57140480 Bucha Mancais Etc
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Unidade avançada
Faetec / Nuclep
Trabalho de elementos de máquinas
Buchas, Mancais, Guias, Rolamentos,
e Eixo árvore.
Turma: 3A
Grupo: Hannah Samara
José Paulo
Thiago Silva
Professor: Sebastião
Índice:
Buchas• Finalidade das buchas
• Tipos de buchas
• Tabelas
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• Materiais e utilizações
• Exemplos práticos
• Desenho técnico
Mancais• Finalidade dos mancais
• Tipos de mancais
• Tabelas
• Materiais e utilizações
• Exemplos práticos
• Desenho técnico
Guias
• Finalidade das guias
• Tipos de guias
• Tabelas
• Materiais e utilizações
• Exemplos práticos
• Desenho técnico
Rolamentos• Finalidade dos rolamentos
• Tipos de rolamentos
• Tabelas
• Materiais e utilizações
• Exemplos práticos
• Desenho técnico
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Eixo árvore• Finalidade dos eixos árvore
• Tipos de eixos árvores
• Tabelas
• Materiais e utilizações
• Exemplos práticos
• Desenho técnico
Finalidade das buchasAs buchas são elementos de máquinas de forma cilíndrica ou cônica. Servem para apoiar eixos eguiar brocas e alargadores. Nos casos em que o eixo desliza dentro da bucha, deve haver lubrificação.
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Tipos de buchasAs buchas podem ser classificadas quanto ao tipo de solicitação. Nesse sentido, elas podem ser de fricção radial para esforços radiais, de fricção axial para esforços axiais e cônicos paraesforços nos dois sentidos.
Buchas de fricção radial
Essas buchas podem ter várias formas. As mais comuns são feitas de um corpo cilíndricofurado, sendo que o furo possibilita a entrada de lubrificantes. Essas buchas são usadas em
peças para cargas pequenas e em lugares onde a manutenção seja fácil.
Em alguns casos, essas buchas são cilíndricas na parte interior e cônicas na parte externa. Osextremos são roscados e têm três rasgos longitudinais, o que permite o reajuste das buchas nas
peças.
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Bucha de fricção axial
Essa bucha é usada para suportar o esforço de um eixo em posição vertical.
Bucha cônica
Esse tipo de bucha é usado para suportar um eixo do qual se exigem esforçosradiais e axiais. Quase sempre essas buchas requerem um dispositivo de fixaçãoe, por isso, são pouco empregadas.
Bucha-guia para furação e alargamento
Nos dispositivos para furação, a bucha-guia orienta e possibilita autoposicionamento
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da ferramenta em ação na peça. Dessa forma, obtém-se a posição correta das superfíciesusinadas.
A principal finalidade da bucha-guia é a de manter um eixo comum (coaxilidade) entre ela e ofuro. Para isso, as buchas-guia devem ser de tipos variados.Quando a distância (h) entre a peça e a base de sustentação da bucha-guia é grande, usam-se buchas-guia longas com as seguintes características:
· Ajuste: h7 - n6;· 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.
Quando dois furos são próximos um do outro, usam-se duas buchas-guia com borda etravamento entre si. Ou, então, usa-se uma bucha-guia de diâmetro que comporte os furos comtravamento lateral por pino.
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Se for necessário trocar a bucha-guia durante o processo de usinagem, usamse buchas-guia dotipo removível com ajuste H7 - j6, cabeça recartilhada e travamento lateral por parafuso de fenda.
Bucha-guia com três usos, mais sofisticada tecnologicamente. Ela serve para manter um eixocomum (coaxilidade) para centralizar a peça e para fixá-la no dispositivo.
Tabelas de buchas
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Materiais e Utilização das Buchas
As buchas são feitas de materiais macios, como o bronze e ligas de metais leves.
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Exemplos Práticos das Buchas
Finalidade dos MancaisMancal é o elemento que suporta um eixo qualquer. Podem ser classificados como
mancais de deslizamento (buchas) ou mancais de rolamento (rolamentos). O primeirotipo é utilizado para máquinas pesadas ou equipamentos de baixa rotação, pois a baixavelocidade evita superaquecimento e desgaste pelo grande atrito. A vantagem desseelemento é o baixo custo. O segundo caso possui um custo mais elevado, mas éutilizado para velocidades de média a altíssimas, devido ao baixo atrito gerado pelarolagem dos elementos rolantes.
Tipos de Mancais:
Mancais de deslizamento
Geralmente, os mancais de deslizamento são constituídos de uma bucha
fixada num suporte. Esses mancais são usados em máquinas pesadas ou
em equipamentos de baixa rotação, porque a baixa velocidade evita
superaquecimento dos componentes expostos ao atrito.
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O uso de buchas e de lubrificantes permite reduzir esse atrito e melhorar a rotação do
eixo.As buchas são, em geral, corpos cilíndricos ocos que envolvem os eixos, permitindo-
lhes uma melhor rotação. São feitas de materiais macios, como o bronze e ligas demetais leves.
Mancais de guia
Muito encontrados em máquinas ferramentas, onde a mesa desliza sobre suas guias. Não suportam muita carga, o movimento relativo entre eles é de translação.
Mancais planos
Comumente chamados de radiais. São os que suportam carga perpendicular ao eixo derotação.
Mancais de escora
Também conhecido como de encosto. São projetados para trabalharem sob ação decargas axiais.
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Mancais de rolamentos
Quando necessitar de mancal com maior velocidade e menos atrito, o mancal derolamento é o mais adequado.Os rolamentos são classificados em função dos seuselementos rolantes
Veja os principais tipos:
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Tabelas
Materiais e Utilização dos Mancais
Geralmente a base do mancal é de ferro fundido ou podendo também ser de aço,dependendo muito de fatores técnicos envolvidos no projeto do mancal.Para a confecção da bucha utilizam-se diversos materiais, dos quais se destacam em
ordem de emprego os seguintes materiais:Metal patente: são ligas fundamentalmente a base de Estanho (89%), Antimônio (8%),Cobre (3%). Este metal é muito utilizado.
Ligas binárias de Cobre e Chumbo (20 a 40% de Chumbo): A boa resistência a fadigaindica o seu uso em mancais que trabalham em condições severas.
Bronzes: Três são os principais tipos de bronzes: Bronze a base de Estanho; Bronze a base de Chumbo;
Bronze de alta resistência.
Todos os tipos especificados acima são utilizados em mancais de bombas de água,motores marítimos, trens de laminação, mancais de vagões ferroviários.
Alumínio: Suas ligas resistem bem a corrosão produzida pela acidez do lubrificante. Sãomuito usados em mancais de motores de explosão, alguns compressores, equipamentosaeronáuticos.
Prata: Mancais com prata são muito usados em aeronaves e motores diesel. Sãocamadas (0.001 a 0.005 in) de prata depositada internamente em mancais de aço.
Ferro fundido: São raramente usados.Grafite: é misturado com cobre, bronze, e plásticos, obtendo assim, uma maior diminuição do coeficiente de fricção.
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Plásticos: Muito utilizados em máquinas de indústrias têxteis, alimentícias, com produtos corrosivos, oxigênio líquido.
APLICAÇÕES
- Motores de automóveis e aviões- Motores a gás e a óleo- Motores marítimos- Máquinas a vapor estacionárias- Bombas e compressores alternativos- Turbinas a vapor - Motores e bombas rotativas
Tabelas
Exemplos Práticos dos mancais
Desenho técnico
Finalidade das Guias
A guia é um elemento de máquina que mantém, com certo rigor, a trajetória dedeterminadas peças.
Exemplo: a ilustração de uma porta corrediça do box de um banheiro.
Tipos de Guias
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No caso de se desejar movimentos retilíneos geralmente são usados guias constituídasde peças cilíndricas ou prismáticas. Essas peças deslizam dentro de outra peça comforma geométrica semelhante, conforme ilustrações.
As guias podem ser abertas ou fechadas, como pode ser visto nas ilustrações a seguir.
As guias classificam-se em dois grupos: guias de deslizamento e de rolamento.
Guias de deslizamento:
Apresentam-se, geralmente, nas seguintes formas:
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Em máquinas operatrizes são empregadas combinações de vários perfis de guias de
deslizamentos, conhecidos como barramento. O quadro a seguir apresenta algunsperfis combinados e sua aplicação.
Guias de rolamento:
As guias de rolamento geram menor atrito que as guias de deslizamento. Isto ocorreporque os elementos rolantes giram entre as guias. Os elementos rolantes podem ser
esferas ou roletas, como ilustrações apresentadas no quadro a seguir.
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Os tipos de guias ilustrados foram utilizados, inicialmente, em máquinas de medição.
Atualmente, são largamente empregados em máquinas de Comando NuméricoComputadorizado (CNC).
Materiais e Utilização
Geralmente, conjunto de guias de deslizamento é feito com ferro fundido. Conforme a
finalidade do emprego da guia, ela pode ser submetida a um tratamento paraaumentar a dureza de sua superf ície.
Exemplos Práticos
Desenho técnico
Finalidade dos rolamentos
Um rolamento é um dispositivo que permite o movimento relativo controlado entre duas
ou mais partes. Os rolamentos são simplesmente rolamentos de máquinas constituídos
por dois anéis de aço (geralmente SAE 52 100) separados por uma ou mais fileiras de
esferas, agulhas ou rolos.
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Tipos de rolamentos
Rolamento fixo de uma carreira de esferas
É o mais comum dos rolamentos. Suporta cargas radiais e pequenas cargas axiais e éapropriado para rotações mais elevadas.Sua capacidade de ajustagem angular é limitada. É necessário um perfeito alinhamentoentre o eixo e os furos da caixa.
Rolamento de contato angular de uma carreira de esferas
Admite cargas axiais somente em um sentido e deve sempre ser montado contra outrorolamento que possa receber a carga axial no sentido contrário.
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Rolamento autocompensador de esferas
É um rolamento de duas carreiras de esferas com pista esférica no anel externo, o quelhe confere a propriedade de ajustagem angular, ou seja, de compensar possíveisdesalinhamentos ou flexões do eixo.
Rolamento de rolo cilíndrico
É apropriado para cargas radiais elevadas. Seus componentes são separáveis, o quefacilita a montagem e desmontagem.
Rolamento autocompensador de uma carreira de rolos
Seu emprego é particularmente indicado para construções em que se exige uma grandecapacidade para suportar carga radial e a compensação de falhas de alinhamento.
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Rolamento autocompensador de duas carreiras de rolos
É um rolamento adequado aos mais pesados serviços. Os rolos são de grande diâmetro ecomprimento. Devido ao alto grau de oscilação entre rolos e pistas, existe umadistribuição uniforme da carga.
Rolamento de rolos cônicos
Além de cargas radiais, os rolamentos de rolos cônicos também suportam cargas axiaisem um sentido.Os anéis são separáveis. O anel interno e o externo podem ser montados separadamente.Como só admitem cargas axiais em um sentido, torna-se necessário montar os anéis aos
pares, um contra o outro.
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Rolamento axial de esfera
Ambos os tipos de rolamento axial de esfera (escora simples e escora dupla) admitemelevadas cargas axiais, porém, não podem ser submetidos a cargas radiais. Para que asesferas sejam guiadas firmemente em suas pistas, é necessária a atuação permanente deuma carga axial mínima.
Rolamento axial autocompensador de rolos
Possui grande capacidade de carga axial devido à disposição inclinada dos rolos.Também pode suportar consideráveis cargas radiais.A pista esférica do anel da caixa confere ao rolamento a propriedade de alinhamentoangular, compensando possíveis desalinhamentos ou flexões do eixo.
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Rolamento de agulha
Possui uma seção transversal muito fina em comparação com os rolamentos de roloscomuns. É utilizado especialmente quando o espaço radial é limitado.
Rolamentos com proteção
São assim chamados os rolamentos que, em função das características de trabalho, precisam ser protegidos ou vedados.A vedação é feita por blindagem (placa). Existem vários tipos. Os principais tipos de
placas são:
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As designações Z e RS são colocadas à direita do número que identifica os rolamentos.Quando acompanhados do número 2 indicam proteção de ambos os lados.
Tabelas de RolamentosMaterias e Utilização dos Rolamentos
Exemplos Praticos
Exemplo do uso de rolamentos em patins.
Finalidade dos Eixos árvores
Os eixos árvores são utilizados para transmiti r movimentos com rotações que podem ser ampl iadas ou reduzidas. São ut ili zados com auxi lio de ro lamentos pa ra diminuir ao máximo os at ritos .
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Os eixos e as árvores podem ser fixos ou giratórios e sustentam os elementos de
máquina. No caso do eixo fixo os elementos é que giram.
Quando se trata de eixo-árvore giratório, o eixo se movimenta juntamente com seuselementos ou independentemente deles como, por exemplo: eixos de afiadores(esmeris), rodas de trole (trilhos), eixos de máquinas-ferramenta, eixos sobre mancais.
Tipos de eixos:Maciços
A maioria dos eixos maciços tem seção transversal circular maciça, com degraus ouapoios para ajuste das peças montadas sobre eles. A extremidade do eixo é chanfrada
para evitar rebarbas. As arestas são arredondadas para aliviar a concentração deesforços.
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(Eixo maciço de 30 mm usado para transmitir os torques aplicados ás engrenagens).
Vazados Normalmente, as máquinas-ferramenta possuem o eixo-árvore vazado para facilitar afixação de peças mais longas para a usinagem.
Cônicos
Os eixos cônicos devem ser ajustados a um componente que possua um furo de encaixecônico. A parte que se ajusta tem um formato cônico e é firmemente presa por uma
porca. Uma chaveta é utilizada para evitar a rotação relativa.
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Roscados
Esse tipo de eixo é composto de rebaixos e furos roscados, o que permite sua utilizaçãocomo elemento de transmissão e também como eixo prolongador utilizado na fixação derebolos para retificação interna e de ferramentas para usinagem de furos.
Ranhurados
Esse tipo de eixo apresenta uma série de ranhuras longitudinais em torno de suacircunferência. Essas ranhuras engrenam-se com os sulcos correspondentes de peçasque serão montadas no eixo. Os eixos ranhurados são utilizados para transmitir grandeforça.
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Estriados
Assim como os eixos cônicos, como chavetas, caracterizam-se por garantir uma boaconcentricidade com boa fixação, os eixos-árvore estriados também são utilizados paraevitar rotação relativa em barras de direção de automóveis, alavancas de máquinas etc.
Flexíveis
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Consistem em uma série de camadas de arame de aço enroladas alternadamente emsentidos opostos e apertadas fortemente. O conjunto é protegido por um tubo flexívele a união com o motor é feita mediante uma braçadeira especial com uma rosca.São eixos empregados para transmitir movimento a ferramentas portáteis (roda deafiar), e adequados a forças não muito grandes e altas velocidades (cabo develocímetro).
Material e Utilização dos Eixos Arvore
Os eixos e árvores são fabricados em aço ou ligas de aço, pois os materiaismetálicos apresentam melhores propriedades mecânicas do que os outrosmateriais. Por isso, são mais adequados para a fabricação de elementos detransmissão:
•
Eixos com pequena solicitação mecânica são fabricados em aço ao carbono;• Eixo-árvore de máquinas e automóveis são fabricados em aço-níquel;• Eixo-árvore para altas rotações ou para bombas e turbinas são fabricados em aço
cromo-níquel;• Eixos para vagões são fabricados em aço-manganês.
Exemplos Práticos dos Eixos Àrvores