ELEMENTOS-DE-MÁQUINAS

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Elementos de Máquinas
2014
Santa Maria - RS
Alessandro de Franceschi
Miguel Guilherme Antonello
Presidência da República Federativa do Brasil
Ministério da Educação
Secretaria de Educação Profissional e Tecnológica
Equipe de Acompanhamento e Validação
Colégio Técnico Industrial de Santa Maria – CTISM
Coordenação Institucional
Paulo Roberto Colusso/CTISM
Professor-autor
Alessandro de Franceschi/CTISM
Miguel Guilherme Antonello/CTISM
 
Coordenação de Design
Erika Goellner/CTISM
Revisão Pedagógica 
Elisiane Bortoluzzi Scrimini/CTISM
Jaqueline Müller/CTISM
Revisão Textual
Milene Vania Kloss/CTISM
Revisão Técnica
Alexsandra Matos Romio/CTISM
Ilustração
Marcel Santos Jacques/CTISM
Rafael Cavalli Viapiana/CTISM
Ricardo Antunes Machado/CTISM
Diagramação
Cássio Fernandes Lemos/CTISM
Leandro Felipe Aguilar Freitas/CTISM
© Colégio Técnico Industrial de Santa Maria
Este caderno foi elaborado pelo Colégio Técnico Industrial da Universidade Federal 
de Santa Maria para a Rede e-Tec Brasil.
F815e Franceschi, Alessandro de
Elementos de máquinas / Alessandro de Franceschi, 
Miguel Guilherme Antonello. – Santa Maria, RS : Universidade 
Federal de Santa Maria, Colégio Técnico Industrial de Santa 
Maria : Rede e-Tec Brasil, 2014.
152 p. : il. ; 28 cm
ISBN 978-85-63573-61-2
 1. Engenharia mecânica 2. Elementos de máquinas 
3. Máquinas, Engrenagens e roscas I. Antonello, Miguel 
Guilherme I. Título. 
 CDU 621.81
Ficha catalográfica elaborada por Alenir I. Goularte – CRB 10/990
Biblioteca Central da UFSM
e-Tec Brasil3
Apresentação e-Tec Brasil
Prezado estudante,
Bem-vindo a Rede e-Tec Brasil!
Você faz parte de uma rede nacional de ensino, que por sua vez constitui uma 
das ações do Pronatec – Programa Nacional de Acesso ao Ensino Técnico e 
Emprego. O Pronatec, instituído pela Lei nº 12.513/2011, tem como objetivo 
principal expandir, interiorizar e democratizar a oferta de cursos de Educação 
Profissional e Tecnológica (EPT) para a população brasileira propiciando cami-
nho de o acesso mais rápido ao emprego.
É neste âmbito que as ações da Rede e-Tec Brasil promovem a parceria entre 
a Secretaria de Educação Profissional e Tecnológica (SETEC) e as instâncias 
promotoras de ensino técnico como os Institutos Federais, as Secretarias de 
Educação dos Estados, as Universidades, as Escolas e Colégios Tecnológicos 
e o Sistema S.
A educação a distância no nosso país, de dimensões continentais e grande 
diversidade regional e cultural, longe de distanciar, aproxima as pessoas ao 
garantir acesso à educação de qualidade, e promover o fortalecimento da 
formação de jovens moradores de regiões distantes, geograficamente ou 
economicamente, dos grandes centros.
A Rede e-Tec Brasil leva diversos cursos técnicos a todas as regiões do país, 
incentivando os estudantes a concluir o ensino médio e realizar uma formação 
e atualização contínuas. Os cursos são ofertados pelas instituições de educação 
profissional e o atendimento ao estudante é realizado tanto nas sedes das 
instituições quanto em suas unidades remotas, os polos. 
Os parceiros da Rede e-Tec Brasil acreditam em uma educação profissional 
qualificada – integradora do ensino médio e educação técnica, – é capaz 
de promover o cidadão com capacidades para produzir, mas também com 
autonomia diante das diferentes dimensões da realidade: cultural, social, 
familiar, esportiva, política e ética.
Nós acreditamos em você!
Desejamos sucesso na sua formação profissional!
Ministério da Educação
Agosto de 2014
Nosso contato
etecbrasil@mec.gov.br
e-Tec Brasil5
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Os ícones são elementos gráficos utilizados para ampliar as formas de 
linguagem e facilitar a organização e a leitura hipertextual.
Atenção: indica pontos de maior relevância no texto.
Saiba mais: oferece novas informações que enriquecem o 
assunto ou “curiosidades” e notícias recentes relacionadas ao 
tema estudado.
Glossário: indica a definição de um termo, palavra ou expressão 
utilizada no texto.
Mídias integradas: sempre que se desejar que os estudantes 
desenvolvam atividades empregando diferentes mídias: vídeos, 
filmes, jornais, ambiente AVEA e outras.
Atividades de aprendizagem: apresenta atividades em diferentes 
níveis de aprendizagem para que o estudante possa realizá-las e 
conferir o seu domínio do tema estudado. 
e-Tec Brasil
Sumário
Palavra do professor-autor 9
Apresentação da disciplina 11
Projeto instrucional 13
Aula 1 – Elementos de fixação 15
1.1 Elementos de fixação móveis e permanentes 15
1.2 Roscas 24
Aula 2 – Elementos de apoio de fixação 43
2.1 Elementos de apoio – mancais, buchas e guias 43
2.2 Mancal 43
2.3 Buchas 47
2.4 Guias 50
Aula 3 – Elementos flexíveis elásticos – molas 57
3.1 Elementos flexíveis elásticos 57
3.2 Tipos de molas 59
Aula 4 – Elementos de transmissão flexíveis 67
4.1 Elementos de transmissão 67
4.2 Transmissão por correias 67
4.3 Transmissão por polias 72
4.4 Transmissão por correntes 78
4.5 Transmissão por cabos 79
4.6 Transmissão por eixos 85
Aula 5 – Elementos de transmissão – engrenagens 91
5.1 Engrenagens 91
5.2 Classificação das engrenagens 92
5.3 Obtenção de engrenagens 98
5.4 Cálculo de engrenagens de dentes retos ou frontais 99
5.5 Engrenagens helicoidais 105
5.6 Engrenagens cônicas 107
5.7 Parafuso com rosca sem-fim 108
Aula 6 – Elementos de acoplamento 113
6.1 Acoplamento 113
6.2 Classificação e tipos de acoplamentos 114
Aula 7 – Elementos de vedação 123
7.1 Vedação 123
7.2 Materiais de vedação 123
7.3 Juntas e anéis 124
7.4 Retentores 126
7.5 Gaxetas 129
7.6 Selo mecânico 130
Aula 8 – Máquinas de elevação e transporte 135
8.1 Movimentação de cargas 135
8.2 Dispositivos destinados a manuseio de carga 137
8.3 Elevadores e guindastes 138
8.4 Pontes rolantes 140
8.5 Correias transportadoras 141
8.6 Transportadores pneumáticos 142
8.7 Empilhadeiras 143
Referências 150
Currículo do professor-autor 151
e-Tec Brasil
e-Tec Brasil9
Palavra do professor-autor
A disciplina de Elementos de Máquinas trata de diversos componentes mecâ-
nicos empregados em máquinas e equipamentos, sendo que de acordo com 
as suas funções ou aplicações, podem ser denominados de elementos de 
fixação, apoio, transmissão, acoplamentos, vedação, flexíveis, etc.
Nesse sentido, é muito importante que o conhecimento destes componentes 
mecânicos, seja adquirido em cada aula, pois posteriormente podem ser 
utilizados de forma sistemática nas mais variadas situações de trabalho, 
envolvendo como, por exemplo, montagens e desmontagens de máquinas 
e equipamentos.
A cada aula você deverá aprimorar seu conhecimento a respeito do tema 
abordado, através das atividades de aprendizagem, por meio da resolução 
de questões teóricas e práticas.
Portanto, bom estudo e que o conhecimento seja uma constante em suas 
metas.
Alessandro de Franceschi
Miguel Guilherme Antonello
e-Tec Brasil11
Apresentação da disciplina
A disciplina de Elementos de Máquinas tem como objetivo apresentar os 
diferentes conjuntos mecânicos e seus componentes, permitindo a execução 
e a interpretação de desenhos técnicos e seus respectivos dimensionamentos.
Da mesma forma, possibilitará conhecer os diversos elementos de apoio 
empregados sob as mais variadas formas, assim como os vários tipos de ele-
mentos flexíveis. O mesmo será realizado com aos diversos tipos de elementos 
de acoplamento e vedação.
Também, serão abordados os elementos de transmissão, ou seja, as molas e 
os elementos de transmissão flexíveis, denominados de correias, correntes, 
cabos e eixos. Por fim, serão estudadas as máquinas de elevação e trans-
porte, envolvendo guindastes, correias transportadoras, guinchos, elevadores 
e pontes rolantes.
Seja bem-vindo!
Bons estudos!
e-Tec Brasil
Disciplina: Elementos de Máquinas (carga horária: 60h).
Ementa: Conhecer os componentes de máquinas utilizados para fixação, apoio 
e transmissão de potência. Identificar os diferentes elementosde fixação e 
apoio. Identificar e classificar os elementos flexíveis. Identificar e classificar os 
elementos de transmissão. Conhecer os componentes de máquinas utilizados 
na transmissão e na vedação. Conhecer os tipos de acoplamentos e suas aplica-
ções. Conhecer e classificar os tipos de máquinas de elevação e de transportes 
e suas respectivas aplicações.
AULA OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM MATERIAIS
CARGA 
HORÁRIA
(horas)
1. Elementos de 
fixação
Conhecer os diversos elementos de fixação.
Definir o elemento de fixação adequado para 
as diferentes formas de união.
Aprender a calcular as diferentes dimensões 
de rosca.
Identificar a necessidade de se utilizar união 
fixa ou permanente.
Ambiente virtual:
plataforma Moodle.
Apostila didática.
Recursos de apoio: links, 
exercícios.
10
2. Elementos de 
apoio
Identificar os diferentes elementos de apoio.
Conhecer os tipos de mancais.
Reconhecer suas características e aplicações.
Ambiente virtual:
plataforma Moodle.
Apostila didática.
Recursos de apoio: links, 
exercícios.
08
3. Elementos 
flexíveis elásticos 
– molas
Conhecer os elementos flexíveis elásticos. 
Definir os tipos e suas aplicações.
Identificar as várias medidas na dimensão 
de molas.
Ambiente virtual:
plataforma Moodle.
Apostila didática.
Recursos de apoio: links, 
exercícios.
08
4. Elementos 
de transmissão 
flexíveis
Conhecer os diferentes tipos e aplicações na 
transmissão por correias, polias e correntes.
Identificar as formas de calcular o 
comprimento de correias. 
Conhecer os diferentes tipos e aplicações na 
transmissão por cabos e eixos.
Ambiente virtual:
plataforma Moodle.
Apostila didática.
Recursos de apoio: links, 
exercícios.
08
5. Elementos de 
transmissão – 
engrenagens
Conhecer e classificar os diferentes tipos de 
engrenagens.
Definir as diferentes formas de obtenção de 
engrenagens.
Realizar cálculos referentes às engrenagens 
de dentes retos e helicoidais.
Ambiente virtual:
plataforma Moodle.
Apostila didática.
Recursos de apoio: links, 
exercícios.
10
Projeto instrucional
e-Tec Brasil13
AULA OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM MATERIAIS
CARGA 
HORÁRIA
(horas)
6. Elementos 
de acoplamento
Definir os principais elementos de 
acoplamento.
Identificar os tipos e as diversas aplicações 
dos acoplamentos.
Conhecer as formas de desalinhamento dos 
acoplamentos.
Ambiente virtual:
plataforma Moodle.
Apostila didática.
Recursos de apoio: links, 
exercícios.
05
7. Elementos 
de vedação
Definir os diferentes tipos de elementos de 
vedação.
Classificar os elementos de vedação 
conforme suas aplicações.
Conhecer as vantagens, modos de falhas, 
seleção e armazenagem de determinados 
elementos de vedação.
Ambiente virtual:
plataforma Moodle.
Apostila didática.
Recursos de apoio: links, 
exercícios.
05
8. Máquinas 
de elevação 
e transporte
Conhecer os diferentes tipos de máquinas de 
elevação de transporte.
Definir o tipo de equipamento a ser utilizado 
na elevação ou transporte.
Identificar os tipos de aplicações e respectivas 
capacidades de carga.
Ambiente virtual:
plataforma Moodle.
Apostila didática.
Recursos de apoio: links, 
exercícios.
06
e-Tec Brasil 14
e-Tec Brasil
Aula 1 – Elementos de fixação
Objetivos
Conhecer os diversos elementos de fixação.
Definir o elemento de fixação adequado para as diferentes formas 
de união.
Aprender a calcular as diferentes dimensões de rosca.
Identificar a necessidade de se utilizar união fixa ou permanente.
1.1 Elementos de fixação móveis e permanentes
São considerados como meios de união possíveis de serem empregados nos 
mais diversos tipos de equipamentos, máquinas e construções mecânicas, 
unindo peças produzidas com diferentes materiais por meio de uma fixação 
que pode ser móvel ou permanente. Estas diferentes formas de fixação são 
comprovadas por meio dos diversos elementos empregados, ou seja, em 
fixações permanentes, através da utilização de diversos tipos de rebites e 
soldas, assim como dos parafusos, porcas e arruelas usadas em fixações móveis. 
Nesse sentido, os distintos tipos de fixação, também podem ser identificados 
quando há a necessidade de desmontagem devido a manutenção, ou para 
a troca de peças. 
Os elementos de fixação móveis podem ser colocados ou retirados do con-
junto sem causar qualquer dano às peças que foram unidas, ao contrário dos 
elementos de fixação permanente. Normalmente estes elementos exigem 
muita habilidade e cuidado por serem os componentes mais frágeis e sensíveis 
em uma união mecânica. Dessa forma, ao projetar um conjunto mecânico, é 
importante que seja definido o elemento de fixação apropriado em relação 
às peças que devem ser unidas ou fixadas.
Este procedimento minimizará possíveis problemas relacionados à concentração 
de tensões que podem causar rupturas nas peças por fadiga do material. 
fadiga de material
Queda da resistência ou 
enfraquecimento do material 
devido a tensões e constantes 
esforços.
e-Tec BrasilAula 1 - Elementos de fixação 15
Observe que o material referente a Figura 1.1 (a) apresenta suas extremidades 
fixas, com uma área inicial S0 em todo o comprimento inicial L0.
Após uma determinada solicitação do material e devido às tensões e cons-
tantes esforços (material está submetido a tração) conforme verificado pelas 
forças (F), aplicadas em sentidos opostos. Dessa forma, o material começa a 
apresentar uma variação na sua área inicial com consequente aumento de seu 
comprimento inicial, conforme verificado em delta L (Figura 1.1 (b)).
Devido às tensões aplicadas e aos esforços constantes inicia-se o enfraque-
cimento da resistência do material, motivando a sua ruptura conforme a 
Figura 1.1 (c).
Figura 1.1: Peça com extremidades fixas não sujeita a tensões (a), aumento do com-
primento inicial devido à diminuição da sua área inicial (b) e ruptura do material 
devido à tensões e constantes esforços
Fonte: CTISM
1.1.1 Anéis elásticos
Este tipo de elemento de fixação é utilizado, principalmente como trava, 
sendo empregado na retenção e segurança em eixos ou furos, impedindo o 
deslocamento axial de peças ou componentes e posicionando ou limitando 
o curso de uma peça deslizante sobre um eixo. São fabricados de aço mola 
sob forma de anéis incompletos, apresentando assim uma determinada elas-
ticidade. O anel pode ser alojado em um canal circular ou ranhura. Quando 
o anel é instalado sobre um eixo, é denominado de anel externo, e quando 
é instalado dentro de um furo, é denominado de anel interno, como pode 
ser visualizado na Figura 1.2.
eixo 
A peça de uma máquina 
ou mecanismo que é capaz 
de desenvolver, ao redor 
de si própria e durante o 
movimento de rotação, 
seções de um processo ou 
mecanismo, fazendo com que 
a estrutura gire, transmitindo 
energia ou potência, ou 
sustentando a estrutura.
Elementos de Máquinase-Tec Brasil 16
Figura 1.2: Anéis elásticos
Fonte: CTISM
O anel elástico é um elemento de fixação que apresenta as seguintes funções:
•	 Impedir os deslocamentos axiais de peças ou componentes.
•	 Posicionar ou limitar o curso de uma peça ou conjunto deslizante sobre 
um eixo.
1.1.2 Arruelas
São peças geralmente cilíndricas, de pouca espessura apresentando um furo 
central, pelo qual cruza o corpo do parafuso, sendo utilizadas principalmente para:
•	 Proteger a superfície das peças.
•	 Evitar deformações nas superfícies de contato.
•	 Evitar que a porca afrouxe.
•	 Suprimir folgas axiais (isto é, no sentido do eixo) na montagem das peças.
•	 Evitar desgaste da cabeça do parafuso ou da porca.
•	 Distribuir a carga sobre a superfície das peças unidas.
As arruelas, na sua grande maioria, são fabricadas em aço, sendo que o latão 
também pode ser empregado. Já as arruelas de cobre, fibra, couro e alumínio, 
em particular são extensivamente utilizadas na vedação de fluidos.
e-Tec BrasilAula 1 - Elementos de fixação 17
1.1.2.1 Tipos de arruelas
De uma forma geral os três tipos de arruela mais empregados são:
a) Arruela lisa – este tipo de arruelageralmente é feita de aço sendo em-
pregada sob uma porca para impedir que haja danos à superfície e distri-
buir a força do aperto. 
b) Arruela de pressão – consiste em uma espira de mola helicoidal, pro-
duzida a partir de aço de mola com seção retangular. O funcionamento 
é evidenciado quando a porca é apertada conforme visualizado na Figura 
1.3, fazendo com que a arruela se comprima, gerando uma força de 
atrito entre a porca e a superfície de contato. Essa força é auxiliada por 
pontas aguçadas na arruela que penetram nas superfícies, gerando uma 
trava de forma positiva.
Figura 1.3: Arruela de pressão
Fonte: CTISM e autor
c) Arruela estrelada – as arruelas estreladas têm como função principal 
proporcionar o travamento da porca ou parafuso. Possuem dentes na 
sua extremidade externa ou interna que dão ao conjunto unido maior 
aderência na superfície aplicada. Este tipo de arruela (Figura 1.4) pode 
ser produzido a partir de dentes de aço de molas.
Figura 1.4: Tipos de arruelas estreladas
Fonte: CTISM
Assista a um vídeo sobre os 
tipos de arruelas em:
http://www.youtube.com/
watch?v=toWvWLbXalk
Elementos de Máquinase-Tec Brasil 18
1.1.3 Chavetas
Estes elementos de máquinas apresentam um corpo de forma prismática ou 
cilíndrica, sendo utilizados para unir elementos mecânicos, tais como: eixo/
polia. É considerado um tipo de união desmontável, permitindo a transmissão 
de movimentos a outros órgãos, tais como engrenagens e polias. Podem 
apresentar faces paralelas ou inclinadas (Figura 1.5), variando de acordo 
com a grandeza do esforço solicitado e do tipo de movimento que deve ser 
transmitido. São colocadas em rasgos ou cavidades de peças, por isso também 
são consideradas elementos de transmissão.
Podem ser classificadas como elementos de transmissão móvel, pois ao serem 
desmontadas do conjunto, não são danificadas.
Figura 1.5: Chavetas
Fonte: CTISM
1.1.3.1 Tipos e características
a) Chaveta de cunha – este tipo de chaveta é utilizada para unir elemen-
tos de máquinas que devem girar. O princípio da transmissão é realizado 
através da força de atrito entre as faces da chaveta e o fundo do rasgo dos 
elementos, sendo importante que haja uma pequena folga nas laterais. 
Como pode ocorrer folga entre os diâmetros da árvore e do elemento 
movido, a inclinação da chaveta poderá gerar certa excentricidade na 
montagem, não sendo comum a sua utilização em montagens que neces-
sitem precisão ou alta rotação.
b) Chaveta encaixada – é considerado o tipo mais comum e sua forma 
refere-se a mais simples chaveta de cunha. Apresenta o rasgo da árvore 
sempre mais comprido que a chaveta para facilitar o seu uso.
e-Tec BrasilAula 1 - Elementos de fixação 19
c) Chaveta meia-cana – apresenta a base côncava (mesmo raio do eixo). 
Não necessitando de rasgo na árvore, pois transmite o movimento por 
efeito do atrito, de forma que o deslizamento da chaveta ocorre sobre a 
árvore, caso o esforço no elemento que é conduzido seja elevado.
d) Chaveta plana – é idêntica à chaveta encaixada, apresentando entre-
tanto um rebaixo plano no lugar de um rasgo na árvore. Sua utilização é 
reduzida, pois é utilizada somente para a transmissão de forças reduzidas.
e) Chaveta tangencial – devido ao seu posicionamento em relação ao eixo re-
cebe a denominação tangencial, sendo seu emprego muito comum na trans-
missão de forças elevadas e, em casos de alternância, no sentido de rotação.
f) Chaveta transversal – empregada em uniões de órgãos que imprimem 
movimentos rotativos e retilíneos alternativos.
g) Chaveta paralela – este tipo de chaveta normalmente é embutida, sendo 
suas faces paralelas, não apresentando conexidade. Uma particularidade das 
chavetas paralelas é que elas não apresentam cabeça, a precisão de ajuste 
ocorre nas laterais. A forma destas chavetas varia de acordo com seus extre-
mos e de acordo com a quantidade de elementos de fixação na árvore.
h) Chaveta de disco ou meia-lua tipo woodruff – é semelhante à chave-
ta paralela, recebendo esta denominação devido à sua forma, correspon-
dente a um segmento circular. Normalmente utilizada em eixos cônicos 
pela facilidade de montagem e facilidade de adaptação à conicidade no 
fundo do rasgo do elemento externo.
1.1.4 Contrapino ou cupilhas
Os contrapinos ou cupilhas (Figura 1.6) são fabricados com um arame semi 
circular que, ao ser dobrado, deixa-se as extremidades com diferentes compri-
mentos possibilitando sua dobra. É um elemento de fácil manuseio que pode 
ser inserido em um furo na ponta de eixos ou em furos na ponta de parafusos, 
principalmente quando se usa porcas castelo. Possibilita o travamento da 
porca sobre o parafuso ou o travamento de pinos em orifícios.
Elementos de Máquinase-Tec Brasil 20
Figura 1.6: Contrapino ou cupilha
Fonte: CTISM
1.1.5 Parafusos
Dentre os elementos de fixação, pode-se dizer que os parafusos são os mais 
utilizados. São elementos de corpo cilíndrico e comprimento de corpo variável, 
onde, sobre este corpo, há filetes de roscas. Estas roscas podem ser de dife-
rentes especificações e trabalham em conjunto com porcas, com as mesmas 
características de roscas. 
Os parafusos diferenciam-se por seu tipo de cabeça, corpo, rosca, diâmetro 
e comprimento da área roscada. Com relação à cabeça os parafusos podem 
ter cabeça sextavada, quadrada, abaulada, cilíndrica, cônica, com fenda, 
fenda cruzada, etc.
O corpo do parafuso pode ser com rosca inteira ou rosca parcial, sendo que 
as roscas podem ser do tipo whitworth, métrica e americana. Os parafusos 
podem ser utilizados pra diversas aplicações, como unir ou fixar aços, madeira, 
borracha, alvenaria e polímeros. O graus ou classe do parafuso indicam o 
quanto este suporta de carga antes de seu rompimento, por isso quanto 
maior o grau, maior a tensão suportada.
1.1.6 Pinos
Pinos são elementos de fixação móveis de corpo cilíndrico que servem para 
unir duas ou mais peças e alinhar furos concêntricos. Podem ter cabeça ou 
não, serem cônicos, fixos com rosca ou fixos com contra pinos e podem ser 
colocados com ajuste por interferência ou ajuste com folga, dependendo do 
tipo de aplicação.
Existe um tipo diferenciado de pino que não são utilizados para ajuste com 
interferência, os chamados pinos elásticos, os quais são feitos em aço mola 
com uma ranhura na lateral e são ocos. Este tipo de pino, ao ser colocado 
no furo, exerce uma pressão em sua própria parede.
e-Tec BrasilAula 1 - Elementos de fixação 21
1.1.7 Porcas
A porca é uma peça cuja forma pode ser hexagonal, sextavada, quadrada 
ou cilíndrica, geralmente metálica, com um furo roscado, no qual pode ser 
encaixado um parafuso, ou uma barra roscada. Em conjunto com o parafuso, 
a porca é um acessório amplamente utilizado na união de peças, ou, em 
alguns casos, para auxiliar na regulagem. A sua parte externa apresenta vários 
formatos, visando atender aos inúmeros tipos de emprego, fazendo com que 
porcas sejam utilizadas como elementos de fixação e/ou como de transmissão.
1.1.7.1 Tipos de porcas
Existem diversos e variados tipos de porcas, conforme citados a seguir:
a) Porca castelo – é a uma porca hexagonal com seis entalhes radiais, coin-
cidentes dois a dois, os quais se alinham com um furo no parafuso, pos-
sibilitando a passagem de uma cupilha para travar a porca.
b) Porca cega (ou remate) – esse tipo de porca apresenta uma das extre-
midades do furo rosqueado encoberta, ocultando a ponta do parafuso, 
pode ser feita de aço ou latão, geralmente é cromada, possibilitando um 
acabamento de boa aparência.
c) Porca borboleta – a porca borboleta apresenta saliências que proporcionam 
o aperto manual. Geralmente fabricada em aço ou latão, é utilizada quando 
são necessárias e frequentes a montagem e a desmontagem das peças.
d) Contraporcas – de uma forma geral, as porcas sujeitas a cargas de im-
pacto e vibração apresentam tendência a afrouxar, o que pode originar 
agravos às máquinas e equipamentos. Dessa forma,utiliza-se como for-
ma de travamento, outra porca, denominada contraporca. Para a opera-
ção de travamento utilizam-se duas chaves de boca.
1.1.8 Rebite
É um elemento de fixação empregado em uniões permanentes, sendo formado 
por um corpo cilíndrico e uma cabeça, fabricado em alumínio, cobre ou latão. 
Usado para fixação permanente de duas ou mais peças com larga escala de 
emprego na fabricação de aviões, união de chapas, navios e fabricação de 
utensílios de alumínio.
Em relação aos tipos de cabeças, os rebites podem ser classificados como:
Elementos de Máquinase-Tec Brasil 22
•	 Rebite de cabeça redonda larga.
•	 Rebite de cabeça redonda estreita.
•	 Rebite de cabeça escareada chata.
•	 Rebite de cabeça escareada estreita.
•	 Rebite de cabeça cilíndrica escareada – geralmente utilizado em superfícies 
de chapas de até 7 mm.
Em relação às especificações, os rebites podem ser determinados conforme o:
•	 Tipo de material.
•	 Tipo de cabeça.
•	 Diâmetro do corpo em mm.
•	 Comprimento útil do rebite.
1.1.8.1 Formas de rebitagem
A rebitagem pode ser realizada de três formas distintas. Em função da largura 
e do esforço das chapas, às quais são submetidas podendo ser assim descritas.
a) Rebitagem de recobrimento – exemplo: utilizadas em vigas e estruturas 
metálicas.
Figura 1.7: Rebitagem de recobrimento
Fonte: CTISM
e-Tec BrasilAula 1 - Elementos de fixação 23
b) Rebitagem de recobrimento simples – exemplo: empregadas em caldeiras.
c) Rebitagem de recobrimento duplo – exemplo: usadas para vedação perfeita.
Já, em relação ao número de rebites que devem ser empregados, existe uma 
relação que depende da largura das chapas ou do número de chapas que 
recobrem a junta, sendo que, às vezes, é necessário colocar uma, duas ou 
mais fileiras de rebites.
Figura 1.8: Rebitagem de recobrimento duplo
Fonte: CTISM
Quanto à distribuição dos rebites, vários fatores devem ser avaliados, tais como, 
comprimento da chapa, a distância entre a borda e o rebite mais próximo, o 
diâmetro do rebite e o passo.
1.1.8.2 Processos de rebitagem
a) Processo manual – este processo é feito a mão, utilizando como auxílio 
o martelo, estampo, contra estampo e repuxador.
b) Processo mecânico – realizado por meio de um martelo pneumático 
ou de rebitadeiras pneumáticas e hidráulicas. Neste processo, o martelo 
pneumático é ligado a um compressor de ar, por meio de tubos flexíveis, 
e opera sob pressão que varia de 5 Pa a 7 Pa.
1.2 Roscas
Pode ser considerada como um conjunto de filetes, assim como uma saliência 
helicoidal, de perfil constante, que se desenvolve uniformemente, externa 
ou internamente, em volta de uma superfície cilíndrica ou cônica. O tipo de 
rosca é definido em função do tipo de perfil (Figura 1.9).
passo
É a distância entre os eixos dos 
rebites de uma mesma fileira, 
devendo ser calculado para não 
ocasionar o empenamento das 
chapas.
Pa
É o símbolo do pascal, ou seja, 
a unidade padrão de pressão e 
tensão no SI. Equivale a força 
de 1 N aplicada sobre uma 
superfície de 1 m2.
Assista a um vídeo sobre rebites 
– rebitagem manual em:
https://www.youtube.com/
watch?v=xVcAwltKJ5I
Elementos de Máquinase-Tec Brasil 24
Figura 1.9: Tipos de roscas
Fonte: CTISM
Quando há um cilindro que gira uniformemente, e um ponto que se move 
também uniformemente, no sentido longitudinal, a cada volta completa do 
cilindro, o avanço (distância percorrida pelo ponto) é chamado de passo e o 
percurso descrito no cilindro por esse ponto é denominado de hélice (Figura 1.10).
O desenvolvimento da hélice forma um triângulo, onde se têm:
α – ângulo da hélice
P (passo) – cateto oposto
hélice – hipotenusa
D2 (diâmetro médio) – cateto adjacente
Figura 1.10: Trajetória do passo na rosca
Fonte: CTISM
Dessa forma, com estes dados, é possível aplicar as relações trigonométricas 
em qualquer rosca, quando se deseja obter o passo, diâmetro médio ou 
ângulo da hélice.
e-Tec BrasilAula 1 - Elementos de fixação 25
Em relação à aplicação do passo da rosca é necessário ter critérios, pois quanto 
maior for o ângulo da hélice, menor será a força de atrito agindo entre a 
porca e o parafuso.
1.2.1 Elementos constituintes de uma rosca
A seguir, de acordo com a Figura 1.11, são especificados os elementos cons-
tituintes de uma rosca:
Figura 1.11: Elementos constituintes de uma rosca
Fonte: CTISM
P – passo (em mm) i – ângulo da hélice
d – diâmetro externo c – crista
d1 – diâmetro interno D – diâmetro do fundo da porca
d2 – diâmetro do flanco D1 – diâmetro do furo da porca
α – ângulo do filete h1 – altura do filete da porca
f – fundo do filete h – altura do filete do parafuso
Elementos de Máquinase-Tec Brasil 26
1.2.2 Tipos de perfis da rosca
O perfil da rosca ou secção do filete varia de acordo com o tipo de aplicação 
desejada. Por exemplo, as porcas utilizadas para fixação geralmente apresentam 
roscas com perfil triangular. Portanto, é importante saber que de acordo com 
o perfil da rosca, se define o seu tipo.
a) Triangular – é o tipo de perfil considerado o mais comum, sendo utiliza-
do em parafusos e porcas de fixação, uniões e tubos.
b) Trapezoidal – roscas com este perfil são empregadas em instrumentos 
de comando das máquinas operatrizes, na transmissão de movimento 
suave e uniforme, fusos e prensas de estampar.
c) Redondo – o perfil redondo é empregado em parafusos com grandes 
diâmetros, feito para suportar grandes esforços, geralmente em compo-
nentes ferroviários. Este tipo de perfil também é utilizado em lâmpadas e 
fusíveis, pela facilidade na estampagem.
d) Dente de serra – este perfil de rosca é empregada quando a força de 
solicitação é muito grande em um único sentido, é utilizada em morsas, 
macacos, pinças para tornos e fresadoras.
e) Quadrado – praticamente em desuso, sendo ainda utilizado em para-
fusos e peças sujeitas a choques e grandes esforços, como é o caso das 
morsas.
O sentido de direção do filete pode ser definido de dois modos: à direita ou 
à esquerda, conforme definidos a seguir.
a) À direita – o sentido de direção do filete será a direita quando, ao avan-
çar, o giro no sentido dos ponteiros do relógio com sentido de aperto à 
direita (Figura 1.12).
b) À esquerda – o sentido de direção do filete será a esquerda quando, ao 
avançar, o giro ocorrerá em sentido contrário ao dos ponteiros do relógio 
com sentido de aperto à esquerda (Figura 1.13).
e-Tec BrasilAula 1 - Elementos de fixação 27
Figura 1.12: Direção do filete a direita
Fonte: CTISM
Figura 1.13: Direção do filete a esquerda
Fonte: CTISM
A seguir, é apresentada a simbologia utilizada para a identificação dos principais 
elementos de uma rosca.
D – diâmetro maior da rosca interna – corresponde a nominal
d – diâmetro maior da rosca externa – corresponde a nominal
D1 – diâmetro menor da rosca interna
d1 – diâmetro menor da rosca externa
D2 – diâmetro efetivo da rosca interna
Elementos de Máquinase-Tec Brasil 28
d2 – diâmetro efetivo da rosca externa
P – passo – corresponde à distância entre uma crista e outra
A – avanço
N = número de voltas por polegada
n – número de filetes (fios por polegada)
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
rri – arredondamento do fundo da rosca da porca
1.2.3 Sistemas de roscas
As roscas de perfil triangular são fabricadas segundo três sistemas normalizados: 
o sistema métrico ou internacional (ISO), o sistema inglês, ou whitworth, e 
o sistema americano. 
1.2.3.1 Sistema métrico
No sistema métrico, as medidas das roscas são expressas em milímetros, tendo 
os filetes forma triangular, ângulo de 60º, crista plana e raiz arredondada.
e-Tec BrasilAula 1 - Elementos de fixação 29
Figura 1.14: Características das roscas no sistema métrico
Fonte: CTISM
a) Nomenclatura da rosca métrica triangular.
P – passo de rosca
d – diâmetro maior do parafusod1 – diâmetro menor do parafuso 
d2 – diâmetro efetivo do parafuso 
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
Elementos de Máquinase-Tec Brasil 30
Figura 1.15: Rosca métrica triangular
Fonte: CTISM
Pode-se observar neste tipo de rosca, conforme Figura 1.15, o ângulo de 60˚ 
entre os filetes da rosca.
b) Fórmulas utilizadas para obter a rosca métrica triangular.
Ângulo do perfil da rosca
Diâmetro menor do parafuso 
Diâmetro efetivo do parafuso 
e-Tec BrasilAula 1 - Elementos de fixação 31
Folga entre a raiz do filete da porca e a crista do filete do parafuso
Diâmetro maior da porca
Diâmetro menor da porca 
Diâmetro efetivo da porca 
Altura do filete do parafuso
Raio de arredondamento da raiz do filete do parafuso
Raio de arredondamento da raiz do filete da porca
Rosca métrica fina – para o cálculo de roscas triangulares métricas finas, 
são usadas as mesmas fórmulas das roscas triangulares métricas normais. A 
única diferença está relacionada à medida do passo.
Elementos de Máquinase-Tec Brasil 32
1.2.3.2 Sistema withworth
No sistema withworth, as medidas são expressas em polegadas. Nesse sistema 
o filete apresenta forma triangular, ângulo de 55º, crista e raiz arredondadas. 
O passo é determinado dividindo-se uma polegada (25,4 mm) pelo número 
de filetes contidos em uma polegada (Equação 1.14). 
No sistema withworth a rosca normal é caracterizada pela sigla BWS (British 
Standard Whitwort) e a rosca fina pela sigla BSF (British Standard Fine).
Figura 1.16: Características das roscas no sistema withworth
Fonte: CTISM
a) Fórmulas utilizadas para obter a rosca withworth.
Segue a mesma nomenclatura da rosca métrica.
e-Tec BrasilAula 1 - Elementos de fixação 33
Figura 1.17: Rosca withworth
Fonte: CTISM
Pode-se observar, neste tipo de rosca, conforme Figura 1.17, o ângulo de 55˚ 
entre os filetes da rosca.
1.2.3.3 Sistema americano
Já no sistema americano, as medidas são expressas em polegadas. O filete 
tem forma triangular, ângulo de 60º, crista plana e raiz arredondada. O passo 
é verificado dividindo-se uma polegada pelo número de filetes contidos em 
uma polegada.
No sistema americano a rosca normal é caracterizada pela sigla NC (National 
Coarse) e a rosca fina pela sigla NF (National Fine).
Elementos de Máquinase-Tec Brasil 34
Figura 1.18: Características das roscas no sistema americano
Fonte: CTISM
A diferença entre rosca fina e rosca grossa está relacionada ao número de 
filetes por polegada, ou seja, a rosca fina possui maior número de filetes.
1.2.3.4 Verificadores de rosca
Inicialmente, para calcular as roscas, é importante que se faça a medição do 
passo da rosca. O que pode ser feito utilizando-se um pente de rosca, escala ou 
paquímetro (Figura 1.19). Esses instrumentos são definidos como verificadores 
de roscas. Eles possibilitam expressar a medida do passo em milímetro, ou em 
filetes por polegada, e também a medida do ângulo dos filetes.
Figura 1.19: Verificadores de roscas
Fonte: CTISM
e-Tec BrasilAula 1 - Elementos de fixação 35
1.2.4 Tipos de roscas
Definidos pelo perfil da rosca, elas podem ser do tipo triangular (métrica, 
whitworth, americana), dente de serra, redonda, quadrada e trapezoidal, etc. 
Devido à aplicação, os tipos métrica e a whitworth são consideradas as mais 
comuns, sendo normalizadas, ou seja, são predefinidas as suas dimensões, 
ângulo do filete, passo, forma de crista e da raiz, etc.
A rosca do tipo métrica é descrita pela letra M maiúscula, acrescida do diâmetro 
do parafuso (em mm), dessa forma M8, refere-se a uma rosca métrica de 
8 mm de diâmetro. Quando a expressão M20 × 1,5 é usada, significa que 
estamos diante de uma rosca métrica fina, ou seja, com passo menor do que 
a normal, de 20 mm de diâmetro, e com passo de 1,5 mm.
Em relação aos tipos de passos, podem ser classificada da seguinte forma:
a) Rosca fina (rosca de pequeno passo) – corresponde a uma rosca de 
pequeno passo, muito empregada na construção de automóveis e aero-
naves, sobretudo porque nesses veículos acontecem choques e vibrações 
que tendem a afrouxar a porca. Sua utilização pode ocorrer quando há 
necessidade de uma ajustagem fina ou devido à uma maior tensão inicial 
de aperto. Ela também é empregada em chapas de pouca espessura e 
em tubos, por não diminuir sua secção. Estas roscas são largamente uti-
lizadas em parafusos feitos de aços-liga, tratados termicamente.
b) Rosca média (normal) – este tipo de rosca é empregada normalmente 
em construções mecânicas e em parafusos de modo geral, por propor-
cionar uma boa tensão inicial de aperto. Sua utilização em montagens 
sujeitas a vibrações exige, como segurança, o uso de arruelas de pressão.
c) Rosca de transporte ou movimento – caracteriza-se por possuir pas-
so longo transformando o movimento giratório em um deslocamento 
longitudinal maior do que os tipos de roscas já citadas anteriormente. 
Destacam-se por serem utilizadas normalmente em máquinas, tais como, 
tornos, prensas, morsa, etc., ou em casos em que ocorram montagens e 
desmontagens frequentes.
Elementos de Máquinase-Tec Brasil 36
Resumo
Nesta aula conhecemos os diferentes tipos de elementos de fixação, móveis e 
permanentes, suas características e aplicações. Também aprendemos a calcular 
as diferentes dimensões de roscas, envolvendo o perfil métrico, whitworth 
e americano.
Atividades de aprendizagem
1. Complete corretamente a frase abaixo de acordo com as alternativas 
propostas.
Normalmente os elementos de fixação exigem muita habilidade e cuidado devido 
ao fato de serem os componentes mais ______________ e ______________ 
em uma união mecânica.
a) frágeis, sensíveis
b) frágeis, maleáveis
c) resistentes, sensíveis
d) frágeis, corrosivos
e) resistentes, maleáveis
2. Assinale (V) para verdadeiro e (F) para falso nas alternativas a seguir.
 )( Quando o anel é alojado sobre um eixo, ele é chamado de anel interno.
 )( Quando o anel é alojado dentro de um furo, ele é chamado de anel 
externo.
 )( As arruelas são utilizadas para acoplar a carga sobre a superfície das 
peças unidas.
 )( Ao projetar um conjunto mecânico, é importante que seja definido o 
elemento de fixação apropriado em relação às peças que devem ser 
unidas ou retiradas.
 )( As arruelas de cobre, fibra, couro e alumínio, em particular, são extensi-
vamente utilizadas na vedação de fluidos.
e-Tec BrasilAula 1 - Elementos de fixação 37
3. Assinale a alternativa incorreta em relação ao elemento de fixação de-
nominado chaveta.
a) Apresentam um corpo de forma prismática ou cilíndrica.
b) Utilizados para unir elementos mecânicos, tais como: eixo/polia. 
c) É considerado um tipo de união desmontável, permitindo a transmissão 
de movimentos a outros órgãos, tais como engrenagens e polias. 
d) Podem apresentar faces paralelas ou inclinadas, variando de acordo com 
a grandeza do esforço solicitado e com o tipo de movimento que deve 
ser transmitido. 
e) São colocadas em rasgos ou cavidades de peças podendo ser denomina-
das como elementos de apoio.
4. Em relação ao tipo de porca, relacione as colunas e assinale a alternativa 
correta.
(A) Porca castelo
(B) Porca cega
(C) Porca borboleta
a) A – B
b) B – A
c) A – C
d) B – C
e) C – B
 )( Porca hexagonal com seis entalhes 
radiais, coincidentes dois a dois. 
 )( Porca que apresenta uma das extremida-
des do furo rosqueado encoberta. 
Elementos de Máquinase-Tec Brasil 38
5. Em relação ao tipo de perfil de rosca, relacione as colunas e assinale a 
alternativa correta. 
(A) Triangular
(B) Redondo
(C) Trapezoidal
(D) Quadrado
a) C – B – A – D
b) A – C – D – B 
c) C – B – D – A 
d) A – C – B – D 
e) C –A – B – D 
6. As roscas de perfil triangular são fabricadas segundo três sistemas norma-
lizados, desta forma, relacione as colunas e assinale a alternativa correta.
(A) Sistema métrico
(B) Sistema withworth
(C) Sistema americano
 )( É o tipo de perfil considerado como o 
mais comum, sendo utilizado em parafu-
sos e porcas de fixação, uniões e tubos. 
 )( É empregado em parafusos com grandes 
diâmetros e suporta grandes esforços, 
geralmente em componentes ferroviários.
 )( Roscas com este perfil são emprega-
das em instrumentos de comando das 
máquinas operatrizes, na transmissão de 
movimento suave e uniforme, fusos e 
prensas de estampar.
 )( Utilizado em parafusos e peças sujeitas 
a choques e grandes esforços.
 )( Medidas das roscas são expressas em 
milímetros, ângulo de 60º, crista plana 
e raiz arredondada.
 )( Medidas são expressas em polegadas. 
Nesse sistema, o filete tem ângulo de 55º, 
com crista e raiz arredondadas. O passo 
e-Tec BrasilAula 1 - Elementos de fixação 39
a) B – A – C 
b) A – C – B 
c) B – C – A
d) A – B – C 
e) C – A – B 
7. Resolva os exercícios a seguir, envolvendo as dimensões da rosca métrica 
triangular.
a) Calcular o valor do diâmetro menor de um parafuso (d1) para uma rosca 
métrica normal, cujo diâmetro externo é de 6 mm e o passo igual a 1 mm.
b) Calcular o valor do diâmetro menor de um parafuso (d1) para uma rosca 
cujo diâmetro externo (d) é de 10 mm e o passo (p) igual a 1,5 mm.
c) Calcule o valor do diâmetro menor de um parafuso (d1), sabendo que o 
diâmetro maior é de 12 mm e o passo é de 1 mm.
d) Calcular o valor do diâmetro efetivo (d2) de um parafuso (Ø médio), com 
rosca métrica normal, cujo diâmetro é de 12 mm e o passo é de 1,75 mm.
e) Calcule o valor do diâmetro médio de um parafuso com rosca métrica 
normal, de diâmetro externo 8 mm e passo 1,25 mm.
f) Calcular o valor do diâmetro menor de uma porca com rosca métrica nor-
mal, cujo diâmetro maior do parafuso é de 6 mm e o passo é de 1 mm.
é determinado dividindo-se uma pole-
gada pelo número de filetes contidos 
em uma polegada.
 )( Medidas são expressas em polegadas. 
O filete tem ângulo de 60º, com crista 
plana e raiz arredondada. O passo é 
determinado dividindo-se uma pole-
gada pelo número de filetes contidos 
em uma polegada.
Elementos de Máquinase-Tec Brasil 40
g) Calcule o valor do diâmetro maior de uma porca com rosca métrica nor-
mal, cujo diâmetro maior do parafuso é de 8 mm e o passo é de 1,25 mm.
h) Calcule 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.
i) Calcule a folga (f) de uma rosca métrica normal de um parafuso, cujo 
diâmetro maior (d) é de 14 mm e o passo (p) é de 2 mm.
j) 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.
k) Calcule a altura do filete de um parafuso com rosca métrica normal, com 
diâmetro maior de 20 mm e passo de 2,5 mm.
8. Resolva os exercícios a seguir, envolvendo as dimensões da rosca withworth.
a) Calcular o diâmetro efetivo do parafuso (Ø médio) com rosca whitworth, 
cujo diâmetro externo é de 5/16” (7,9375 mm), tendo 18 fios por polegada.
b) Calcular o diâmetro menor de um parafuso com rosca whitworth, cujo 
diâmetro é de 1/2 polegada (12,7 mm) e que tem 12 fios por polegada.
c) Calcular o passo em mm de um parafuso com rosca whitworth, saben-
do-se que a rosca tem 32 fios por polegada.
d) Calcular a altura de filete (he) de uma rosca whitworth, sabendo-se que 
o passo é de 0,793 mm.
e) Calcular o raio de arredondamento da raiz do filete do parafuso de uma 
rosca whitworth com 10 fios por polegada.
e-Tec BrasilAula 1 - Elementos de fixação 41
e-Tec Brasil
Aula 2 – Elementos de apoio de fixação
Objetivos
Identificar os diferentes elementos de apoio.
Conhecer os tipos de mancais.
Reconhecer suas características e aplicações.
2.1 Elementos de apoio – mancais, buchas 
 e guias
Os elementos de apoio, utilizados na área da mecânica e abordados nesta 
aula, referem-se aos mancais, buchas e guias.
2.2 Mancal
Este elemento é um suporte de apoio de eixos e rolamentos que são elementos 
girantes de máquinas, os quais classificam-se em duas categorias: mancais 
de deslizamento e mancais de rolamento. A função dos mancais é minimizar 
o atrito e, portanto, aumentar o rendimento do sistema mecânico, entre 
partes que se movem entre si. A aplicação dos mancais pode ser observada 
na relação entre eixos e carcaças de redutores e entre carros e barramentos 
de máquinas-ferramentas.
2.2.1 Mancais de deslizamentos
Estes mancais referem-se a concavidades nas quais as pontas de um eixo 
se apóiam. A principal função dos mancais de deslizamento, existentes em 
máquinas e equipamentos, é servir de apoio e guia para os eixos girantes. 
Eles são considerados como elementos de máquinas sujeitos às forças de 
atrito. Estas forças surgem devido à rotação dos eixos, exercendo cargas nos 
alojamentos dos mancais que os contêm. A vida útil dos mancais de desliza-
mento pode ser prolongada, desde que, alguns parâmetros de construção 
sejam observados. Os materiais de construção dos mancais de deslizamento 
devem ser bem selecionados e apropriados a partir da concepção do projeto 
de fabricação. Geralmente, os mancais de deslizamento são constituídos por 
Assista a um vídeo sobre 
montagem de mancal em:
http://www.youtube.com/
watch?v=0JjIgeezQz4
e-Tec BrasilAula 2 - Elementos de apoio de fixação 43
uma bucha, fixada num suporte. Esses mancais são usados em máquinas 
pesadas ou em equipamentos de baixa rotação, porque a baixa velocidade 
evita o superaquecimento dos componentes expostos ao atrito.
Neste caso, o uso de buchas e de lubrificantes permite reduzir esse atrito, 
melhorando a rotação do eixo.
2.2.2 Mancais de rolamento
Estes tipos de mancais são empregados para comportar esferas ou rolos nos 
quais o eixo se apoia, de forma que quando o eixo gira as esferas ou rolos, 
também giram confinados dentro do mancal. Em geral, um mancal de rola-
mento é um tipo de mancal, em que a carga principal é transferida por meio 
de elementos de contato, por rolamento em vez de deslizamento. 
Os mancais de rolamento, fabricados para suportar cargas que atuam per-
pendicularmente ao eixo, tais como os rolamentos dos cubos de rodas, são 
chamados de rolamentos radiais. Já os projetados para suportar cargas que 
atuam na direção do eixo são chamados de rolamentos axiais. Um rolamento 
axial, por exemplo, pode ser utilizado para suportar o empuxo da hélice 
propulsora de um navio. Alguns tipos de rolamento radiais são capazes de 
suportar, cargas combinadas, isto é, cargas radiais e axiais. Para casos em que 
se deseja um mancal com maior velocidade e menos atrito, o de rolamento é o 
mais adequado. Em relação à classificação dos rolamentos, esta é estabelecida 
em função dos seus elementos rolantes. De forma que o mancal de rolamento 
trabalha com atrito de rolamento, sendo esta a principal causa de seu menor 
atrito, em relação ao mancal de deslizamento.
Os mancais de rolamento limitam, ao máximo, as perdas de energia em con-
sequência do atrito. São geralmente constituídos de dois anéis concêntricos, 
entre os quais são colocados elementos rolantes como esferas, roletes e agulhas.
A poeira, sobrecarga, umidade, corrosão, defeito de montagem, temperatura 
elevadas e lubrificação deficiente são fatores que podem influenciar na vida 
do rolamento.
2.2.2.1 Vantagens e desvantagens dos rolamentos
•	 Menor atrito e aquecimento. 
•	 Maior sensibilidade aos choques.
Elementos de Máquinase-Tec Brasil 44
•	 Baixa exigência de lubrificação. 
•	 Maiores custos de fabricação.
•	 Intercambiabilidade internacional. 
•	 Tolerância pequena para carcaça e alojamento do eixo.
•	 Não há desgaste do eixo. 
•	 Pequeno aumento da folga.
•	 Não suporta cargas tão elevadas durante a vida útil, como os mancais de 
deslizamento.•	 Ocupa maior espaço radial.
2.2.2.2 Tipos e seleção
Os rolamentos são selecionados conforme:
•	 As medidas do eixo.
•	 O diâmetro interno (d).
•	 O diâmetro externo (D).
•	 A largura (L).
•	 O tipo de solicitação.
•	 O tipo de carga.
•	 O número de rotação.
As funções requeridas para os rolamentos diferem de acordo com a aplicação, 
e devem ser mantidas necessariamente por um período além do determinado. 
O rolamento, mesmo que utilizado corretamente, com o passar do tempo 
deixa de desempenhar de forma satisfatória a sua função. Isso deve-se a vários 
fatores, o aumento de ruído e vibração, a redução da precisão pelo desgaste, 
a deterioração da graxa lubrificante, e pelo escamamento que ocorre por 
fadiga e que pode surgir na superfície do rolamento.
e-Tec BrasilAula 2 - Elementos de apoio de fixação 45
2.2.2.3 Limite de rotação
Corresponde à velocidade máxima permissível obtida empiricamente, que 
permite a operação contínua do rolamento, sem que ocorra o travamento 
por superaquecimento ou a geração de calor acima de determinado limite.
Rolamentos autocompensadores são componentes de duas carreiras, 
autossustentáveis, compostos por anéis externos maciços, cuja pista é oca, 
tendo, em seu interior, anéis internos maciços, assim como rolamento de 
rolos com gaiolas. Os anéis internos têm perfurações cilíndricas ou cônicas.
Os rolamentos classificam-se de acordo com as forças que eles suportam e 
podem ser radiais, axiais e mistos.
•	 Radiais – não suportam cargas axiais e impedem o deslocamento no 
sentido transversal ao eixo.
•	 Axiais – não podem ser submetidos a cargas radiais e impedem o deslo-
camento no sentido axial, isto é, longitudinal ao eixo.
•	 Mistas – suportam tanto carga radial, como axial. Impedem o desloca-
mento tanto no sentido transversal, quanto no axial.
Conforme a solicitação, os mancais apresentam uma infinidade de tipos 
empregados em aplicações específicas, tais como: máquinas agrícolas, motores 
elétricos, máquinas ferramentas, compressores, construção naval, etc.
Quanto aos elementos rolantes, os rolamentos podem ser:
a) De esferas – neste caso, os corpos rolantes são esferas, considerados 
mais apropriados para rotações mais elevadas.
b) De rolos – quando os corpos rolantes são formados de rolos cilíndricos, 
cônicos ou barriletes, suportam cargas maiores e devem ser usados em 
velocidades menores.
Os rolamentos de rolos cilíndricos tem um contato linear com as pistas, e 
podem acomodar altas cargas radiais. Os rolos são guiados pelas bordas, 
através do anel interno ou externo, sendo adequados para aplicações com 
altas rotações. Além disso, os rolamentos de rolos cilíndricos são separáveis 
e relativamente de fácil montagem e desmontagem, mesmo quando são 
necessários ajustes por interferência.
Assista a um vídeo sobre como 
funcionam os rolamentos 
autocompensadores de esferas 
em:
www.youtube.com/
watch?v=wvd8OuHH1AU
Elementos de Máquinase-Tec Brasil 46
Os rolamentos de rolos cônicos são construídos de tal forma que as linhas 
centrais das pistas e dos rolos convergem para um ponto.
c) De agulhas – apresentam corpos rolantes de pequeno diâmetro e gran-
de comprimento, sendo recomendados para mecanismos oscilantes, 
onde a carga não é constante e o espaço radial é limitado. 
Algumas vantagens e desvantagens existentes entre os mancais de deslizamento 
e rolamento podem ser definidas de acordo com determinadas ocorrências.
•	 Em relação ao nível de ruído – neste caso, o mancal de deslizamento 
apresenta um nível de ruído menor do que o de rolamento.
•	 Vida útil – o mancal de deslizamento apresenta uma vida ilimitada recupe-
rável, enquanto a vida útil do mancal de rolamento é limitada pela fadiga.
•	 Consumo de lubrificante – maior no caso do mancal de deslizamento, 
quando comparado com o de deslizamento.
•	 Quanto às combinações de cargas radiais e axiais – em relação ao 
mancal de deslizamento é mais difícil do que em comparação ao mancal 
de rolamento.
2.3 Buchas
São elementos de máquinas que servem de apoio para a realização de outras 
funções, cuja forma pode ser cilíndrica ou cônica, servindo de apoio para 
eixos, assim como para guiar brocas e alargadores. As buchas de fixação são 
utilizadas para obter uma fixação segura e de fácil montagem e desmontagem 
em volantes, polias, engrenagens, conjuntos de freios-embreagem, manivelas, 
em eixos ou pinos, sem a necessidade de rasgos e chavetas. Em situações em 
que o eixo desliza dentro da bucha, deve haver lubrificação. 
As buchas podem ser fabricadas de metal antifricção ou de materiais plásticos. 
Normalmente, a bucha deve ser fabricada com material que apresente uma 
dureza inferior ao material do eixo, como por exemplo, feitas de materiais 
macios, como o bronze e ligas de metais leves. As buchas podem ser classifi-
cadas quanto ao tipo de solicitação e podem ser de fricção radial para esforços 
radiais, de fricção axial para esforços axiais e cônicos para os esforços que 
ocorrem nos dois sentidos. 
metal antifricção 
É uma liga de cobre, zinco, 
estanho, chumbo e antimônio. 
É conhecido também por metal 
patente ou metal branco.
e-Tec BrasilAula 2 - Elementos de apoio de fixação 47
Estes elementos de máquinas estão sujeitos às forças de atrito. Portanto, 
devem apresentar um sistema de lubrificação eficiente.
As forças de atrito geram desgastes e calor e opõem-se, também, ao deslo-
camento dos eixos.
Figura 2.1: Bucha acoplada a peça e ao eixo
Fonte: CTISM
2.3.1 Tipos de buchas
As buchas divergem em relação à suas formas e aplicações.
•	 Buchas de fricção radial – apresentam várias formas e as mais comuns 
são feitas de um corpo cilíndrico furado, sendo que o furo possibilita a 
entrada de lubrificantes.
Essas buchas são empregadas em peças utilizadas para cargas pequenas 
e em lugares de fácil manutenção. Em alguns casos, essas buchas são 
cilíndricas na parte interior e cônicas na parte externa. Os extremos são 
roscados e possuem três rasgos longitudinais, que permitem o reajuste 
das buchas nas peças.
•	 Bucha de fricção axial – esse tipo de bucha é usada para suportar o 
esforço de um eixo em posição vertical.
•	 Bucha cônica – utilizada para suportar um eixo onde esforços radiais e 
axiais são exigidos, em que normalmente são requeridos dispositivos de 
fixação, sendo por isso, pouco empregadas.
Assista a um vídeo sobre buchas 
de fixação e suas aplicações em:
http://www.youtube.com/
watch?v=aQzCpA4Z16c
Elementos de Máquinase-Tec Brasil 48
•	 Bucha-guia para furação e alargamento – nos dispositivos para fura-
ção, o tipo de bucha-guia orienta e possibilita o autoposicionamento da 
ferramenta que atua na peça, permitindo obter a posição correta das 
superfícies usinadas. São consideradas elementos de precisão, sujeitas ao 
desgaste por causa do atrito. Por essa razão, são produzidas em aço duro, 
com superfícies bem lisas, de preferência retificadas.
As buchas pequenas com até 20 mm de diâmetro são produzidas em aço-car-
bono, temperado ou nitretado, já, as maiores, em aço cementado. 
A nitretação de metais é um processo que possibilita alterar as propriedades de 
dureza superficial, resistência térmica, corrosão e de dureza superficial do material.
A distância existente entre a bucha-guia e a peça baseia-se em dois parâmetros:
•	 Quando o cavaco tiver que passar pelo interior da bucha-guia, a distância 
será de 0,2 mm (Figura 2.2).
Figura 2.2: Bucha guia com distância de 0,2 mm
Fonte: CTISM
•	 Quando o cavaco tiver que sair por baixo da bucha-guia, a distância será 
igual ou maior que 0,5 mm, multiplicado pelo diâmetro do furo da bucha 
(Figura 2.3).
e-Tec BrasilAula 2 - Elementos de apoio de fixação 49
Figura 2.3: Bucha guia com distância de 0,5 mm
Fonte: CTISM 
A principal finalidade da bucha-guia é a de manter um eixo comum (coaxilidade) 
entre ela e o furo, fazendo com que as buchas-guia apresentem tipos variados. 
Quando a distância entre a peça e a base de sustentaçãoda bucha-guia é 
grande, usam-se buchas-guia longas com as seguintes características:
•	 Distância (e) com saída por baixo do cavaco.
•	 Bucha com borda para limitação da descida.
•	 Diâmetro (d) conforme a ferramenta rotativa.
•	 Diâmetro (D) maior que a ferramenta rotativa.
2.4 Guias 
Elemento de máquina que sustenta, com certo rigor, a trajetória de determi-
nadas peças. Neste caso, temos como exemplo o trilho, que serve como guia 
da porta corrediça, conforme Figura 2.4.
Elementos de Máquinase-Tec Brasil 50
Figura 2.4: Guia de porta corrediça
Fonte: CTISM
No caso de se desejar movimento retilíneo, geralmente utiliza-se guias consti-
tuídas de peças cilíndricas ou prismáticas. De forma que essas peças deslizem 
dentro de outra peça, com forma geométrica semelhante. As guias podem 
ser abertas ou fechadas, como pode ser visto nas Figuras 2.5 e 2.6.
Figura 2.5: Guia fechada tipo rabo de andorinha 
Fonte: CTISM
Figura 2.6: Guia aberta
Fonte: CTISM
e-Tec BrasilAula 2 - Elementos de apoio de fixação 51
2.4.1 Classificação das guias
As guias classificam-se em dois grupos: guias de deslizamento e de rolamento, 
sendo que as guias de deslizamento apresentam-se, geralmente, nas formas 
mostradas na Figura 2.7.
Figura 2.7: Tipos de guias de deslizamento
Fonte: CTISM
Nas máquinas operatrizes são empregadas combinações de vários perfis de 
guias de deslizamentos, conhecidos como barramento.
As guias de rolamento originam menor atrito se comparado com as guias de 
deslizamento, isto ocorre porque os elementos rolantes giram entre as guias. 
Estes elementos rolantes podem ser especificados através de esferas ou roletes.
2.4.2 Lubrificação
Em geral, as guias são lubrificadas com óleo, o qual é introduzido entre as 
superfícies em contato através de ranhuras ou canais de lubrificação. O óleo 
deve correr pelas ranhuras de forma que atinja toda a extensão da pista e 
crie uma película lubrificante.
2.4.3 Conservação de guias
Para manter as guias de deslizamento e de rolamento em bom estado, são 
sugeridas as seguintes medidas:
•	 Manter as guias sempre lubrificadas.
•	 Protegê-las quando são expostas a um meio abrasivo.
Assista a um vídeo sobre 
lubrificação de guias e 
barramentos em:
www.youtube.com/
watch?v=2CtIXVBQZh4
Elementos de Máquinase-Tec Brasil 52
•	 Protegê-las com madeira quando forem utilizadas como apoio de algum 
objeto.
•	 Providenciar a manutenção do ajuste da régua, sempre que necessário.
Resumo
Nesta aula aprendemos a identificar os diferentes elementos de apoio. Conhe-
cemos os tipos de mancais e suas aplicações, assim como a utilização e 
classificação de buchas e guias.
Atividades de aprendizagem
1. Os rolamentos classificam-se de acordo com as forças que eles suportam 
e estão citados na primeira coluna. Desta forma, associe as colunas e 
assinale a alternativa que contém a sequência correta.
(A) Radiais
(B) Axiais
(C) Mistos
a) A – B – C
b) A – C – B
c) C – B – A
d) B – A – C 
e) B – C – A
2. Defina rolamentos autocompensadores.
 )( Não podem ser submetidos a cargas radiais. 
Impedem o deslocamento no sentido axial, 
isto é, longitudinal ao eixo.
 )( Não suportam cargas axiais e impedem o des-
locamento no sentido transversal ao eixo.
 )( Não suportam carga radial, nem axial. 
Impedem o deslocamento tanto no sentido 
transversal, quanto no axial.
e-Tec BrasilAula 2 - Elementos de apoio de fixação 53
3. Marque (V) para verdadeiro ou (F) para falso para as afirmativas a seguir 
e assinale a alternativa correta.
 )( Os mancais de rolamento limitam, ao máximo, as perdas de energia em 
consequência do atrito.
 )( Mancais de deslizamento são usados em máquinas pesadas e em equi-
pamentos de alta rotação.
 )( A principal finalidade da bucha-guia é a de manter um eixo comum 
(coaxilidade) entre ela e o furo.
 )( Buchas de fricção radial apresentam várias formas, e as mais comuns 
são feitas de um corpo cilíndrico furado, sendo que o furo possibilita a 
entrada de lubrificantes.
 )( As buchas são elementos de máquinas cuja forma pode ser cilíndrica 
ou cônica, servindo de apoio para eixos, assim como para guiar brocas 
e alargadores.
a) V – V – V – V – F
b) V – F - V – V – V
c) V – V – F – V – V
d) F – V – V – V – V
e) V – V – V – F – V
4. De acordo coma as frases a seguir, assinale as alternativas corretas. 
A distância existente entre a bucha-guia e a peça baseia-se em dois parâmetros:
(A) Quando o cavaco tiver que passar pelo interior da bucha-guia, a distância 
será de 0,4 mm.
(B) Quando o cavaco tiver que passar pelo interior da bucha-guia, a distância 
será de 0,2 mm.
Elementos de Máquinase-Tec Brasil 54
(C) Quando o cavaco tiver que passar pelo interior da bucha-guia, a distância 
será de 0,5 mm.
(D) Quando o cavaco tiver que sair por baixo da bucha-guia, a distância será 
igual ou maior que 0,5 mm, multiplicado pelo diâmetro do furo da bucha.
(E) Quando o cavaco tiver que sair por baixo da bucha-guia, a distância será 
igual ou maior que 0,2 mm, multiplicado pelo diâmetro do furo da bucha.
a) A e B
b) A e C
c) B e D
d) D e E
e) C e D
e-Tec BrasilAula 2 - Elementos de apoio de fixação 55
e-Tec Brasil
Aula 3 – Elementos flexíveis elásticos
 – molas
Objetivos
Conhecer os elementos flexíveis elásticos. 
Definir os tipos e suas aplicações.
Identificar as várias medidas na dimensão de molas.
3.1 Elementos flexíveis elásticos
As molas da Figura 3.1 são elementos de máquinas que tem a função de 
armazenar energia, assim como absorver ou amortecer choques e vibrações. 
Possuem também a capacidade de sofrer grandes deformações voltando ao 
seu estado inicial. Estes elementos flexíveis tem a característica de transmitir 
potência através de distâncias relativamente grandes, substituindo engrenagens, 
eixos, mancais ou dispositivos similares de transmissão de potência. 
Figura 3.1: Molas helicoidais
Fonte: http://www.freeimages.com/browse.phtml?f=view&id=643414
As molas são órgãos mecânicos usados para exercer forças, para prestar 
flexibilidade, e para armazenar energia na forma de energia mecânica de 
deformação elástica. Podem ser classificadas quanto à sua forma e natureza 
e-Tec BrasilAula 3 - Elementos flexíveis elásticos – molas 57
dos esforços que as solicitam. Quanto à forma geométrica, as molas podem 
ser helicoidais (forma de hélice) ou planas e, quanto ao esforço que suportam, 
as molas podem ser de tração, de compressão ou de torção (Figura 3.2).
Figura 3.2: Tipos de esforços suportados pelas molas
Fonte: CTISM
A flexibilidade (φ), de uma mola quantifica-se pelo valor constante da relação 
entre o deslocamento y do ponto de aplicação da força atuante e a intensi-
dade P da força atuante. A rigidez de uma mola, designada por constante 
de mola k, é o inverso da flexibilidade, determinada através da relação entre 
a intensidade da força atuante e o seu respectivo deslocamento.
Elementos de Máquinase-Tec Brasil 58
Figura 3.3: Flexibilidade e rigidez em uma mola
Fonte: CTISM
No dimensionamento de uma mola há, em geral, a necessidade de atender 
aos seguintes fatores:
•	 Permitir o alojamento da mola no espaço disponível. 
•	 Satisfazer os requisitos de rigidez. 
•	 Enquadrar os valores do deslocamento e da força máximos aos valores 
impostos pelo projeto. 
•	 Satisfazer a condição de resistência nas condições estáticas e de fadiga.
3.2 Tipos de molas
De acordo com o tipo de aplicação e material de fabricação, as molas podem 
apresentar diferentes formas e tamanhos.
e-Tec BrasilAula 3 - Elementos flexíveis elásticos – molas 59
3.2.1 Molas helicoidais
Correspondem ao tipo de mola mais usada na área da mecânica. Em geral, elas 
são produzidas a partir de barra de aço, sendo enrolada em forma de hélice 
cilíndrica ou cônica e cuja seção pode ser retangular, circular, quadrada, etc.
Figura 3.4: Molas helicoidais
Fonte: CTISM
Em geral, a mola helicoidal é enrolada à direita. Caso for enrolada àesquerda, 
o sentido da hélice deve ser indicado no desenho. As molas helicoidais podem 
atuar por meio de compressão, tração ou por torção.
3.2.1.1 Classificação das molas helicoidais
a) Mola helicoidal de compressão – formada por espirais, de forma que, 
quando comprimida por alguma força, o espaço existente entre as espi-
ras diminui, reduzindo o comprimento da mola.
b) Mola helicoidal de tração – esta mola, além das espiras, possui gan-
chos nas extremidades, os quais são chamados de olhais. Para que este 
tipo de mola possa realizar a sua função, é necessário que seja esticada, 
aumentando o seu comprimento. Já, em estado de repouso, volta ao seu 
comprimento normal.
c) Mola helicoidal de torção – além das espiras, também apresenta dois 
braços de alavancas. É através desses braços que as molas de torção são 
solicitadas, de forma que, durante o seu funcionamento, a mola apresen-
te uma pequena deformação em seu diâmetro de enrolamento.
Assista a um vídeo sobre o 
processo de confecção de molas 
helicoidais em:
www.youtube.com/
watch?v=VqELBYe_aA8
Elementos de Máquinase-Tec Brasil 60
A mola helicoidal cônica refere-se a uma construção diferente da mola helicoi-
dal comum, tendo praticamente o mesmo funcionamento, onde a principal 
diferença ocorre devido ao seu “empacotamento”.
3.2.1.2 Dimensão de uma mola helicoidal
No caso de uma mola helicoidal de compressão cilíndrica, temos as seguintes 
dimensões.
Figura 3.5: Dimensões de uma mola helicoidal
Fonte: CTISM
De – diâmetro externo
Di – diâmetro interno
H – comprimento da mola
d – diâmetro da seção do arame
P – passo da mola
n° de espiras – número de espiras da mola
Passo – corresponde à distância referente aos centros de duas espiras conse-
cutivas, a qual é medida paralelamente ao eixo da mola.
e-Tec BrasilAula 3 - Elementos flexíveis elásticos – molas 61
3.2.2 Molas planas
São molas produzidas a partir de material plano ou em fita, com formato 
simples e podem ser definidas como: feixe de molas, prato e espiral.
Figura 3.6: Representação de um feixe de molas planas
Fonte: CTISM
a) O feixe de molas é obtido através de diversas peças planas cujo compri-
mento é variável, acomodadas de forma que permaneçam retas sob a 
ação de uma dada força. 
b) As molas prato possuem a forma de um tronco de cone cujas paredes 
apresentam seção retangular. De uma forma geral, as molas prato fun-
cionam associadas entre si, empilhadas, formando colunas, as quais de-
pendem da necessidade que se tem em vista.
c) A mola em espiral apresenta a forma de espiral ou caracol, sendo pro-
duzida, em geral, sob forma de barra ou lâmina com seção retangular. A 
mola espiral é enrolada de tal forma que todas as espiras ficam concên-
tricas e coplanares.
Resumo
Nesta aula, aprendemos a conhecer os elementos flexíveis elásticos, ou seja, 
as molas, seus tipos e aplicações. Assim como a identificar as especificações 
de medidas existentes na dimensão dessas molas.
Atividades de aprendizagem
1. Marque (V) para verdadeiro e (F) para falso para as afirmativas a seguir e 
assinale a alternativa correta.
 )( As molas possuem a capacidade de sofrer grandes deformações voltando 
ao seu estado inicial.
Elementos de Máquinase-Tec Brasil 62
 )( A constante de mola k, é o inverso da flexibilidade, determinada atra-
vés da relação entre a intensidade da força atuante e o seu respectivo 
deslocamento.
 )( Mola helicoidal corresponde a um dos tipos de molas mais usadas na 
área da mecânica.
 )( Mola helicoidal de torção apresenta uma grande deformação em seu 
diâmetro de enrolamento.
a) V – F – F – V
b) V – V – F – F
c) F – V – F – V 
d) F – F – V – V 
e) V – F – V – F
2. As molas planas são molas produzidas a partir de material plano ou em 
fita, com formato simples. Relacione as colunas e assinale a alternativa 
com a sequência correta.
(A) Espiral
(B) Feixe de molas
(C) Prato
a) B – A – C 
b) A – C – B 
c) B – C – A 
 )( Acomodadas de forma que permaneçam retas 
sob a ação de uma dada força. 
 )( Funcionam associadas entre si, empilhadas, 
formando colunas, as quais dependem da 
necessidade que se tem em vista.
 )( Enrolada de tal forma que todas as espiras 
ficam concêntricas e coplanares.
e-Tec BrasilAula 3 - Elementos flexíveis elásticos – molas 63
d) C – A – B 
e) A – B – C 
3. Complete corretamente a frase abaixo de acordo com as alternativas 
propostas.
A mola helicoidal ____________ refere-se a uma construção diferente da 
mola helicoidal comum, tendo praticamente o mesmo ____________, onde 
a principal ____________ ocorre devido ao seu ____________.
a) cônica – dimensionamento – diferença – enrolamento 
b) de tração – funcionamento – semelhança – empacotamento
c) de torção – dimensionamento – diferença – enrolamento 
d) cônica – funcionamento – diferença – empacotamento
e) de tração – dimensionamento – semelhança – empacotamento 
4. De acordo com a Figura 3.7, assinale a alternativa correta. 
Figura 3.7: Dimensões de uma mola helicoidal – exercício
Fonte: CTISM
a) De – diâmetro efetivo; H – comprimento da mola; Di – diâmetro inferior.
Elementos de Máquinase-Tec Brasil 64
b) De – diâmetro externo; d – diâmetro da seção do arame; Di – diâmetro 
inferior.
c) De – diâmetro efetivo; H – altura da mola; P – passo da mola.
d) De – diâmetro externo; d – diâmetro da mola; Di – diâmetro interno.
e) De – diâmetro externo; H – altura da mola; P – passo da mola.
e-Tec BrasilAula 3 - Elementos flexíveis elásticos – molas 65
e-Tec Brasil
Aula 4 – Elementos de
 transmissão flexíveis
Objetivos
Conhecer os diferentes tipos e aplicações na transmissão por correias, 
polias e correntes.
Identificar as formas de calcular o comprimento de correias. 
Conhecer os diferentes tipos e aplicações na transmissão por cabos 
e eixos.
4.1 Elementos de transmissão
A transmissão de potência ou movimento pode ser transmitida por elementos 
flexíveis, os quais podem ser assim relacionados: correias, polias, correntes, 
cabos e eixos. Sendo que a utilização dos mesmos, pode ser evidenciada de 
acordo com a sua respectiva aplicação, nas mais diversas situações, envolvendo 
máquinas e equipamentos.
4.2 Transmissão por correias 
Corresponde aos elementos de máquinas que transmitem movimento de 
rotação entre dois eixos (motor e movido) por intermédio de polias.
Figura 4.1: Transmissão de correias
Fonte: CTISM
e-Tec BrasilAula 4 - Elementos de transmissão flexíveis 67
Polia que transmite movimento e força corresponde à polia motora ou con-
dutora. Polia que recebe movimento e força corresponde à polia movida ou 
conduzida.
Existem diversos tipos de correias, de forma que as mais empregadas são 
planas e as trapezoidais. A correia em V ou trapezoidal é inteiriça, produzida 
com seção transversal em forma de trapézio, feita de borracha revestida de 
lona e constituída em seu interior por cordonéis vulcanizados utilizados para 
suportar as forças de tração.
A escolha do emprego da correia trapezoidal ou em V, em relação a correia 
plana, é justificável porque:
•	 Praticamente não apresenta deslizamento.
•	 Permite a proximidade das polias.
•	 Elimina choques e ruídos presentes em correias emendadas (planas).
A seguir são visualizados os diferentes perfis padronizados de correias tra-
pezoidais.
Figura 4.2: Perfis de correias trapezoidais
Fonte: CTISM
Para transmitir potência de uma árvore à outra, alguns dos elementos mais 
antigos e mais usados são as correias e as polias (Figura 4.3).
Elementos de Máquinase-Tec Brasil 68
Figura 4.3: Transmissão por correias e polias
Fonte: CTISM
As transmissões por correias e polias apresentam as seguintes vantagens:
•	 Possuem baixo custo inicial, alto coeficiente de atrito, elevada resistência 
ao desgaste e funcionamento silencioso.
•	 São flexíveis, elásticas e adequadas para grandes distâncias entre centros.
Figura 4.4: Transmissão por correias e polias
Fonte: CTISM
e-Tec BrasilAula 4 -Elementos de transmissão flexíveis 69
Árvores ou eixos referem-se aos componentes mecânicos responsáveis por 
sustentarem os elementos de máquinas. Eles podem apresentar perfis lisos 
ou compostos, nos quais são montadas as engrenagens, polias, volantes, 
manípulos, rolamentos, e outros elementos de máquinas.
4.2.1 Relação de transmissão
Corresponde à relação existente entre o número de voltas das polias (n) numa 
unidade de tempo e os seus respectivos diâmetros. De forma que a velocidade 
periférica (V) é a mesma para as duas polias.
Partindo da ideia de que, em ambas as polias, a velocidade é a mesma, teremos:
Onde: D1 – ∅ (diâmetro) da polia menor
 D2 – ∅ (diâmetro) da polia maior
 n1 – RPM (Rotações Por Minuto) da polia menor
 n2 – RPM (Rotações Por Minuto) da polia maior
A correia corresponde ao elemento da máquina que, sendo movimentado 
por meio de uma polia motriz, transmite força e velocidade à polia que esta 
sendo movida. É um sistema muito utilizado no transporte de mercadorias, 
sendo considerado um dos mais eficientes já inventados, cujo emprego pode 
ser realizado em uma grande variedade de máquinas e aplicações. 
As transmissões realizadas por meio de correias podem ser analisadas sob 
dois grandes grupos.
4.2.1.1 Correias utilizadas para transporte (transportadoras)
Estes tipos de correias são geralmente largas esteiras, empregadas para trans-
portar objetos, mercadorias, etc.
4.2.1.2 Correias de transmissão
São correias usadas para movimentar acionamentos que exigem força, velo-
cidade, sincronismo de movimento e/ou ambas.
Elementos de Máquinase-Tec Brasil 70
Os principais tipos de correias de transmissão podem ser determinados como:
a) Correias em perfil “V” – possui formato que lembra a forma da letra “V”.
b) Correias sincronizadoras (Figura 4.5) – referem-se às correias denta-
das, em que os dentes da correia engrenam nos dentes das polias, utiliza-
dos em acionamentos que solicitam sincronismo de movimentos e força.
Figura 4.5: Correias sincronizadas
Fonte: CTISM
Nestes tipos de correias, a base apresenta dentes transversais em relação 
à largura da correia, de modo que estes dentes são ajustados nos sulcos 
ou dentes das polias. Este tipo de acionamento permite que seja realizado 
um trabalho silencioso em ambas às rotações, baixa e alta sem que haja a 
necessidade de lubrificação do acionamento. Isso possibilita a realização 
de um trabalho completamente limpo, sem contaminação e silencioso.
Passo (P) conforme Figura 4.6 corresponde à distância do centro de um 
dente até o centro de outro dente.
e-Tec BrasilAula 4 - Elementos de transmissão flexíveis 71
Figura 4.6: Identificação do passo em correia
Fonte: CTISM
c) Correias micro V ou poly V – são correias que apresentam em sua 
superfície pequenos frisos em V, são mais compactas que as correias em 
“V” convencionais.
Estas correias apresentam em sua base frisos longitudinais, dispostos no 
sentido do comprimento da correia. São projetadas para combinar com a 
ampla flexibilidade das correias planas e com a eficiência das transmissões 
de correias em “V”. Essas correias são vantajosas por trabalharem com 
polias de diâmetros menores do que os diâmetros das correias de perfil 
em “V” convencionais, e também por trabalharem em alta velocidade.
d) Correias variadoras de velocidade – estas correias devido ao seu for-
mato lembram o perfil das correias em “V”, construídas de forma mais 
reforçada, devido ao fato de serem utilizadas em acionamentos que de-
mandam por mudanças periódicas de rotações.
Estas correias apresentam um formato semelhante ao das correias em 
“V”, devido ao seu perfil, mas com uma constituição mais reforçada, 
pois trabalham com variação de velocidade, ou seja, com o aumento ou a 
diminuição da velocidade transmitida do motor para máquina, de acordo 
com a necessidade.
4.3 Transmissão por polias
São definidas como peças cilíndricas, as quais são movimentadas por meio 
da rotação do eixo do motor e correias. A polia é constituída de uma coroa 
ou face, na qual se envolve a correia, sendo que a face é conectada a um 
cubo de roda através do disco ou braços. Podem apresentar várias formas 
em função da correia que será utilizada.
Todas as polias (sem exceção) devem respeitar as normas técnicas de cons-
trução, e também respeitar as normas de tolerância, sempre evitando polias 
com construção de tolerância zerada.
Elementos de Máquinase-Tec Brasil 72
4.3.1 Polias tensoras (esticadores)
Estes tipos de polias podem ser do tipo dentado ou liso, cuja característica 
é definida pela não transmissão de potência no acionamento. É empregada 
no tencionamento de correias, quando as distâncias entre centros são muito 
pequenas, ou quando a correia utilizada é muito grande. As polias tensoras 
são definidas como interna ou externa.
4.3.1.1 Polia tensora interna
Caracteriza-se por ter o diâmetro igual ou maior que a menor polia do acio-
namento. Caso for utilizado no acionamento a correia do tipo V, o mesmo 
deve ocorrer com a polia tensora, assim como com os demais tipos de cor-
reias. É importante que a polia tensora interna esteja disposta no meio do 
acionamento, conforme Figura 4.7, evitando dessa forma a minimização do 
ângulo de contato da polia motora com a respectiva correia. Outro importante 
procedimento está relacionado ao alinhamento correto da polia tensora, 
evitando o comprometimento da vida útil da correia.
Figura 4.7: Polia tensora interna
Fonte: CTISM
4.3.1.2 Polia tensora externa
Este tipo de polia deve ter o seu diâmetro no mínimo correspondente a 1,5 
vezes maior do que o diâmetro da menor polia do acionamento. A sua largura 
deve ser igual ou maior que a largura da correia. É importante que se tenha 
alguns cuidados na utilização deste tipo de polia, conforme citados a seguir:
•	 A polia tensora externa deve ser sempre lisa, pois trabalha nas costas da 
correia, independente do tipo de correia.
•	 A polia tensora externa deve ser colocada próxima à polia motora (Figura 
4.8) aumentando, dessa forma, o ângulo de contato da polia motora 
com a correia.
e-Tec BrasilAula 4 - Elementos de transmissão flexíveis 73
Figura 4.8: Polia tensora externa
Fonte: CTISM
4.3.2 Cálculo do comprimento de correias
Neste caso, é necessário que, inicialmente, seja obtido o valor dos diâmetros das 
polias, assim como a distância entre os centros dos eixos. Os conjuntos mecâ-
nicos, contendo varias polias e correias, podem apresentar várias combinações.
Figura 4.9: Dimensionamento de correias
Fonte: CTISM
Através do cálculo do comprimento de correias, é possível combinar (Figuras 
4.10 e 4.11) polias de diâmetros iguais, movimentadas por correias abertas 
ou cruzadas.
Figura 4.10: Polias de diâmetros iguais com correia aberta
Fonte: CTISM
Elementos de Máquinase-Tec Brasil 74
Figura 4.11: Polias de diâmetros iguais com correia cruzada
Fonte: CTISM
A utilização de correias cruzadas, está relacionada à necessidade de inverter a 
rotação da polia. Dessa forma, são combinadas polias de diâmetros diferentes, 
com a finalidade de alterar a relação de transmissão, ou seja, modificar a 
velocidade, aumentando-a ou diminuindo-a. Este tipo de conjunto de polias 
pode ser igualmente movimentado por meio de correias abertas ou correias 
cruzadas.
4.3.2.1 Polias de diâmetros iguais
A Figura 4.12 permite verificar que o comprimento da correia corresponde ao 
perímetro da circunferência (área de contato da correia com a polia localizada 
nas duas semicircunferências), e que os dois segmentos de reta correspondentes 
à distância entre os centros dos eixos.
Figura 4.12: Polias de diâmetros iguais
Fonte: CTISM
As duas semicircunferências são consideradas uma única circunferência, pois 
assim, o comprimento das partes curvas será o perímetro da circunferência. 
Dessa forma, calcula-se o perímetro da circunferência e depois soma se os 
dois segmentos de reta correspondentes à distância entre os centros dos eixos.
e-Tec