centrífuga.
37
• Embreagem de discos para máquinas: 
composta por um cubo com rasgos para lamelas 
de aço temperado, essa embreagem funciona 
por meio da compressão dessas lamelas por 
meio de um conjunto composto por uma guia 
de engate e alavancas angulares. Um esquema 
revela o funcionamento da embreagem;
Figura 9.15: Embreagem de discos para 
máquinas.
• Embreagem seca: com funcionamento por 
atrito, essa embreagem compacta granalhas 
de aço por meio de força centrífuga da rotação 
da árvore. As granalhas são contidas em um 
propulsor oco que contém um disco ligado 
ao eixo movido. A força centrífuga comprime 
as partículas contra o disco, transmitindo o 
movimento;
Figura 9.16: Embreagem seca.
• Embreagem de escoras: munida de pequenas 
escoras radiais no interior do acoplamento. Essas 
escoras transmitem o movimento em um sentido 
que as fará entrelaçar, no sentido contrário, irão 
inclinar e não permitem o movimento;
Figura 9.17: Embreagem de escoras.
• Embreagem unidirecional: composta de roletes 
presos em um espaço no formato de cunha, 
essa embreagem tem o objetivo de permitir 
o movimento em direção única. Quando há 
necessidade de movimento, os roletes avançam 
e travam o conjunto, na direção em que não se 
deseja movimento, os roletes repousam na base 
da cunha e não transmitem o movimento;
Figura 9.18: Embreagem unidirecional.
• Embreagem eletromagnética: em sua 
estrutura, a embreagem possui um flange 
com disco de atrito. Um disco (armadura) 
impulsionado pela árvore motora se move 
axialmente contra molas. Uma bobina na árvore 
movida é energizada, acionando o conjunto. Seu 
acionamento é por meio de um cabo transmissor 
da energia;
Figura 9.19: Embreagem eletromagnética.
• Embreagem hidráulica: similar a uma bomba 
hidráulica, nesse tipo de embreagem, as árvores 
motora e movida carregam impulsores no 
formato de pás radiais. Os espaços entre as pás 
38
são preenchidos com óleo que circula conforme o 
conjunto gira. As pás da árvore motora funcionam 
como uma bomba enquanto as pás da movida 
funcionam como turbina. Por se tratar de uma 
embreagem com funcionamento baseado em 
movimento de fluidos, haverá escorregamento, 
por consequência perda de velocidade. Essa 
embreagem é aplicada em caixas de transmissão 
automática de veículos. 
Figura 9.20: Embreagem hidráulica.
8.3. Exercícios de Avaliação
1) Os acoplamentos se classificam em:
a) ( ) elásticos, móveis, rígidos
b) ( ) fixos, elásticos, móveis
c) ( ) permanentes, fixos, elásticos
d) ( ) rígidos, elásticos, permanentes
2) Os acoplamentos elásticos têm a função de:
a) ( ) acelerar a transmissão de movimentos
b) ( ) suavizar a transmissão de movimentos
c) ( ) reduzir a transmissão de movimentos
d) ( ) eliminar a transmissão de movimentos
3) Para transmitir jogo longitudinal de eixos, usa-
se o seguinte acoplamento:
a) ( ) elástico
b) ( ) móvel
c) ( ) perflex
d) ( ) rígido.
4) Para manter eixos rigidamente conectados 
por meio de uma luva rasgada longitudinalmentee chaveta comum a ambos os eixos, usa-se o 
seguinte acoplamento:
a) ( ) rígido por luvas parafusadas
b) ( ) de discos ou pratos
c) ( ) de dentes arqueados
d) ( ) junta universal de velocidade constante
5) Assinale V para as afirmações verdadeiras e F 
para as falsas.
Na montagem de um acoplamento, devemos:
a) ( ) Colocar os flanges a quente, sempre que 
possível.
b) ( ) Fazer a verificação da folga entre flanges e 
do alinhamento e da concentricidade do flange 
com a árvore.
c) () O alinhamento das árvores é desnecessário 
quando utilizados acoplamentos flexíveis.
d) ( ) Evitar a colocação dos flanges por meio de 
golpes: usar prensas ou dispositivos adequados.
9. FREIOS
 Os freios são elementos de máquinas 
usados para parar um movimento por meio 
do atrito. Seu acionamento pode ser manual, 
hidráulico, eletromagnético, pneumático ou 
automático, definido pela necessidade da 
aplicação. Os principais tipos de freios são:
•Freio de duas sapatas: empregado em 
elevadores, esse freio é constituído de duas 
sapatas que estão em contato com um tambor 
giratório impedindo-o de se movimentar. 
Quando acionado, uma alavanca libera as 
sapatas e permite o movimento;
39
Figura 9.1: Freio de duas sapatas.
• Freio de sapatas internas e tambor: é um freio 
muito comum, usado, geralmente, nas rodas 
de veículos automotores. De funcionamento 
simplificado, esse tipo é composto por duas 
sapatas de formato curvo que ficam dentro do 
tambor. Quando o freio é acionado, as sapatas 
são comprimidas contra a superfície interior 
do tambor (de dentro para fora) reduzindo o 
movimento giratório. As sapatas são revestidas 
de lona de freio, um material de coeficiente de 
atrito elevado;
Figura 9.2: Freio de tambor e sapatos.
• Freio a disco: constituído de uma ou duas 
pastilhas de alta fricção que são forçadas (de 
forma oposta para pastilhas duplas) contra 
um disco giratório para impedir o movimento. 
São mais eficientes que os freios a tambor e 
apresentam menos propensão à fadiga;
Figura 9.3: Freio a disco.
• Freio multidisco: composto de vários discos 
de atrito intercalados com discos de aço. Os 
discos de aço giram livremente em um eixo e os 
discos de atrito são fixados por pinos. Quando 
acionado, atua por meio da compressão axial do 
conjunto de discos.
Figura 9.4: Freio multidisco.
9.1 Exercícios de Avaliação
1) A função das pastilhas de freio é
a) Emitir ruídos.
b) Gerar atrito.
c) Aquecer.
d) Impedir o movimento.
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2) No freio de duas sapatas, o acionamento, seja 
manual, hidráulico ou automático, da alavanca 
serve para:
a) Folgar as sapatas e deixar que o movimento 
ocorra.
b) Fazer manutenção nos freios.
c) Forçar as sapatas contra o elemento em 
movimento.
d) Refrigerar as sapatas.
UNIDADE III – ELEMENTOS DE APOIO
10. Mancais de rolamento e deslizamento
 Sempre que existe um movimento de 
rotação, há a necessidade de usar um mancal. 
Sejam estes de deslizamento sejam de rolamento, 
a sua função é suportar os eixos e permitir o 
movimento sem a formação de rotação irregular 
(movimento elíptico).
10.1. Rolamentos
 Os rolamentos são mancais compostos 
por anéis de aço especial, esferas/rolos 
cilíndricos ou cônicos que têm a função de 
promover uma rotação suave e eficiente. As 
principais vantagens dos rolamentos em relação 
aos mancais de deslizamento são a redução 
do atrito e a aplicação em altas velocidades de 
rotação. Além dessas, podemos listar:
• Menor aquecimento;
•Pouca variação no atrito em altas velocidades 
ou quando submetidos às cargas toleráveis do 
projeto;
• Pouca necessidade de lubrificação;
• Padronização internacional;
• Pouco ou nenhum aumento de folga durante 
a vida útil.
Dentre as desvantagens, temos:
• Ocupa mais espaço;
• Mais sensível a choques mecânicos;
• Custos mais elevados;
• Não suporta altas cargas (comparativamente).
10.1.1. Classificação
 Quanto ao tipo de carga admissível de 
projeto, os rolamentos podem ser:
• Radiais: suportam, predominantemente, 
cargas radiais e pouca axial;
• Axiais: não devem ser submetidos a cargas 
radiais;
• Mistos: suportam os dois tipos acima em 
alguma proporção.
10.1.2. Tipos de rolamentos
Rolamento fixo de uma carreira de esferas: o 
mais comum dos rolamentos, composto de uma 
carreira de esferas fixa por apoios de aço ou 
material metálico. Usado para suportar cargas 
radiais, este rolamento suporta pouca carga axial 
e pode ser usado para velocidades elevadas. 
Para a instalação adequada, o rolamento deve 
ser instalado com perfeito alinhamento no eixo, 
pois este tipo de rolamento suporta pouco ajuste 
angular;
Figura 8.1: Rolamento fixo com uma carreira de 
esferas.
41
Rolamento de contato angular com uma carreira 
de esferas: esse tipo de rolamento é similar ao 
rolamento fixo, porém a construção da pista das 
esferas permite que ele receba carga axial em 
um sentido;
Figura 8.2: Rolamento de contato angular com 
uma carreira de esferas.
Rolamento autocompensador de esferas: esse 
rolamento possui duas carreiras de esferas e 
uma pista também esférica, dessa forma, é capaz 
de compensar desalinhamentos de eixo;
Figura 8.3: Rolamento autocompensador de 
esferas.
Rolamento de rolo cilíndrico: composto de rolos 
cilíndricos no lugar das esferas, esse rolamento 
suporta maior carga radial. Seus componentes 
são separáveis;
Figura 8.4: Rolamento de rolo cilíndrico.
Rolamento autocompensador de uma carreira 
de rolos: usado nas mesmas aplicações que 
o rolamento de rolos cilíndricos devido à sua 
capacidade de suportar grandes cargas radiais. 
Neste tipo especial, há também a capacidade de 
compensar desalinhamentos;
Figura 8.5: Rolamento autocompensador de 
uma carreira de rolos.
Rolamento autocompensador com duas 
carreiras de cilindros: nestes rolamentos, os 
cilindros são de grande diâmetro e comprimento 
e, portanto, dimensionados para as cargas mais 
pesadas;
Rolamento de rolos cônicos: um rolamento 
misto. Suporta cargas axiais (em um sentido) e 
radiais. Os anéis interno e externo são montados 
separadamente e, quando em conjunto, são 
montados um contra o outro de forma a suportar 
uma carga axial em sentido único;
42
Figura 8.5: Rolamento de rolos cônico.
Rolamento axial de esferas: podem ser de 
construção com escora simples ou dupla e 
suportam exclusivamente cargas axiais. Para 
seu funcionamento adequado, é necessária a 
aplicação contínua de uma carga axial mínima;
Figura 8.6: Rolamento axial de esferas.
Rolamento axial autocompensador de rolos: 
possui rolos inclinados que conferem capacidade 
de suportar tanto cargas axiais quanto 
radiais. Sua pista esférica (característico dos 
autocompensadores) permite a compensação 
de possíveis desalinhamentos e flexões do eixo;
Figura 8.6: Rolamento axial autocompensador 
de rolos.
Rolamento de agulhas: é um rolamento de rolos 
cilíndricos com cilindros muito finos (agulhas). É 
usado em espaços radiais limitados.
Figura 8.7: Rolamento de agulhas.
10.1.3. Classificação quanto à forma construtiva
 Além do seu tipo, os rolamentos recebem 
informações adicionais relativas à sua forma 
construtiva. São estes:
• Abertos;
• Com anel de retenção (sufixo NR);
• Blindados (sufixos Z, ZZ ou 2Z);
• Vedados (sufixos DDU ou VV).
Rolamentos blindados
 Neste tipo construtivo, o rolamento 
recebe uma placa metálica inserida sob pressão 
em ranhuras dos anéis interno e externo. 
As placas se deformam ao serem retiradas, 
portanto, os fabricantes recomendam que não 
sejam removidas.
 A função das placas (blindagem) é proteger 
o rolamento e suas esferas contra a interferência 
de corpos estranhos, além de manter o nível de 
graxa adequado. Quando recebem blindagem ZZ 
(ou 2Z), ou seja, de ambos os lados da peça, o 
rolamento já é fornecido com a quantidade de 
graxa necessária para a duração de sua vida útil, 
considerando situações adequadas de utilização.
Rolamentos vedados
 Usados em locais sujeitos à umidade 
excessiva, poeira ou líquidos danosos, esse tipo 
construtivo de rolamento recebe uma vedação 
43