Roscas Parafusos ,porcas e arruelas

Prof. Clodoaldo Araujo

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Roscas

Rosca é um conjuntos de filetes em torno da superfície externa ou interna de um cilindro. São fundamentais na indústria, têm diversas finalidades e três aplicações básicas, que são elas:

• Ajustar peças com referência entre si;• Unir peças, permitindo também a desmontagem;• Transmitir esforços e permitir movimento.

Podemos classificar uma rosca por diversas formas :

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Rosca interna ou externa• Rosca externa (Ou macho) – Está presente no corpo de

elementos tais como um eixo. Exemplo: parafuso;• Rosca interna (Ou fêmea) – Está presente no interior do

corpo de um elemento, como em um furo. Exemplo: Porca;

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Sentido das roscas

Na interpretação de uma rosca ,esta sempre vai ser considerada como sendo à direita, a menos que seja indicado que ela tem sentido de enrolamento à esquerda. Se houver a necessidade de se inserir rótulos de identificação, a rosca à direita é identificada com “RH” no desenho, e a rosca à esquerda com “LH”.

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Roscas simples e roscas duplas• Rosca simples: É composta por uma hélice e o avanço é sempre

igual ao passo;• Rosca múltipla: Composta por duas ou mais hélices postas lada a

lado. É utilizada quando se desejam movimentos rápidos como em tampas de tubos de pasta de dente, haste de válvulas, caneta esferográfica e assim por diante.

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• Rosca quadrangular: É teoricamente a rosca ideal para transmissão de potência, pois suas faces são praticamente em ângulos retos em relação ao eixo do parafuso. Mas também apresenta desvantagens como: Difícil reprodução, contraporcas não se libertam com facilidade. Em geral é substituída pela rosca ACME;

Perfil de filete

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• Rosca ACME ou trapezoidal: É uma adaptação da rosca quadrangular pois apresenta uma resistência superior, tem fácil reprodução .Tendo ainda um movimento suave e uniforme, tem aplicação em fusos de máquinas;

Perfil de filete

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• Roscas redondas: É geralmente laminada a partir de chapas metálicas.Tem utilização em lâmpadas e soquetes, boca de garrafas, fusos CNC e etc ;

Perfil de filete

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• Rosca triangular: Muito uteis na fixação de peças, por meio de parafusos e porca.

Roscas Triangulares ainda apresentam subdivisões:

Perfil de filete

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Rosca Métrica• Rosca métrica: É designada pela letra ‘M’ seguida pelo tamanho

nominal e o passo, ambos em milímetros e separados pelo símbolo X. Exemplo: M20X2 (Rosca métrica com 20 milímetros de diâmetro e 2 de passo).

A ausência do valor de um passo indica que a rosca especificada é grossa

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Rosca Withworth• Roscas Withworth :As características principais da British Standard

Whitworth (BSW) ou a forma ou tipo da rosca são que o ângulo entre os flancos é 55 graus . A norma britânica para rosca fina (BSF) tem o mesmo perfil que o BSW porém com mais fios por polegada (fpp) .

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Rosca Americana ou Unificada• Em 1864 na América, William Sellers propôs um outro padrão baseado em

uma forma de rosca com grau alterado para 60º e variações de diâmetros diferentes. Isto era adotado como o padrão dos EUA e subseqüentemente desenvolvidos no American Nacional Coarse (ANC) e Nacional Fine (NF) para roscas.

Suas notas distinguem-se das utilizadas para rosca métrica por apresentar a letra U antes das letras que definem as séries após o numeral que indica o diâmetro da rosca .Assim como a rosca métrica, esta é considerada uma rosca à direita a menos que haja a adição do símbolo LH (que indica a rosca à esquerda) à nota da rosca .

Roscas para tubos e conexões• É comum para identificar os tubos em polegadas usando NPS (Nominal Pipe Size) ou

"Tamanho nominal do tubo". O equivalente métrico é chamado DN ou "diâmetro nominal". As designações métricas estão de acordo com a ISO e aplicam-se a todo o encanamento, gás natural, óleo para aquecimento, e, além de tubulação diversos usados em edifícios.

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Parafusos

Parafusos são componentes mecânicos de fixação, utilizados em uniões em ligações não permanentes de peças, ou seja, pode ser montada e desmontada.

Os parafusos apresentam três características que os diferencias entre si. Que são:•Formato da cabeça: Podem apresentar vários formatos inclusive parafusos

sem cabeça;•Tipo de rosca e formato do corpo: Cilíndrico ou cônico, totalmente roscado

ou parcialmente roscado;•Classe de resistência ;

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O que significa 8.8, 10.9 e 12.9

8.8 = 800 N/mm² - 80% da tração 10.9 = 1040 N/mm² - 90% da tração 12.9 = 1220 N/mm² - 90% da tração

As diferenças são :Quanto menor for a classe de resistência do parafuso, maior será a sua ductilidade, porém menor será a sua capacidade de gerar força.Quanto maior for a classe de resistência do parafuso, menor será a sua ductilidade, porém maior será a sua capacidade de gerar força.

O que é Ductilidade?

• É a capacidade de deformação do material até sua ruptura, sendo que, quanto mais dúctil for o parafuso, maior será sua capacidade de alongamento sem se romper.Parafusos com boa ductilidade podem ser apertados até a zona elasto-plástica, onde obtêm-se a maior força de fechamento da junta.

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Parafuso cabeça sextavada

Muito usando em uniões que precisão de apertos fortes pela chave de boca ou estria. Pode ser usado com ou sem porca, sendo que com a ausência da porca, o rosqueamento ocorre na própria peça. Um exemplo da necessidade da utilização de porcas juntamente com o parafuso, é em estruturas metálicas.

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Sextavado interno (Allen)• Com cabeça cilíndrica com sextavado interno: Em geral, é usado em uniões

que precisão de um grande aperto, mas a situação onde ele é acoplado o parafuso não dispõe de espaço suficiente para manuseio de ferramentas.

• Sem cabeça com sextavado interno: Serve para travar elementos de máquinas porém pode ter uma ponta rebaixada para fixar peças sem danificar a rosca ou uma ponta em grau para fixar e centralizar peças.

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Parafuso de cabeça com fenda• Cabeça redonda com fenda: é utilizado em montagens que não sofrem

grandes esforços e da um melhor acabamento à superfície;

• De cabeça escareada chata com fenda: Também utilizado em montagens que não sofrem grandes esforços e onde a cabeça do parafuso não pode exceder à superfície da peça;

• Cabeça escareada boleada com fenda: Muito usado em união de peças de espessura fina, e quanto há necessidade da cabeça do parafuso não aparecer, ou seja, ficar embutida na peça.

Todos os parafusos desse grupo têm como material de fabricação o aço, cobre e suas ligas (como latão).Com exceção do parafuso de cabeça escareada chata com fenda, que pode ser feito também em aço inoxidável e inox.

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• Utilizado em situações que exigem montagem e desmontagem constantes, pois a utilização de outro tipo de parafusos nestes casos pode acabar prejudicando as roscas dos furos. A rosca dos parafusos prisioneiros podem ter passos diferentes ou sentidos opostos.

Parafuso prisioneiro

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Parafusos de rosca soberba para madeira

Existem vários tipos de parafuso para madeira, e estes são fabricados em aço e tratados superficialmente para evitar efeitos oxidantes de agentes naturais. Na mesma linha está o conjunto parafuso- bucha plástica, que servem para fixação de elementos em bases de alvenaria. Alguns deles são:•Cabeça chata com fenda;•Cabeça quadrada;•Cabeça oval;•Cabeça redonda;•Cabeça sextavada.

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Exemplos:

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Porcas

É um componente mecânico, de forma cilíndrica ou prismática, geralmente metálica com um furo roscado no qual se encaixa um parafuso, um prisioneiro ou barra roscada. Tem função de aumentar resistências de fixação e de possibilitar a transmissão de movimento das peças fixadas.

Está sempre ligada a um parafuso. E apresentam diversas formas externas que variam de acorda com sua aplicação.

Curiosidade

• Pode parecer estranho, mas a palavra "porca" provém justamente do animal. A genitália do porco macho tem formato que lembra um parafuso que é introduzido na da porca (animal) para cópula (união) , assim como o parafuso é introduzido na porca (objeto).

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Classificação das roscasClassificação das roscas utilizadas nas porcas segundo sua função• Função de fixação – Rosca de perfil triangular;• Função de transmissão de movimento – Rosca de perfil

quadrado, trapezoidal, e especial;

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Porcas para aperto manual

• Porca borboleta ;

• Porca recartilhada ;

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Porcas para aperto com chave

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Porcas porca especiais

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Porcas ranhuradas

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Porca cega

Porcas autotravante ou Parlok

Essa porca possui um revestimento de nylon ou metal em seu interior,

que trava a porca no parafuso. Usadas para ajuste axial em (eixos de máquinas).

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E para situações em que houver a montagem de chapa em locais de difícil acesso, existem algumas porcas especiais que podem ajudar neste caso.

Porcas rápidas

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Arruelas

Tem a função de distribuir, por igual, a força entre a porca, o parafuso e as partes montadas. São feitas, principalmente de aço-carbono, cobre e latão. E para selecionar a arruela certa, precisa-se saber aonde esta será aplicada.

São muito usadas em máquinas que vibram com frequência, pois durante uma vibração os parafusos tendem a afrouxar, daí a importância da arruela que previne este possível afrouxamento evitando acidentes.

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Arruela lisa

• Ajuda a distribuir o aperto por igual e melhora o aspecto do conjunto. Usada em maquina que sofre pequenas vibrações;

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• Ela é usada na montagem de conjuntos mecânicos sujeitos a grandes esforços ou a grandes vibrações. Útil também como elemento de trava, servindo para evitar o afrouxamento das porcas e dos parafusos. Um exemplo de aplicação é em maquina que estão sujeitas a grandes variações de temperatura, como os automóveis;

Arruela de Pressão

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• Muito usada em equipamentos que estão sujeitos a grandes vibrações e pequenos esforços, como eletrodomésticos, painéis automotivos, equipamento de refrigeração;

Arruela Dentada

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• Tem as mesmas características e funções da arruela dentada, com a diferença de que suporta esforços um pouco maiores;

Arruela Serrilhada

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• É usada em chapas finas de acabamento externo, justamente porque ela não danifica esses acabamentos.Muito usado em motores elétricos .

Arruela Ondulada

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• A orelha pode ser dobrada sobre um canto vivo da porca garantindo sua união;

Arruela com travamento

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• Muito usada em montagem com cantoneiras ou perfis em ângulo como trilhos pois ela compensa os ângulos e deixa a superfície perfeitamente paralela onde o parafuso será acoplado;

Arruela perfilada

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União com parafusos e seus derivados • Mais importante que saber quais tipos de união é

entender os critérios que cada tipo exija e o modo de montagem e desmontagem adequada

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União com parafusos passantes

• Parafuso passa direto pelos furos atravessando toda a peça, por isso ele precisa de uma porca para fixa-lo. E dependendo do serviço ele pode precisar de uma arruela e contra-porca como acessórios.

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• Parafusos não-passantes – Este não passa pela peça toda, por este motivo ele não precisa de porca, sendo que o próprio furo onde se introduz o parafuso que deve ser roscado, em uma das peças a serem unidas;

União com parafusos não-passantes

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• Parafusos de pressão – É fixado com pressão, onde a extremidade do parafuso pressiona a peça fixando-a. Esta também pode ser com ou sem cabeça;

União com parafuso como pressão

Referências Bibliográficas e Créditos :• http://pt.slideshare.net/EltonRicardo/elementos-

de-fixao• http://www.fazfacil.com.br/reforma-construcao/d

uvidas-medidas-tubulacao/• https://www.youtube.com/watch?v=q3x18M24G0

o• ftp://ftp.ifes.edu.br/Campus/SaoMateus/Coorden

adorias/Mecanica/Professores/joaopb/Apostila_Elementos_2011.pdf