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Um parafuso utilizado para a união de uma parte de um elemento mecânico é composto de uma superfície que possui um orifício não rosqueável e a outra superfície tem o orifício rosqueável, vide figura abaixo. Determine o diâmetro menor do parafuso, sabendo que o mesmo tem uma tensão de escoamento, ϑₑ = 240Mpa e nesta união foi necessário que o coeficiente de segurança ficasse balizado em 2,00 (v = 2). A força que o parafuso exerce para unir as duas superfícies e de 7.000N.
Dados: Paso da rosca: 1,25
dmenor = Dmaior – (P x 1,23)
R: M8
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Questões para o Sucesso

há 5 dias

Respostas

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há 5 dias

Para determinar o diâmetro menor do parafuso, vamos seguir os passos necessários: 1. Cálculo da tensão admissível: A tensão admissível (\( \sigma_a \)) é dada pela tensão de escoamento dividida pelo coeficiente de segurança: \[ \sigma_a = \frac{\sigma_e}{v} = \frac{240 \text{ MPa}}{2} = 120 \text{ MPa} \] 2. Cálculo da área necessária: A força que o parafuso exerce é de 7.000 N. Usamos a fórmula da tensão: \[ \sigma_a = \frac{F}{A} \] Onde \( A \) é a área da seção transversal do parafuso. Rearranjando a fórmula, temos: \[ A = \frac{F}{\sigma_a} = \frac{7000 \text{ N}}{120 \times 10^6 \text{ N/m}^2} \approx 5.83 \times 10^{-5} \text{ m}^2 \] 3. Cálculo do diâmetro menor: A área da seção transversal de um parafuso é dada por: \[ A = \frac{\pi}{4} d_{menor}^2 \] Igualando as duas expressões para \( A \): \[ \frac{\pi}{4} d_{menor}^2 = 5.83 \times 10^{-5} \] Resolvendo para \( d_{menor} \): \[ d_{menor}^2 = \frac{4 \times 5.83 \times 10^{-5}}{\pi} \approx 7.43 \times 10^{-5} \] \[ d_{menor} \approx \sqrt{7.43 \times 10^{-5}} \approx 0.00862 \text{ m} \approx 8.62 \text{ mm} \] 4. Cálculo do diâmetro maior: Sabendo que o passo da rosca é 1,25 mm, podemos calcular o diâmetro maior: \[ d_{menor} = D_{maior} - (P \times 1,23) \] Rearranjando para encontrar \( D_{maior} \): \[ D_{maior} = d_{menor} + (P \times 1,23) = 8.62 + (1.25 \times 1,23) \approx 8.62 + 1.5375 \approx 10.16 \text{ mm} \] 5. Identificação do tamanho do parafuso: O tamanho M8 corresponde a um diâmetro nominal de 8 mm, que é próximo ao que encontramos. Portanto, a resposta é: R: M8

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