01

137
 Espírito Santo CPM - Programa de Certificação de Pessoal de Manutenção Mecânica Noções Básicas de Elementos de Máquinas

Transcript of 01

  • Esprito Santo

    CPM - Programa de Certificao de Pessoal de Manuteno

    Mecnica

    Noes Bsicas de Elementos de Mquinas

  • Esprito Santo

    Noes Bsicas de Elementos de Mquinas - Mecnica SENAI - ES, 1996 Trabalho realizado em parceria SENAI / CST (Companhia Siderrgica de Tubaro)

    Coordenao Geral

    Superviso

    Elaborao

    Aprovao

    Editorao

    Francisco Lordes (SENAI) Marcos Drews Morgado Horta (CST) Alberto Farias Gavini Filho (SENAI) Rosalvo Marcos Trazzi (CST) Evandro Armini de Pauli (SENAI) Fernando Saulo Uliana (SENAI) Jos Geraldo de Carvalho (CST) Jos Ramon Martinez Pontes (CST) Tarcilio Deorce da Rocha (CST) Wenceslau de Oliveira (CST) Ricardo Jos da Silva (SENAI)

    SENAI - Servio Nacional de Aprendizagem Industrial DAE - Diviso de Assistncia s Empresas Departamento Regional do Esprito Santo Av. Nossa Senhora da Penha, 2053 - Vitria - ES. CEP 29045-401 - Caixa Postal 683 Telefone: (27) 3325-0255 Telefax: (27) 3227-9017 CST - Companhia Siderrgica de Tubaro AHD - Diviso de Desenvolvimento de Recursos Humanos AV. Brigadeiro Eduardo Gomes, n 930, Jardim Limoeiro - Serra - ES. CEP 29163-970 Telefone: (27) 3348-1333

  • Esprito Santo

    Sumrio Parafusos, porcas, arruelas e rosca....................................... 04 Parafusos .......................................................................... 04 Porcas ............................................................................... 09 Arruelas ............................................................................. 11 Rosca ................................................................................ 13 Engrenagens, Correias, Polias e Correntes ........................... 26 Transmisso por engrenagens .......................................... 26 Transmisso por polias e correias ..................................... 37 Transmisso por correntes ................................................ 47 Mancais de Rolamento e Deslizamento ................................. 54 Mancais de Rolamento ...................................................... 54 Mancais de deslizamento .................................................. 61 Acoplamentos ........................................................................ 66 Elementos de Vedao .......................................................... 81 Travas, Chaveta, Anel elstico, Pinos e Freios ...................... 94 Travas ............................................................................... 94 Chaveta ............................................................................. 95 Anel elstico ..................................................................... 102 Pinos ................................................................................ 104 Freios ............................................................................ .. 109 Noes de Elementos de Mquinas - Avaliao.................. 113

    Sistemas de vedao I ..........................................................114 Conceito de vedao ....................................................... 114 Elementos de vedao .................................................... 115 Retentores ........................................................................116 Sistema de vedao II.......................................................... 123 Gaxetas .......................................................................... 123 Selo mecnico ................................................................ 126 Exerccios ....................................................................... 128 Correntes ..............................................................................130 Polias e correias ................................................................... 132 Exerccios .........................................................................137

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________

    CST 4 Companhia Siderrgica de Tubaro

    Parafusos, porcas, arruelas e rosca Parafusos, porcas e arruelas so peas metlicas de vital importncia na unio e fixao dos mais diversos elementos de mquina. Por sua importncia, a especificao completa de um parafuso e sua porca engloba os mesmos itens cobertos pelo projeto de um elemento de mquina, ou seja: material, tratamento trmico, dimensionamento, tolerncias, afastamentos e acabamento.

    Parafusos O parafuso formado por um corpo cilndrico roscado e por uma cabea que pode ser hexagonal, sextavada, quadrada ou redonda.

    cabea hexagonal ou sextavada

    cabea quadrada

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ SENAI Departamento Regional do Esprito Santo 5

    Em mecnica, ele empregado para unir e manter juntas peas de mquinas, geralmente formando conjuntos com porcas e arruelas. Em geral, os parafusos so fabricados em ao de baixo e mdio teor de carbono, por meio de forjamento ou usinagem. Os parafusos forjados so opacos e os usinados, brilhantes. As roscas podem ser cortadas ou laminadas. Ao de alta resistncia trao, ao-liga, ao inoxidvel, lato e outros metais ou ligas no-ferrosas podem tambm ser usados na fabricao de parafusos. Em alguns casos, os parafusos so protegidos contra a corroso por meio de galvanizao ou cromagem.

    Dimenso dos parafusos As dimenses principais dos parafusos so:

    dimetro externo ou maior da rosca;

    comprimento do corpo;

    comprimento da rosca;

    altura da cabea;

    distncia do hexgono entre planos e arestas. O comprimento do parafuso refere-se ao comprimento do corpo.

    Carga dos parafusos A carga total que um parafuso suporta a soma da tenso inicial, isto , do aperto e da carga imposta pelas peas que esto sendo unidas. A carga inicial de aperto controlada, estabelecendo-se o torque-limite de aperto. Nesses casos, empregam-se medidores de torque especiais (torqumetros). Tipos de parafusos Os parafusos podem ser:

    sem porca

    com porca

    prisioneiro

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________

    CST 6 Companhia Siderrgica de Tubaro

    Allen

    de fundao farpado ou dentado

    auto-atarraxante

    para pequenas montagens Parafuso sem porca Nos casos onde no h espao para acomodar uma porca, esta pode ser substituda por um furo com rosca em uma das peas. A unio d-se atravs da passagem do parafuso por um furo passante na primeira pea e rosqueamento no furo com rosca da segunda pea.

    Parafuso com porca s vezes, a unio entre as peas feita com o auxlio de porcas e arruelas. Nesse caso, o parafuso com porca chamado passante.

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________

    SENAI Departamento Regional do Esprito Santo 7

    Parafuso prisioneiro O parafuso prisioneiro empregado quando se necessita montar e desmontar parafuso sem porca a intervalos frequentes. Consiste numa barra de seo circular com roscas nas duas extremidades. Essas roscas podem ter sentido oposto. Para usar o parafuso prisioneiro, introduz-se uma das pontas no furo roscado da pea e, com auxlio de uma ferramenta especial, aperta-se essa pea. Em seguida aperta-se a segunda pea com uma porca e arruelas presas extremidade livre do prisioneiro. Este permanece no lugar quando as peas so desmontadas.

    aplicao do prisioneiro

    Parafuso Allen O parafuso Allen fabricado com ao de alta resistncia trao e submetido a um tratamento trmico aps a conformao. Possui um furo hexagonal de aperto na cabea, que geralmente cilndrica e recartilhada. Para o aperto, utiliza-se uma chave especial: a chave Allen.

    Os parafusos Allen so utilizados sem porcas e suas cabeas so encaixadas num rebaixo na pea fixada, para melhor

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________

    CST 8 Companhia Siderurgica de Tubaro

    acabamento. E tambm por necessidade de reduo de espao entre peas com movimento relativo. Parafuso de fundao farpado ou dentado Os parafusos de fundao farpados ou dentados so feitos de ao ou ferro e so utilizados para prender mquinas ou equipamentos ao concreto ou alvenaria. Tm a cabea trapezoidal delgada e spera que, envolvida pelo concreto, assegura uma excelente fixao. Seu corpo arredondado e com dentes, os quais tm a funo de melhorar a aderncia do parafuso ao concreto.

    Farpado

    Dentado

    Parafuso auto-atarraxante O parafuso auto-atarraxante tem rosca de passo largo em um corpo cnico e fabricado em ao temperado. Pode ter ponta ou no e, s vezes, possui entalhes longitudinais com a funo de cortar a rosca maneira de uma tarraxa. As cabeas tm formato redondo, em lato ou chanfradas e apresentam fendas simples ou em cruz (tipo Phillips). Esse tipo de parafuso elimina a necessidade de um furo roscado ou de uma porca, pois corta a rosca no material a que preso. Sua utilizao principal na montagem de peas feitas de folhas de metal de pequena espessura, peas fundidas macias e plsticas.

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________

    SENAI Departamento Regional do Esprito Santo 9

    cabea redonda cabea fenda Phillips chanfrada Parafuso para pequenas montagens Parafusos para pequenas montagens apresentam vrios tipos de roscas e cabeas e so utilizados para metal, madeira e plsticos.

    cabea cabea cabea cabea cabea cilndrica redonda chanfrada redondo- redondo- plana -cilndrica -chanfrada Dentre esses parafusos, os utilizados para madeira apresentam roscas especiais.

    com cabea oval com cabea redonda com cabea chata

    Porcas Porcas so peas de forma prismtica ou cilndrica, providas de um furo roscado onde so atarraxadas ao parafuso. So

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ CST 10 Companhia Siderurgica de Tubaro

    hexagonais, sextavadas, quadradas ou redondas e servem para dar aperto nas unies de peas ou, em alguns casos, para auxiliar na regulagem. Tipos de porcas So os seguintes os tipos de porcas:

    castelo cega (ou remate) borboleta contraporcas - Porca castelo A porca castelo uma porca hexagonal com seis entalhes radiais, coincidentes dois a dois, que se alinham com um furo no parafuso, de modo que uma cupilha possa ser passada para travar a porca.

    - Porca cega (ou remate) Nesse tipo de porca, uma das extremidades do furo rosqueado encoberta, ocultando a ponta do parafuso.

    A porca cega pode ser feita de ao ou lato, geralmentecromada e possibilita um acabamento de boa aparncia.

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ SENAI Departamento Regional do Esprito Santo 11

    - Contraporcas As porcas sujeitas a cargas de impacto e vibrao apresentam tendncia a afrouxar, o que pode causar danos s mquinas. Um dos meios de travar uma porca atravs do aperto de outra porca contra a primeira. Por medida de economia utiliza-se uma porca mais fina, e para sua travao so necessrias duas chaves de boca. Veja figura a seguir.

    Arruelas So peas cilndricas, de pouca espessura, com um furo no centro, pelo qual passa o corpo do parafuso. As arruelas servem basicamente para:

    proteger a superfcie das peas;

    evitar deformaes nas superfcies de contato;

    evitar que a porca afrouxe;

    suprimir folgas axiais (isto , no sentido do eixo) na montagem das peas;

    evitar desgaste da cabea do parafuso ou da porca.

    - Porca borboleta A porca borboleta tem salincias parecidas com asas para proporcionar o aperto manual. Geralmente fabricada em ao ou lato, esse tipo de porca empregado quando a montagem e a desmontagem das peas so necessrias e frequentes.

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ CST12 Companhia Siderurgica de Tubaro

    A maioria das arruelas fabricada em ao, mas o lato tambm empregado; neste caso, so utilizadas com porcas e parafusos de lato. As arruelas de cobre, alumnio, fibra e couro so extensivamente usadas na vedao de fluidos.

    Tipos de arruelas Os trs tipos de arruela mais usados so:

    arruela lisa arruela de presso arruela estrelada - Arruela lisa A arruela lisa (ou plana) geralmente feita de ao e usada sob uma porca para evitar danos superfcie e distribuir a fora do aperto. As arruelas de qualidade inferior, mais baratas, so furadas a partir de chapas brutas, mas as de melhor qualidade so usinadas e tm a borda chanfrada como acabamento.

    - Arruela de presso A arruela de presso consiste em uma ou mais espiras de mola helicoidal, feita de ao de mola de seo retangular. Quando a porca apertada, a arruela se comprime, gerando uma grande fora de atrito entre a porca e a superfcie. Essa fora auxiliada por pontas aguadas na arruela que penetram nas superfcies, proporcionando uma travao positiva.

  • Esprito Santo ___________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ SENAI Departamento Regional do Esprito Santo 13

    - Arruela estrelada A arruela estrelada (ou arruela de presso serrilhada) de dentes de ao de molas e consiste em um disco anular provido de dentes ao longo do dimetro interno ou dimetro externo. Os dentes so torcidos e formam pontas aguadas. Quando a porca apertada, os dentes se aplainam penetrando nas superfcies da porca e da pea em contato. A arruela estrelada com dentes externos empregada em conjunto com parafusos de cabea chanfrada.

    Roscas Rosca uma salincia de perfil constante, helicoidal, que se desenvolve de forma uniforme, externa ou internamente, ao redor de uma superfcie cilndrica ou cnica. Essa salincia denominada filete.

    Passo e hlice de rosca Quando h um cilindro que gira uniformemente e um ponto que se move tambm uniformemente no sentido longitudinal, em cada volta completa do cilindro, o avano (distncia percorrida pelo ponto) chama-se passo e o percurso descrito no cilindro por esse ponto denomina-se hlice. O desenvolvimento da hlice forma um tringulo, onde se tm: = ngulo da hlice P (passo) = cateto oposto hlice = hipotenusa D2 (dimetro mdio) = cateto adjacente

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________

    CST14 Companhia Siderurgica de Tubaro

    Podem-se aplicar, ento, as relaes trigonomtricas em qualquer rosca, quando se deseja conhecer o passo, dimetro mdio ou ngulo da hlice:

    ngulo da hlice = tg = PD2 .

    P (passo) = tg . D2 . Quanto maior for o ngulo da hlice, menor ser a fora de atrito atuando entre a porca e o parafuso, e isto comprovado atravs do paralelogramo de foras. Portanto, deve-se ter critrio na aplicao do passo da rosca. Para um aperto adequado em parafusos de fixao, deve-se manter < 15. FA = fora de atrito FN = fora normal FR = fora resultante

    Rosca fina (rosca de pequeno passo) Frequentemente usada na construo de automveis e aeronaves, principalmente porque nesses veculos ocorrem choques e vibraes que tendem a afrouxar a porca.

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________

    SENAI Depatamento Regional do Esprito Santo 15

    utilizada tambm quando h necessidade de uma ajustagem fina ou uma maior tenso inicial de aperto e, ainda, em chapas de pouca espessura e em tubos, por no diminuir sua seco.

    Parafusos com tais roscas so comumente feitos de aos-liga e tratados termicamente. Observao: Devem-se evitar roscas finas em materiais

    quebradios.

    Rosca mdia (normal) Utilizada normalmente em construes mecnicas e em parafusos de modo geral, proporciona tambm uma boa tenso inicial de aperto, mas deve-se precaver quando do seu emprego em montagens sujeitas a vibraes, usando, por exemplo, arruelas de presso.

    Rosca de transporte ou movimento Possui passo longo e por isso transforma o movimento giratrio num deslocamento longitudinal bem maior que as anteriormente citadas. empregada normalmente em mquinas (tornos, prensas, morsa, etc.) ou quando as montagens e desmontagens so frequentes.

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ CST 16 Companhia Siderrgica de Tubaro

    O material do furo roscado deve ser diferente do ao para evitar a solda a frio (emgripamento). Tambm desaconselhvel sua montagem onde as vibraes e os choques so frequentes. Quando se deseja um grande deslocamento com filetes de pouca espessura, emprega-se a rosca mltipla, isto , com dois filetes ou mais.

    Em alguns casos, quando o ngulo da hlice for maior que 45 o movimento longitudinal pode ser transformado em movimento giratrio, como por exemplo o berbequim.

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________

    SENAIDepartamento Regional do Esprito Santo 17

    Perfil da rosca (seco do filete) Triangular o mais comum. Utilizado em parafusos e porcas de fixao, unies e tubos.

    Trapezoidal Empregado em rgos de comando das mquinas operatrizes (para transmisso de movimento suave e uniforme), fusos e prensas de estampar (balancins mecnicos).

    Redondo Emprego em parafusos de grandes dimetros e que devem suportar grandes esforos, geralmente em componentes ferrovirios. empregado tambm em lmpadas e fusveis pela facilidade na estampagem.

  • ___________________________________________________________________________________________________ SENAI Departamento Regional do Esprito Santo 21

    Dente de serra Usado quando a fora de solicitao muito grande em um s sentido (morsas, macacos, pinas para tornos e fresadoras).

    Quadrado Quase em desuso, mas ainda utilizado em parafusos e peas sujeitas a choques e grandes esforos (morsas).

    Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ CST 18 Companhia Siderrgica de Tubaro

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________

    SENAI Departamento Regional do Esprito Santo 19

    Sentido de direo do filete esquerda Quando, ao avanar, gira em sentido contrrio ao dos ponteiros do relgio (sentido de aperto esquerda).

    direita Quando, ao avanar, gira no sentido dos ponteiros do relgio (sentido de aperto direita).

    Simbologia dos principais elementos de uma rosca D = dimetro maior da rosca interna (nominal) d = dimetro maior da rosca externa (nominal) D1 = dimetro menor da rosca interna d1 = dimetro menor da rosca externa D2 = dimetro efetivo da rosca interna d2 = dimetro efetivo da rosca externa P = passo A = avano N = nmero de voltas por polegada n = nmero de filetes (fios por polegada) H = altura do tringulo fundamental he = altura do filete da rosca externa hi = altura do filete da rosca interna i = ngulo da hlice () rre = arredondamento do fundo da rosca do parafuso rr1 = arredondamento do fundo da rosca da porca

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ CST20 Companhia Siderrgica de Tubaro

    Principais sistemas de roscas Rosca mtrica de perfil triangular ISO - ABNT - NB97 d = nominal

    d1 = d - 1,2268 . P

    he = 0,61343 . P

    rre = 0,14434 . P

    D = d 2a

    D1 = d - 1,0825 . P

    h1 = 0,5413 . P

    rri = 0,063 . P

    d2 e D2 = d - 0,64953 . P

    A = 0,045 . P

    H = 0,86603 . P

    i = tg = Pd . 1

    Designao

    . M10 (normal)

    . M20 x 1,5 (passo fino)

    Rosca americana normal NC ISO - ABNT - NB97 P = 1 nmero de filetes por polegada H = 0,866p he = 0,6495p h = 0,6134p h1 = 0,54125p d1 = d - 2he d2 = d - he D = d + 0,2222he D1 = d - 1,7647 e1 = p/8 e2 = p/24

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ SENAI Departamento Regional do Esprito Santo 21

    Rosca americana fina - NC P = 1 nmero de filetes por polegada H = 0,866P he = 0,6495P h = 0,6134P h1 = 0,54125P d1 = d - 2he d2 = d - he D = d + 0,2222he D2 = d - 1,7647 e1 = p/8 e2 = p/24

    Rosca whitworth normal (inglesa) P = 1 nmero de filetes por polegada H = 0,9605 . P h1 = 0,6403 . P d1 = d - 2 . h1 rre = rri = 0,1373 . P d2 = d1 + h1

    Designao

    Normal: Indica-se somente pelo maior 2 Fina: Dimetro maior x passo w84 x 1/16

  • ___________________________________________________________________________________________________ SENAI Departamento Regional do Esprito Santo 25

    Rosca Whitworth gs (BSP) - ABNT - NB202 ISO - R7 (continua) H = 0,960491 . P h = 0,640327 . P r = 0,137329 . P

    Rosca Whitworth gs (BSP) - ABNT - NB202 ISO - R7 (concluso) H = 0,960237 . P h = 0,640327 . P r = 0,137278 . P

    Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ CST

    22 Companhia Siderrgica de Tubaro

  • ___________________________________________________________________________________________________ CST 26 Companhia Siderrgica de Tubaro

    Designao

    Dimetro externo (em polegada) x nmero de fios por polegada.

    Rosca trapezoidal americana Acme = 29 h = 0,5 . P + 0,254 h1 = h c = 0,3707 . P f = 0,3707 . P - 0,132 d1 = d - 2h

    d2 = d - P2

    D = d + 0,508 D1 = d - P

    tg i = PD . 2

    Exemplo: 1 1/8 x 5

    Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ SENAI Departamento Regional do Esprito Santo 23

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ CST 24 Companhia Siderurgica de Tubaro

    Rosca trapezoidal mtrica P = varivel d1 = d - 2h1 D = d + 2a D1 = d - 2(h1 - a) d2 = d - 0,5 . P h = 1,866 . P h1 = 0,5 . P + a h2 = 0,5 . P + a - b H = 0,5 . P + 2a - b = 30

    ngulo da hlice ( i ) = tg i = P

    d . 2

    Exemplo:

    Dimetro maior x passo Tr 48 x 8

    Rosca dente de serra

    Smbolo: S

    Designao: maior x passo Exemplo: 570 x 10

    h = 0,663P a = 0,163P

    h = 0,867P a = 0,264P

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ SENAI Departamento Regional do Esprito Santo 25

    Rosca quadrada

    folga = 0,05h h = 0,5P a = 0,5P P(mtrico) = 0,2D Designao:

    Quadrada maior x passo Exemplo: Quadrada 50 x 4

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ CST 26 Companhia Siderrgica de Tubaro

    Engrenagens, Correias, Polias e Correntes Transmisso por engrenagens As engrenagens, tambm chamadas rodas dentadas, so elementos bsicos na transmisso de potncia entre rvores. Elas permitem a reduo ou aumento do momento torsor, com mnimas perdas de energia, e aumento ou reduo de velocidades, sem perda nenhuma de energia, por no deslizarem. A mudana de velocidade e toro feita na razo dos dimetros primitivos. Aumentando a rotao, o momento torsor diminui e vice-versa. Assim, num par de engrenagens, a maior delas ter sempre rotao menor e transmitir momento torsor maior. A engrenagem menor tem sempre rotao mais alta e momento torsor menor. O movimento dos dentes entre si processa-se de tal modo que no dimetro primitivo no h deslizamento, havendo apenas aproximao e afastamento. Nas demais partes do flanco, existe ao de deslizamento e rolamento. Da conclui-se que as velocidades perifricas (tangenciais) dos crculos primitivos de ambas as rodas so iguais (lei fundamental do dentado).

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ SENAIDepartamento Regional do Esprito Santo 27

    Elementos bsicos das engrenagens

    (De) Dimetro externo o dimetro mximo da engrenagem De = m (z + 2).

    (Di) Dimetro interno o dimetro menor da engrenagem. (Dp) Dimetro primitivo o dimetro intermedirio entre De e Di. Seu clculo exato Dp

    = De - 2m. (C) Cabea do dente a parte do dente que fica entre Dp e De. (f) P do dente a parte do dente que fica entre Dp e Di. (h) Altura do dente

    a altura total do dente De Di2

    ou h = 2,166 . m

    (e) Espessura de dente a distncia entre os dois pontos extremos de um dente,

    medida altura do Dp. (V) Vo do dente o espao entre dois dentes consecutivos. No a mesma

    medida de e. (P) Passo Medida que corresponde a distncia entre dois dentes

    consecutivos, medida altura do Dp.

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ CST 28 Companhia Siderurgica de Tubaro

    (M) Mdulo Dividindo-se o Dp pelo nmero de dentes (z), ou o passo (P) por

    , teremos um nmero que se chama mdulo (M). Esse nmero que caracteriza a engrenagem e se constitui em

    sua unidade de medida. O mdulo o nmero que serve de base para calcular a

    dimenso dos dentes. () = ngulo de presso Os pontos de contato entre os dentes da engrenagem motora e

    movida esto ao longo do flanco do dente e, com o movimento das engrenagens, deslocam-se em uma linha reta, a qual forma, com a tangente comum s duas engrenagens, um ngulo. Esse ngulo chamado ngulo de presso (), e no sistema modular utilizado normalmente com 20 ou 15.

    nmero de dentes (Z) = 16

    Mdulo (M) = DpZ

    ou P

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ SENAI Departamento Regional do Esprito Santo 29

    Perfil do flanco do dente O perfil do flanco do dente caracterizado por parte de uma curva cicloidal chamada evolvente. A figura apresenta o processo de desenvolvimento dessa curva. O traado prtico da evolvente pode ser executado ao redor de um crculo, marcando-se a trajetria descrita por um ponto material definido no prprio fio. Quanto menor for o dimetro primitivo (Dp), mais acentuada ser a evolvente. Quanto maior for o dimetro primitivo, menos acentuada ser a evolvente, at que, em uma engrenagem de Dp infinito (cremalheira) a evolvente ser uma reta. Neste caso, o perfil do dente ser trapezoidal, tendo como inclinao apenas o ngulo de presso ().

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ CST 30 Companhia Siderurgica de Tubaro

    Gerao de evolvente Imagine a cremalheira citada no item anterior como sendo uma ferramenta de corte que trabalha em plaina vertical, e que a cada golpe se desloca juntamente com a engrenagem a ser usinada (sempre mantendo a mesma distncia do dimetro primitivo). por meio desse processo contnuo que gerada, passo a passo, a evolvente.

    O ngulo de inclinao do perfil (ngulo de presso ) sempre indicado nas ferramentas e deve ser o mesmo para o par de engrenagens que trabalham juntas.

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ SENAIDepartamento Regional do Esprito Santo 31

    Tipos de engrenagens Engrenagem cilndrica de dentes retos Os dentes so dispostos paralelamente entre si e em relao ao eixo. o tipo mais comum de engrenagem e o de mais baixo custo. usada em transmisso que requer mudana de posio das engrenagens em servio, pois fcil de engatar. mais empregada na transmisso de baixa rotao do que na de alta rotao, por causa do rudo que produz.

    Engrenagem cilndrica de dentes helicoidais Os dentes so dispostos transversalmente em forma de hlice em relao ao eixo. usada em transmisso fixa de rotaes elevadas por ser silenciosa devido a seus dentes estarem em componente axial de fora que deve ser compensada pelo mancal ou rolamento. Serve para transmisso de eixos paralelos entre si e tambm para eixos que formam um ngulo qualquer entre si (normalmente 60 ou 90).

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ CST Companhia Siderurgica de Tubaro 32

    Engrenagem cilndrica com dentes internos usada em transmisses planetrias e comandos finais de mquinas pesadas, permitindo uma economia de espao e distribuio uniforme da fora. As duas rodas do mesmo conjunto giram no mesmo sentido.

    Engrenagem cilndrica com cremalheira A cremalheira pode ser considerada como uma coroa dentada com dimetro primitivo infinitamente grande. usada para transformar movimento giratrio em longitudinal.

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________

    SENAI Departamento Regional do Esprito Santo 33

    Engrenagem cnica com dentes retos empregada quando as rvores se cruzam; o ngulo de interseo geralmente 90, podendo ser menor ou maior. Os dentes das rodas cnicas tm um formato tambm cnico, o que dificulta sua fabricao, diminui a preciso e requer uma montagem precisa para o funcionamento adequado.

    A engrenagem cnica usada para mudar a rotao e direo da fora, em baixas velocidades.

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ CST 34 Companhia Siderurgica de Tubaro

    Engrenagem cilndrica com dentes oblquos Seus dentes formam um ngulo de 8 a 20 com o eixo da rvore. Os dentes possuem o perfil da envolvente e podem estar inclinados direita ou esquerda.

    Os dentes vo se carregando e descarregando gradativamente. Sempre engrenam vrios dentes simultaneamente, o que d um funcionamento suave e silencioso. Pode ser bastante solicitada e pode operar com velocidades perifricas at 160m/s. Os dentes oblquos produzem uma fora axial que deve ser compensada pelos mancais.

    Engrenagem cilndrica com dentes em V Conhecida tambm como engrenagem espinha de peixe. Possui dentado helicoidal duplo com uma hlice direita e outra esquerda. Isso permite a compensao da fora axial na prpria engrenagem, eliminando a necessidade de compensar esta fora nos mancais.

    Para que cada parte receba metade da carga, a engrenagem em espinha de peixe deve ser montada com preciso e uma das

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ SENAI Departamento Regional do Esprito Santo 35

    rvores deve ser montada de modo que flutue no sentido axial. Usam-se grandes inclinaes de hlice, geralmente de 30 a 45. Pode ser fabricada em pea nica ou em duas metades unidas por parafusos ou solda. Neste ltimo caso s admissvel o sentido de giro no qual as foras axiais so dirigidas uma contra a outra. Engrenagem cnica com dentes em espiral Empregada quando o par de rodas cnicas deve transmitir grandes potncias e girar suavemente, pois com este formato de dentes consegue-se o engrenamento simultneo de dois dentes.

    O pinho pode estar deslocado at 1/8 do dimetro primitivo da coroa. Isso acontece particularmente nos automveis para ganhar espao entre a carcaa e o solo. Parafuso sem-fim e engrenagem cncava (coroa) O parafuso sem-fim uma engrenagem helicoidal com pequeno nmero (at 6) de dentes (filetes).

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ CST 36 Companhia Siderrgica de Tubaro

    O sem-fim e a coroa servem para transmisso entre dois eixos perpendiculares entre si. So usados quando se precisa obter grande reduo de velocidade e consequente aumento de momento torsor. Quando o ngulo de inclinao (y) dos filetes for menor que 5, o engrenamento chamado de auto-reteno. Isto significa que o parafuso no pode ser acionado pela coroa.

    Nos engrenamentos sem-fim, como nas engrenagens helicoidais, aparecem foras axiais que devem ser absorvidas pelos mancais. Entre o sem-fim e a coroa produz-se um grande atrito de deslizamento. A fim de manter o desgaste e a gerao de calor dentro dos limites, adequam-se os materiais do sem-fim (ao) e da coroa (ferro fundido ou bronze), devendo o conjunto funcionar em banho de leo.

    Relao de transmisso ( i ) Para engrenagens em geral:

    i = DpDp

    ZZ

    2

    1

    2

    1=

    Onde: Dp1 = dimetro primitivo da roda motora Dp2 = dimetro primitivo da roda movida Z1 = nmero de dentes da roda motora Z2 = nmero de dentes da roda movida

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________

    SENAI Departamento Regional do Esprito Santo 37

    Transmisso por polias e correias Para transmitir potncia de uma rvore outra, alguns dos elementos mais antigos e mais usados so as correias e as polias. As transmisses por correias e polias apresentam as seguintes vantagens: possuem baixo custo inicial, alto coeficiente de atrito, elevada

    resistncia ao desgaste e funcionamento silencioso; so flexveis, elsticas e adequadas para grandes distncias

    entre centros.

    Relao de transmisso ( i ) a relao entre o nmero de voltas das polias (n) numa unidade de tempo e os seus dimetros. A velocidade perifrica (V) a mesma para as duas rodas.

    V1 = V2 D1n1 = D2n2

    Onde:

    D1 = da polia menor D2 = da polia maior n1 = nmero de voltas por minuto (rpm) da polia menor n2 = rpm da polia maior Logo: V1 = V2

    D1n1 = D2n2 D1n1 = D2n2

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ CST 38 Companhia Siderrgica de Tubaro

    nn

    DD

    1

    2

    2

    1= = i

    Transmisso por correia plana Essa maneira de transmisso de potncia se d por meio do atrito que pode ser simples, quando existe somente uma polia motora e uma polia movida (como na figura abaixo), ou mltiplo, quando existem polias intermedirias com dimetros diferentes.

    A correia plana, quando em servio, desliza e portanto no transmite integralmente a potncia. A velocidade perifrica da polia movida , na prtica, sempre menor que a da polia motora. O deslizamento depende da carga, da velocidade perifrica, do tamanho da superfcie de atrito e do material da correia e das polias. O tamanho da superfcie de atrito determinado pela largura da correia e pelo ngulo de abraamento ou contato () (figura acima) que deve ser o maior possvel e calcula-se pela seguinte frmula:

    para a polia menor

    180 - 60 2 1. ( )D DL

    Para obter um bom ngulo de abraamento necessrio que: a relao de transmisso i no ultrapasse 6:1; a distncia entre eixos no seja menor que 1,2 (D1 + D2). No acionamento simples, a polia motora e a movida giram no mesmo sentido. No acionamento cruzado as polias giram em sentidos contrrios e permitem ngulo de abraamento maiores, porm o desgaste da correia maior.

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ SENAI Departamento Regional do Esprito Santo 39

    A correia plana permite ainda a transmisso entre rvores no paralelas.

    Formato da polia plana Segundo norma DIN 111, a superfcie de contato da polia plana pode ser plana ou abaulada. A polia com superfcie plana conserva melhor as correias e a polia com superfcie abaulada guia melhor as correias. O acabamento superficial deve ficar entre quatro e dez milsimos de milmetro (410m). Quando a velocidade da correia supera 25m/s necessrio equilibrar esttica e dinamicamente as polias (balanceamento).

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________

    CST 40 Companhia Siderurgica de Tubaro

    Tensionador ou esticador Quando a relao de transmisso supera 6:1, necessrio aumentar o ngulo de abraamento da polia menor. Para isso, usa-se o rolo tensionador ou esticador, acionado por mola ou por peso.

    A tenso da correia pode ser controlada tambm pelo deslocamento do motor sobre guias ou por sistema basculante.

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ SENAI Departamento Regional do Esprito Santo 41

    Materiais para correia plana

    Couro de boi Recebe emendas, suporta bem os esforos e bastante

    elsticas.

    Material fibroso e sintticos No recebe emendas (correia sem-fim), prpria para foras sem

    oscilaes, para polia de pequeno dimetro. Tem por material base o algodo, o plo de camelo, o viscose, o perlon e o nylon.

    Material combinado, couro e sintticos Essa correia possui a face interna feita de couro curtido ao

    cromo e a externa de material sinttico (perlon). Essa combinao produz uma correia com excelente flexibilidade, capas de transmitir grandes potncias.

    Transmisso por correia em V A correia em V inteiria (sem-fim) fabricada com seco transversal em forma de trapzio. feita de borracha revestida por lona e formada no seu interior por cordonis vulcanizados para absorver as foras.

    O emprego da correia em V prefervel ao da correia plana e possui as seguintes caractersticas: Praticamente no tem deslizamento. Relao de transmisso at 10:1. Permite uma boa proximidade entre eixos. O limite dado

    por p = D + 3/2h (D = dimetro da polia maior e h = altura da correia).

    A presso nos flancos, em consequncia do efeito de cunha, triplica em relao correia plana.

    Partida com menor tenso prvia que a correia plana. Menor carga sobre os mancais que a correia plana. Elimina os rudos e os choques, tpicos da correia emendada

    com grampos.

    Seco de Tenso Cordonis embutidos em Borracha

    Seco de Compresso Borracha

    Cobertura de Lonas

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ CST 42 Companhia Siderurgica de Tubaro

    Emprego de at doze correias numa mesma polia. Perfil e designao das correias em V A designao feita por uma letra que representa o formato e por um nmero que o permetro mdio da correia em polegada. Os perfis so normalizados e denominam-se formato A, B, C, D e E, suas dimenses so mostradas na figura a seguir.

    Para especificao de correias, pode-se encontrar, por aproximao, o nmero que vai ao lado da letra, medindo o comprimento externo da correia, diminuindo um dos valores abaixo e transformando o resultado em polegadas.

    Medidas em mm 25 32 42 60 72

    Perfil A B C D E

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ SENAI Departamento Regional do Esprito Santo 43

    Perfil dos canais das polias As polias em V tm suas dimenses normalizadas e so feitas com ngulos diferentes conforme o tamanho.

    Dimenses normalizadas para polias em V

    Perfil padro da

    Dimetro externo da

    ngulo do

    Medidas em milmetros

    correia polia (mm) canal T S W Y Z H K X

    A 75 a 170 34 9,5 15 13 3 2 13 5 5 acima de 170 38

    B 130 a 240 34 11,5 19 17 3 2 17 6,5 6,25 acima de 240 38

    C 200 a 350 34 15,25 25,5 22,5 4 3 22 9,5 8,25 acima de 350 38

    D 300 a 450 34 22 36,5 32 6 4,5 28 12,5 11 acima de 450 38

    E 485 a 630 34 27,25 44,5 38,5 8 6 33 16 13 acima de 630 38

    O perfil dos canais das polias em V deve ter as medidas corretas para que haja um alojamento adequado da correia no canal.

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ CST 44 Companhia Siderurgica de Tubaro

    A correia no deve ultrapassar a linha do dimetro externo da polia e nem tocar no fundo do canal, o que anularia o efeito de cunha.

    errado certo Relao de transmisso (i) para correias e polias em V Uma vez que a velocidade (V) da correia constante, a relao de transmisso est em funo dos dimetros das polias.

    Para as correias em V, deve-se tomar o dimetro nominal mdio da polia (Dm) para os clculos. O dimetro nominal calcula-se pela frmula:

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ SENAI Departamento Regional do Esprito Santo 45

    Dm = De - 2x Onde: De = dimetro da polia x = altura efetiva da correia h = altura da correia

    Transmisso por correia dentada A correia dentada em unio com a roda dentada correspondente permitem uma transmisso de fora sem deslizamento. As correias de qualidade tm no seu interior vrios cordonis helicoidais de ao ou de fibra de vidro que suportam a carga e impedem o alongamento. A fora se transmite atravs dos flancos dos dentes e pode chegar a 400N/cm2.

    O perfil dos dentes pode ser trapezoidal ou semicircular, geralmente, so feitos com mdulos 6 ou 10. As polias so fabricadas de metal sinterizado, metal leve ou ferro fundido em areia especial para preciso nas medidas em bom acabamento superficial. Para a especificao das polias e correias dentadas, deve-se mencionar o comprimento da correia ou o nmero de sulcos da polia, o passo dos dentes e a largura. A relao de transmisso (i) dada por:

    nmero de sulcos da polia maior nmero de sulcos da polia menor

    i =

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ CST 46 Companhia Siderurgica de Tubaro

    Procedimentos em manuteno com correias e polias A correia importante para a mquina. Quando mal aplicada ou frouxa, provoca a perda de velocidade e de eficincia da mquina; quando esticada demais, h quebra dos eixos ou desgaste rpido dos mancais. As polias devem ter uma construo rigorosa quanto concentricidade dos dimetros externos e do furo, quanto perpendicularidade entre as faces de apoio e os eixos dos flancos, e quanto ao balanceamento, para que no provoquem danos nos mancais e eixos. Os defeitos construtivos das polias tambm influem negativamente na posio de montagem do conjunto de transmisso. Influncia dos defeitos das polias na posio de montagem do conjunto de transmisso

    Tipo de defeito da polia Repercusso do defeito sobre a posio de montagem

    Defeito de funcionamento da transmisso por correia

    furo com excesso de dimetro entrada

    montagem desalinhada

    superfcie de contato abaulada (cubo)

    montagem desalinhada

    superfcie de contato abaulada (eixo)

    montagem desalinhada

    oscilao da polia no seu movimento de rotao

    superfcie de ajuste do eixo com o eixo oblquo

    montagem desalinhada

    furo da polia com o eixo oblquo

    montagem desalinhada

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________

    SENAIDepartamento Regional do Esprito Santo 47

    superfcie de ajuste do eixo excntrica

    montagem excntrica

    falta de movimento circular

    furo excntrico da polia

    montagem excntrica

    Transmisso por correntes Um ou vrios eixos podem ser acionados atravs de corrente. A transmisso de potncia feita atravs do engrenamento entre os dentes da engrenagem e os elos da corrente; no ocorre o deslizamento. necessrio para o funcionamento desse conjunto de transmisso que as engrenagens estejam em um mesmo plano e os eixos paralelos entre si.

    roda motora roda movida

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ CST 48 Companhia Siderurgica de Tubaro

    A transmisso por corrente normalmente utilizada quando no se podem usar correias por causa da umidade, vapores, leos, etc. , ainda, de muita utilidade para transmisses entre eixos prximos, substituindo trens de engrenagens intermedirias.

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ SENAI Departamento Regional do Esprito Santo 49

    Tipos de correntes Corrente de rolos composta por elementos internos e externos, onde as talas so permanentemente ligadas atravs de pinos e buchas; sobre as buchas so, ainda, colocados rolos. Esta corrente aplicada em transmisses, em movimentao e sustentao de contrapeso e, com abas de adaptao, em transportadores; fabricada em tipo standard, mdio e pesado.

    A 5

    8P : B A

    2 : H P

    8

    (para correntes standard)

    Vrias correntes podem ser ligadas em paralelo, formando corrente mltipla; podem ser montadas at 8 correntes em paralelo.

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ CST 50 Companhia Siderurgica de Tubaro

    Corrente de dentes Nesse tipo de corrente h, sobre cada pino articulado, vrias talas dispostas uma ao lado da outra, onde cada segunda tala pertence ao prximo elo da corrente.

    Dessa maneira, podem ser construdas correntes bem largas e muito resistentes. Alm disso, mesmo com o desgaste, o passo fica, de elo a elo vizinho, igual, pois entre eles no h diferena. Esta corrente permite transmitir rotaes superiores s permitidas nas correntes de rolos. conhecida como corrente silenciosa (silent chain).

    Corrente de elos livres Esta uma corrente especial usada para transportadores e, em alguns casos, pode ser usada em transmisses. Sua caracterstica principal a facilidade de retirar-se qualquer elo, sendo apenas necessrio suspend-lo. conhecida por link chain.

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________

    SENAI Departamento Regional do ESprito Santo 51

    Corrente comum Conhecida tambm por cadeia de elos, possui os elos formados de vergalhes redondos soldados, podendo ter um vergalho transversal para esforo. usada em talhas manuais, transportadores e em uma infinidade de aplicaes.

    Corrente de blocos uma corrente parecida com a corrente de rolos, mas, cada par de rolos, com seus elos, forma um slido (bloco). usada nos transportadores e os blocos formam base de apoio para os dispositivos usados para transporte.

    Fabricao das correntes As talas so estampadas de fitas de ao; os rolos e as buchas so repuxados de chapas de ao ou enrolados de fitas de ao; os pinos so cortados de arames de ao. As peas prontas so, separadamente, beneficiadas ou temperadas para aproximadamente 60 rockwell.

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ CST 52 Companhia Siderurgica de Tubaro

    Engrenagens para correntes As engrenagens para correntes tm como medidas principais o nmero de dentes (Z), o passo (p) e o dimetro (d).

    O passo igual corda medida sobre o dimetro primitivo desde o centro de um vo ao centro do vo consecutivo, porque a corrente se aplica sobre a roda em forma poligonal.

  • ___________________________________________________________________________________________________ CST 58 Companhia Siderrgica de Tubaro

    Algumas rodas possuem o perfil modificado para compensar o alargamento produzido pelo desgaste. Os dentes so formados de tal modo que os rolos colocados entre eles tenham folga no flanco da frente e no flanco de trs.

    Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ SENAI Departamento Regional do Esprito Santo 53

    O perfil dos dentes corresponde ao dimetro dos rolos da corrente e para que haja facilidade no engrenamento, as laterais dos dentes so afiladas e 10% mais estreitas que a corrente.

  • Essas esferas ou rolos so mantidos equidistantes por meio do separador ou gaiola a fim de distribuir os esforos e manter concntricos os anis. O anel externo (capa) fixado na pea ou no mancal e o anel interno fixado diretamente ao eixo.

    Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ CST 54 Companhia Siderurgica de Tubaro

    Mancais de Rolamento e Deslizamento Mancais de Rolamento Quando se buscou diminuir sensivelmente os problemas de atrito de resistncia alta velocidade, encontrados nos mancais de deslizamento, chegou-se aos mancais de rolamento ou simplesmente rolamentos. Os rolamentos so simplesmente rolamentos de mquinas constitudos por dois anis de ao (geralmente SAE 52 100) separados por uma ou mais fileiras de esferas ou rolos.

  • Classificao dos rolamentos Quanto ao tipo de carga que suportam, os rolamentos podem ser:

    Radiais - suportam cargas radiais e leves cargas axiais.

    Axiais - no podem ser submetidos a cargas radiais.

    Mistos - suportam tanto carga axial quanto radial.

    Tipos de rolamentos Rolamento fixo de uma carreira de esferas o mais comum dos rolamentos. Suporta cargas radiais e pequenas cargas axiais e apropriado para rotaes mais elevadas. Sua capacidade de ajustagem angular limitada, por conseguinte, necessrio um perfeito alinhamento entre o eixo e os furos da caixa.

    Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ SENAI Departamento Regional do Espirito Santo 55

    A seguir veja as vantagens e desvantagens que os rolamentos possuem em relao aos mancais de deslizamento.

    Vantagens Menor atrito e aquecimento Coeficiente de atrito de partida

    (esttico) no superior ao de operao (dinmico)

    Pouca variao do coeficiente de atrito com carga e velocidade

    Baixa exigncia de lubrificao Intercambialidade internacional Mantm a forma de eixo Pequeno aumento da folga durante a

    vida til

    Desvantagens Maior sensibilidade aos choques Maiores custos de fabricao Tolerncia pequena para carcaa e

    alojamento do eixo No suporta cargas to elevadas como

    os mancais de deslizamento Ocupa maior espao radial

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________

    CST 56 Companhia Siderurgica de Tubaro

    Rolamento de contato angular de uma carreira de esferas Admite cargas axiais somente em um sentido, portanto, deve sempre ser montado contraposto a um outro rolamento que possa receber a carga axial no sentido contrrio.

    Rolamento autocompensador de esferas um rolamento de duas carreiras de esferas com pista esfrica no anel externo, o que lhe confere a propriedade de ajustagem angular, ou seja, compensar possveis desalinhamentos ou flexes do eixo.

    Rolamento de rolo cilndrico apropriado para cargas radiais elevadas e seus componentes so separveis, o que facilita a montagem e desmontagem.

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ SENAI Departamento Regional do Espirito Santo 57

    Rolamento autocompensador de uma carreira de rolos Seu emprego particularmente indicado para construes em que se exige uma grande capacidade de suportar carga radial e a compensao de falhas de alinhamento.

    Rolamento autocompensador com duas carreiras de rolos um rolamento para os mais pesados servios. Os rolos so de grande dimetro e comprimento. Devido ao alto grau de oscilao entre rolos e pistas, existe uma distribuio uniforme de carga.

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________

    CST 58 Companhia Siderurgica de Tubaro

    Rolamento axial de esfera Ambos os tipo de rolamento axial de esfera (escora simples e escora dupla) admitem elevadas cargas axiais, porm, no podem ser submetidos a cargas radiais. Para que as esferas sejam guiadas firmemente em suas pistas, necessria a atuao permanente de uma determinada carga axial mnima.

    Rolamento de rolos cnicos Alm de cargas radiais, os rolamentos de rolos cnicos tambm suportam cargas axiais em um sentido. Os anis so separveis. O anel interno e o externo podem ser montados separadamente. Como s admitem cargas axiais em um sentido, de modo geral torna-se necessrio montar os anis aos pares, um contra o outro.

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________

    SENAI Departamento Regional do Espirito Santo 59

    Rolamento axial autocompensador de rolos Possui grande capacidade de carga axial e, devido disposio inclinada dos rolos, tambm pode suportar considerveis cargas radiais. A pista esfrica do anel da caixa confere ao rolamento a propriedade de alinhamento angular, compensando possveis desalinhamentos ou flexes do eixo.

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ CST60 Companhia Siderurgica de Tubaro

    Rolamento de agulhas Possui uma seco transversal muito fina, em comparao com os rolamento de rolos comuns. utilizado especialmente quando o espao radial limitado.

    Designao dos rolamentos Cada rolamento mtrico padronizado tem uma designao bsica especfica que indica o tipo de rolamento e a correlao entre suas dimenses principais. Essas designaes bsicas compreendem 3, 4 ou 5 algarismos, ou uma combinao de letras e algarismos, que indicam o tipo de rolamento, as sries de dimenses e o dimetro do furo, nesta ordem. Os smbolos para os tipos de rolamento e as sries de dimenses, junto com os possveis sufixos indicando uma alterao na construo interna, designam uma srie de rolamentos. A tabela mostra esquematicamente como o sistema de designao constitudo. Os algarismos entre parnteses, indicam que embora eles possam ser includos na designao bsica, so omitidos por razes prticas. Como no caso do rolamento de duas carreiras de esferas de contato angular onde o zero omitido. Convm salientar que, para a aquisio de um rolamento, necessrio conhecer apenas as seguintes dimenses: o dimetro externo, o dimetro interno e a largura ou altura. Com esses dados, consulta-se o catlogo do fabricante para obter a designao e informaes como capacidade de carga, peso, etc.

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________

    SENAI Departamento Regional do Espirito Santo 61

    Tabela

    Tipos de rolamento

    (0) 1 2 3 4 5 6 7 N QU

    Sries mais comuns para cada tipo de rolamento

    (0)32

    (0)33

    1(1)0

    1(0)2

    (1)22

    1(0)3

    (1)23

    112

    239

    230

    240

    231

    241

    222

    232

    213

    223

    292

    293

    294

    329

    320

    330

    331

    302

    322

    332

    303

    313

    323

    4(2)2

    4(2)3

    511

    512

    532

    513

    533

    514

    534

    522

    542

    523

    524

    544

    618

    619

    16(0)0

    6(0)0

    630

    16(0)1

    (60)2

    6(0)2

    622

    (60)3

    6(0)3

    623

    6(0)4

    7(0)2

    7(0)3

    NU10

    N(0)2

    NUP(0)2

    NJ(0)2

    NU(0)2

    NUP22

    NJ22

    N(0)3

    NUP(0)3

    NJ(0)3

    NU(0)3

    NUP23

    NJ23

    NU23

    NUP(0)4

    NJ(0)4

    NU(0)4

    (0)2

    (0)3

    Mancais de deslizamento So conjuntos destinados a suportar as solicitaes de peso e rotao de eixos e rvores. Os mancais esto submetidos ao atrito de deslizamento que o principal fator a considerar para sua utilizao.

    Classificao dos mancais Pelo sentido das foras que suportam, os mancais classificam-se em: axiais, radiais, mistos.

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________

    CST 62 Companhia Siderurgica de Tubaro

    Axiais Impedem o deslocamento na direo do eixo, isto , absorvem esforos longitudinais.

    Radiais Impedem o deslocamento na direo do raio, isto , absorvem esforos transversais.

    Mistos Tem, simultaneamente, os efeitos dos mancais axiais e radiais.

    Formas construtivas dos mancais Os mancais, em sua maioria, so constitudos por uma carcaa e uma bucha. A bucha pode ser dispensada em casos de pequena solicitao.

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ SENAI Departamento Regional do Espirito Santo 63

    Mancal axial Feito de ferro fundido ou ao, tem como fator principal a forma da superfcie que deve permitir uma excelente lubrificao. A figura abaixo mostra um mancal axial com rotao em sentido nico e o detalhe dos espaos para lubrificao. A figura seguinte mostra um caso para rotao alternada com respectivo detalhe para lubrificao.

    Mancal inteirio Feito geralmente de ferro fundido e empregado como mancal auxiliar embuchado ou no.

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________

    CST 64 Companhia Siderurgica de Tubaro

    Mancal ajustvel Feito de ferro fundido ou ao e embuchado. A bucha tem sempre forma que permite reajuste radial. Empregado geralmente em tornos e mquinas que devem funcionar com folga constante.

    Mancal reto bipartido Feito de ferro fundido ou ao e embuchado com buchas de bronze ou casquilhos de metal antifrico. Empregado para exigncias mdias.

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________

    SENAI Departamento Regional do Espirito Santo 65

    Mancal a gs O gs (nitrognio, ar comprimido, etc.) introduzido no mancal e mantm o eixo suspenso no furo. Isso permite altas velocidades e baixo atrito. Empregado em turbinas para esmerilhamento e outros equipamentos de alta velocidade.

    Materiais para buchas Os materiais para buchas devem ter as seguintes propriedades:

    baixo mdulo de elasticidade, para facilitar a acomodao forma do eixo;

    baixa resistncia ao cisalhamento, para facilitar o alisamento da superfcie;

    baixa soldabilidade ao ao, para evitar defeitos e cortes na superfcie;

    boa capacidade de absorver corpos estranhos, para efeito de limpar a pelcula lubrificante;

    resistncia compresso, fadiga, temperatura de trabalho e corroso;

    boa condutibilidade trmica;

    coeficiente de dilatao semelhante ao do ao.

    Os materiais mais usados so: bronze fosforoso, bronze ao chumbo, lato, ligas de alumnio, metal antifrico, ligas de cobre sinterizado com adio de chumbo ou estanho ou grafite em p, materiais plsticos como o nilon e o politetrafluretileno (teflon). Os sinterizados so autolubrificantes por serem mergulhados em leo quente aps sua fabricao. Este processo faz com que o leo fique retido na porosidade do material e com o calor do trabalho venha superfcie cumprir sua funo.

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ CST 66 Companhia Siderrgica de Tubaro

    Acoplamentos Introduo Acoplamento um elemento de mquina que transmite momentos de rotao segundo os princpios da forma e do atrito.

    embreagem cnica embreagem radial

    Emprega-se o acoplamento quando se deseja transmitir um momento de rotao (movimento de rotao e foras) de um eixo motor a outro elemento de mquina situado coaxialmente a ele.

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ SENAIDepartamento Regional do Esprito Santo 67

    Observao Os acoplamentos que operam por atrito so chamados de embreagem (frico) ou freios.

    Princpio de atuao dos acoplamentos O momento de rotao (Md) o produto da fora (F) pela distncia (L), sendo calculado pela frmula:

    Md = F . L

    Para um mesmo momento de rotao a ser transmitido, a distncia L menor num acoplamento pela forma:

    do que num acoplamento por atrito, pois F precisa ser menor para uma transmisso de fora por atrito.

    Classificao dos acoplamentos Os acoplamentos classificam-se em permanentes e comutveis. Os permanentes atuam continuamente e dividem-se em rgidos e flexveis. Os comutveis atuam obedecendo a um comando.

    Torque dividido pelo tempo = Potncia

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ CST 68 Companhia Siderrgica de Tubaro

    Acoplamentos permanentes rgidos Os mais empregados so as luvas de unio que devem ser construdas de modo que no apresentem salincias ou que estas estejam totalmente cobertas, para evitar acidentes.

    Observao: A unio das luvas ou flanges rvore feita por

    chaveta, encaixe com interferncia ou cones. Para transmisso de grandes potncias usam-se os acoplamentos de disco ou os de pratos, os quais tm as superfcies de contato lisas ou dentadas.

    Acoplamento de Discos Acoplamento de Pratos Os eixos dos acoplamentos rgidos devem ser alinhados precisamente, pois estes elementos no conseguem compensar eventuais desalinhamento ou flutuaes. O ajuste dos alojamentos dos parafusos deve ser feito com as partes montadas para obter o melhor alinhamento possvel.

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ SENAI Departamento Regional do Esprito Santo 69

    Os acoplamentos flexveis so construdos em forma articulada, em forma elstica ou em forma articulada e elstica. Permitem a compensao at 6 de ngulo de toro e deslocamento angular axial. Veja a seguir os principais tipos de acoplamentos flexveis.

    Acoplamento elstico de pinos Os elementos transmissores so pinos de ao com mangas de borracha.

    Acoplamentos permanentes flexveis Esses elementos so empregados para tornar mais suave a transmisso do movimento em rvores que tenham movimentosbruscos e quando no se pode garantir um perfeito alinhamento

    entre as rvores.

  • ___________________________________________________________________________________________________ SENAI Departamento Regional do Esprito Santo 75

    Acoplamento elstico de garras As garras, constitudas por tacos de borracha, encaixam-se nas aberturas do contradisco e transmitem o momento de rotao.

    Acoplamento perflex Os discos de acoplamento so unidos perifericamente por uma ligao de borracha apertada por anis de presso.

    Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ CST 70 Companhia Siderrgica de Tubaro

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ SENAI Departamento Regional do Esprito Santo 71

    Acoplamento elstico de fita de ao Consiste de dois cubos providos de flanges ranhuradas onde est montada uma grade elstica que liga os cubos. O conjunto est alojado em duas tampas providas de junta de encosto e de retentor elstico junto ao cubo. Todo o espao entre os cubos e as tampas preenchido com graxa.

    Acoplamento flexvel oldham Permite a ligao de rvores com desalinhamento paralelo. Quando a pea central montada, seus ressaltos se encaixam nos rasgos das peas conectadas s rvores.

    Acoplamento Falk

    Apesar de este acoplamento ser flexvel, as rvores devem ser bem alinhadas no ato de sua instalao para que no provoquem vibraes excessivas em servios. Acoplamento de dentes arqueados Os dentes possuem a forma ligeiramente curvada no sentido axial, o que permite at 3 de desalinhamento angular. O anel dentado (pea transmissora do movimento) possui duas carreiras de dentes que so separadas por uma salincia central.

    O formato desse acoplamento produz uma conexo flexvel atravs da ao deslizante da pea central.

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ CST 72 Companhia Siderrugica do Esprito Santo

    Junta Cardan

    A junta com articulao esfrica, com ou sem rvore telescpica, empregada para transmitir pequenos momentos de toro. A junta cardan e a junta com articulao esfrica no conseguem dar rvore comandada uma velocidade constante, igual da rvore motriz.

    Junta de articulao usada para transmisso de momentos de toro em casos de rvores que formaro ngulo fixo ou varivel durante o movimento.

    A junta de articulao mais conhecida a junta universal (ou junta cardan) empregada para transmitir grandes foras. Com

    apenas uma junta universal o ngulo entre as rvores no deve exceder a 15. Para inclinaes at 25, usam-se duas juntas.

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ SENAIDepartamento Regional do Esprito Santo 73

    Junta universal de velocidade constante (homocintica) Transmite velocidade constante e tem comando atravs de esferas de ao que se alojam em calhas. O formato dessas calhas permite que o plano de contato entre as esferas e as calhas divida, sempre, o ngulo das rvores em duas partes iguais. Essa posio do plano de contato que possibilita a transmisso constante da velocidade.

    Acoplamentos comutveis Acoplamentos comutveis transmitem fora e movimento somente quando acionados, isto , obedecendo a um comando. So mecanismos que operam segundo o princpio de atrito. Esses mecanismos recebem os nomes de embreagens e de freios. As embreagens, tambm chamadas frices, fazem a conexo entre rvores. Elas mantm as rvores, motriz e comandada, mesma velocidade angular. Os freios tm as funes de regular, reduzir ou parar o movimento dos corpos. Segundo o tipo de comando, existem os acoplamentos comutveis manuais, eletromagnticos, hidrulicos, pneumticos e os diretamente comandados pela mquina de trabalho.

    Embreagens As embreagens conforme o tipo, podem ser acionadas, durante o movimento da mquina ou com ela parada.

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________ CST 74 Companhia Siderrgica de Tubaro

    As formas mais comuns das embreagens acionadas em repouso so o acoplamento de garras e o acoplamento de dentes. Geralmente, esses acoplamentos so usados em aventais e caixas de engrenagens de mquinas ferramentas convencionais.

    A seguir sero apresentados os principais tipos de embreagens acionadas em marcha. Embreagem de disco Consiste em anis planos apertados contra um disco feito de material com alto coeficiente de atrito, para evitar o escorregamento quando a potncia transmitida.

    Normalmente a fora fornecida por uma ou mais molas e a embreagem desengatada por uma alavanca.

  • Esprito Santo _________________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________________

    SENAIDepar