Elementos de Ligação Mecânicos

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Liga Liga ç ç ões mecânicas ões mecânicas Elementos de liga Elementos de liga ç ç ão ão mecânicos mecânicos Jos Jos é é Ant Ant ó ó nio Almacinha nio Almacinha

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LigaLigaçções mecânicas ões mecânicas Elementos de ligaElementos de ligaçção ão

mecânicosmecânicos

JosJoséé AntAntóónio Almacinhanio Almacinha

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Ligações mecânicas: elementos de ligação mecânicos

1.1 Elementos de liga1.1 Elementos de ligaçção mecânicosão mecânicos

Os elementos de ligaOs elementos de ligaçção mecânicos são ão mecânicos são óórgãos que rgãos que

materializam funmaterializam funçções mecânicas elementares:ões mecânicas elementares:

-- ligaligaçções fixas,ões fixas,

-- articulaarticulaçções,ões,

-- guias,guias,

-- ligaligaçções elões eláásticas.sticas.

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Ligações mecânicas: elementos de ligação mecânicos

com pinos (cavilhas) e pinos bifurcados

(Ligações fixas)

(Ligações fixas)

(Articulações)

(Articulações e guias)

(Guias)

por dobragem de juntas

com elementos estriados

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Ligações mecânicas: elementos de ligação mecânicos

1.1.1 Ligações permanentes (não desmontáveis)

As peças ligadas não podem ser separadas sem destruição

1.1.1.1 Ligações directas

Na ligação, apenas intervêm as peças a ligar.

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Ligações mecânicas: elementos de ligação mecânicos

1.1.1.1.1 Ajustamentos apertados (montagem com prensa)

a frio: ex: H6 / n5

H / p

Casquilho Podem assegurar a transmissão

de esforços significativos.

a quente: ex: H / r

H / s H / t H / u H / x

Ver norma ISO 286-1

Ligações permanentes (não desmontáveis)

Ligações directas (apenas intervêm as peças a ligar)

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Ligações mecânicas: elementos de ligação mecânicos

1.1.1.1.2 Cravação

Fase I Fase II

Contracabeça obtidapor deformação plásticada espiga (ou corpo)

Ligações permanentes (não desmontáveis)

Ligações directas (apenas intervêm as peças a ligar)

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Ligações mecânicas: elementos de ligação mecânicos

1.1.1.1.3 Dobragem de juntas

Aplicação em chapas de pequena espessura

flandresdefolha

iomínaludechapas

Ligação estaque quando estanhada(exemplo de aplicação: latas de conserva)

Símbolo (ver NP EN ISO 15785)

Ligações permanentes (não desmontáveis)

Ligações directas (apenas intervêm as peças a ligar)

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Ligações mecânicas: elementos de ligação mecânicos

1.1.1 Ligações permanentes (não desmontáveis)

As peças ligadas não podem ser separadas sem destruição.

1.1.1.2 Ligações indirectas

É necessário recorrer a outra peça ou elemento intermediário para estabelecer a ligação.

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Ligações mecânicas: elementos de ligação mecânicos

1.1.1.2.1 Rebitagem

Rebitagem a frio – d < 10 mma quente – d ≥≥≥≥ 10 mm

Cravaçãodo

Rebite

Contracabeça esféricaContracabeça

contrapunçoada

Rebite de expansão

Ligações permanentes (não desmontáveis)Ligações indirectas (com peça ou elemento intermediário)

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Ligações mecânicas: elementos de ligação mecânicos

1.1.1.2.2 Soldadura

Metal de adição

Ângulo deabertura

Soldadurade

ângulo

Soldaduras topo-a-topo

Afastamento Talão

Vareta de material de adição

Cordão Chama

Ligações permanentes (não desmontáveis)Ligações indirectas (com peça ou elemento intermediário)

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Ligações mecânicas: elementos de ligação mecânicos

1.1.2 Ligações desmontáveis

As peças ligadas podem ser separadas sem destruição.

1.1.2.1 Ligações completas (ligações fixas)

Não são possíveis deslocamentos relativos das peças ligadas.

1.1.2.1.1 Ligações directas

Na ligação, apenas intervêm as peças a ligar.

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Ligações mecânicas: elementos de ligação mecânicos

1.1.2.1.1.1 Ajustamentos fortemente presos

ex: H / m H7 / n6 (montagem com martelo)

Asseguram um bom posicionamento das peças e uma estabilidade da ligação sob cargas variáveis.

1.1.2.1.1.2 Ligações cónicas

Ligação por atrito na fixação.

Força de atrito

1:20

Fixação adicional, por chaveta

Ver norma ISO 286-1

Ver norma ISO 3040

Ligações desmontáveisLigações completas (ligações fixas)Ligações directas (apenas intervêm as peças a ligar)

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Ligações mecânicas: elementos de ligação mecânicos

1.1.2.1.1.3 Ligações roscadas

O corpo roscado é parte integrante da peça (exemplo: copo de lubrificação)

1.1.2.1.1.4 Ligações com grampos

Ligação por simples aderência

Ligação directa Ligação directa

Ligações desmontáveisLigações completas (ligações fixas)Ligações directas (apenas intervêm as peças a ligar)

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Ligações mecânicas: elementos de ligação mecânicos

1.1.2 Ligações desmontáveis

As peças ligadas podem ser separadas sem destruição.

1.1.2.1 Ligações completas

Não são possíveis deslocamentos relativos das peças ligadas.

1.1.2.1.2 Ligações indirectas

É necessário recorrer a outra peça ou elemento intermediário para estabelecer a ligação.

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Ligações mecânicas: elementos de ligação mecânicos

1.1.2.1.2.1 Ligações com peças roscadas (ver DTB-3, pp. 247-267)

Para desmontagens frequentes. Grande fiabilidade.

Perno (ver DTB-3, p.254)

Perno + Porca

Parafuso + Porca

Cabeças de parafusos

Cabeça

Parafuso - Peça roscada

Parafuso - Porca Perno - Porca

Porca (ver DTB-3, p.255) Parafuso

c

Rosca

Chave

Ligaçõesdesmontáveis

Ligaçõescompletas(ligações fixas)

Ligaçõesindirectas

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Ligações mecânicas: elementos de ligação mecânicos

1.1.2.1.2.1 Ligações com peças roscadas (continuação)

Para desmontagens frequentes. Grande fiabilidade.

Anilhas (ver DTB-3, pág. 261)

Esticador Porca Porca cilíndrica

com ranhuras

Anilha elástica

de espira W

de dentes acavalados exteriores Freio de porcas

elásticas de espira W

de dentes acavalados interiores

de dentes acavalados côncava

plana

Ligaçõesdesmontáveis

Ligaçõescompletas(ligações fixas)

Ligaçõesindirectas

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Ligações mecânicas: elementos de ligação mecânicos

1.1.2.1.2.2 Ligações com enchavetamentos forçados

Operação de desmontagem

1:100

Ligação por atrito (Ver DTB-3, p. 154)

Força de montagem

Chavetas inclinadas ou de cunha

Ligações desmontáveisLigações completas (ligações fixas)Ligações indirectas (com peça ou elemento intermediário)

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Ligações mecânicas: elementos de ligação mecânicos

Chavetas inclinadas ou de cunha (continuação)

Chaveta de cunha com cabeça

Enchavetamento forçado

Chavetas inclinadas côncavas

Chaveta inclinada com cabeça

Chavetas inclinadas

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Ligações mecânicas: elementos de ligação mecânicos

1.1.2.1.2.3 Ligações com pinos (ou cavilhas)

Pinos cilíndricos

Função de fixação

Função de posicionamentoFunção

defixação

Funçãode

fixação

Peça desmontável

Ligação manivela - veio

LigaçãoVeio - cubo

Ligaçõesdesmontáveis

Ligaçõescompletas(ligações fixas)

Ligaçõesindirectas

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Ligações mecânicas: elementos de ligação mecânicos

Pinos elásticos

Ligação com posicionamento (pino)+ fixação (parafuso – porca)

Função de posicionamento

Furo obtidocom umabrocahelicoidal (A função de

fixação éasseguradapelos parafusos)

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Ligações mecânicas: elementos de ligação mecânicos

Pinos cónicos Tipos de ligações

Limitação de movimento(Segurança)

Forma B

Força dedesmontagem

Força dedesmontagem

Função de centragem

Funçãode

fixação

A

B

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Ligações mecânicas: elementos de ligação mecânicos

Pinos cónicos (continuação)

Forma A

Pinos bifurcados

Pinos estriados

Função de

limitação de

movimento (segurança)

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Ligações mecânicas: elementos de ligação mecânicos

1.1.2 Ligações desmontáveis

As peças ligadas podem ser separadas sem destruição.

1.1.2.2 Ligações parciais

Apenas são possíveis certos tipos de deslocamentos relativos entre as peças ligadas.

1.1.2.2.1 Ligações sem translação

Articulações

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Ligações mecânicas: elementos de ligação mecânicos

1.1.2.2.1.1 Articulações cilíndricas

Anel elásticopara veio

Ligações desmontáveisLigações parciaisLigações sem translação (articulações)

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Ligações mecânicas: elementos de ligação mecânicos

1.1.2.2.1.2 Articulações esféricas

Articulação cilíndrica com pinos cilíndricos

1.1.2.2.1.3 Ligação com parafuso de guiamento

É permitida apenas uma rotação.

(Rótula)

Ligaçõesdesmontáveis

Ligaçõesparciais

Ligações semtranslação(articulações)

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Ligações mecânicas: elementos de ligação mecânicos

1.1.2 Ligações desmontáveis

As peças ligadas podem ser separadas sem destruição.

1.1.2.2 Ligações parciais

Apenas são possíveis certos tipos de deslocamentos relativos entre as peças ligadas.

1.1.2.2.2 Ligações sem rotação

Guias

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Ligações mecânicas: elementos de ligação mecânicos

1.1.2.2.2.1 Ligações com enchavetamentos livres

Chavetas paralelas

Veio com escatel

Operações para maquinar, por fresagem, escatéis em veios

Chaveta

Cubo de roda com escatel

Fresa de topo Fresa-disco

L + 0,5 a 1 mm

Ligaçõesdesmontáveis

Ligaçõesparciais

Ligações semrotação(guias)

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Ligações mecânicas: elementos de ligação mecânicos

Cubo de roda Anilha de segurança (ISO 2982-2)

Porca cilíndrica com ranhuras (ISO 2982-2)

Escatel

Veio

Dispositivos de

imobilização longitudinal

Ajustamentos

Escatel do cubo

P9 – apertado JS9 – normal D10 – livre

(deslizante)

Ligação com movimento de

translação

Tolerâncias normais

Chavetas paralelas (cont.)

Ligações sem rotação (guias)

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Ligações mecânicas: elementos de ligação mecânicos

Dispositivos adicionais para a imobilização longitudinal

Ligações desmontáveisLigações parciaisLigações sem rotação (guias)

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Ligações mecânicas: elementos de ligação mecânicos

Chaveta-disco ou chaveta Woodruff

Abertura de escatel com fresa-disco Enchavetamento livre

Ligações sem rotação (guias)

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Ligações mecânicas: elementos de ligação mecânicos

1.1.2.2.2.2 Ligações com elementos estriados

Ligaçõesdesmontáveis

Ligaçõesparciais

Ligações semrotação(guias)

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Ligações mecânicas: elementos de ligação mecânicos

1.1.2.2.2.3 Ligações com parafuso (ou pino) de guiamento

Ligação em translaçãocom parafuso de guiamento

Ligação em translaçãocom pino de guiamento (prisioneiro)

Ligações desmontáveisLigações parciaisLigações sem rotação (guias)

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Ligações mecânicas: elementos de ligação mecânicos

1.1.2.3 LIGAÇÕES ELÁSTICAS

Ligações utilizadas para amortecer vibrações e choques ou garantir a manutenção de peças em

posição.

Os elementos que garantem a elasticidade da ligação podem ser metálicos (molas) ou não metálicos (ex.: borracha).

1.1.2.3.1 Ligações com molas 1.1.2.3.2 Ligações sem molas

Ligação sem molas(borracha)

Molas

helicoidais

Molas

helicoidais

Exemplos:

Peças susceptíveis de sofrer deformações importantes, quando submetidas à acção de forças, e de retomar a forma inicial, quando cessa a acção deformadora.

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Ligações mecânicas: elementos de ligação mecânicos

Órgãos de máquinas

Chumaceiras de escorregamento e de rolamento (Rolamentos)

Para o apoio de veios, com movimento de rotação, que transmitem esforços, com ou sem possibilidade de absorção de pequenos desvios (angulares e axiais) dos veios.

Os esforços transmitidos pelos veios, aos apoios, podem ser radiais, axiais ou mistos.

Chumaceiras de escorregamento Rolamentos

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Ligações mecânicas: elementos de ligação mecânicos

Órgãos de máquinas

Chumaceiras de escorregamento

Para o apoio de veios, com movimento de rotação, que transmitem esforços, com ou sem possibilidade de absorção de pequenos desvios do veio.

Em termos de absorção de esforços, as chumaceiras podem ser radiais ou axiais.

Exemplo de

Chumaceira radial

Vista isométrica da tampa e do corpo de uma chumaceira radial

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Ligações mecânicas: elementos de ligação mecânicos

Órgãos de máquinas

Chumaceiras de rolamento (Rolamentos)

Para o apoio de veios, com movimento de rotação, que transmitem esforços, com ou sem possibilidade de absorção de pequenos desvios (angulares e

axiais) dos veios.

(de contacto angular)

(de contacto angular) (Rolos cónicos)

(autocompensador) (axial)

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Ligações mecânicas: elementos de ligação mecânicos

Chumaceiras de rolamento (Rolamentos)

Anel externo Anel interno