Eixos

Disponível somente no TrabalhosFeitos
  • Páginas : 5 (1023 palavras )
  • Download(s) : 0
  • Publicado : 10 de abril de 2012
Ler documento completo
Amostra do texto
Prof. Dr. Francisco José de Almeida

2. EIXOS E EIXOS-ÁRVORES

2.1. Notação a = coeficiente de tensão b = coeficiente de tipo de carga bo = coeficiente dimensional c = coeficiente de modo de aplicação da carga C = coeficiente de carga CS = coeficiente de segurança d = coeficiente do material de = diâmetro do eixo di = diâmetro do vazado do eixo dmin = diâmetro mínimo aceitável para o eixo Mc= momento fletor combinado Mfh = momento fletor horizontal Mfv = momento fletor vertical Mi = momento ideal Mt = momento de torção N = número de ciclos Qreal = carga real Qteórica = carga teórica SN = coeficiente de segurança à fadiga Wf = módulo de resistência à flexão α = coeficiente de solicitação β = coeficiente de forma σ = tensão normal σa = parcela da tensão aplicada que se alterna com otempo σadm = tensão admissível σe = tensão de escoamento σfur = tensão à fadiga para flexão oscilante σfw = tensão à fadiga ara flexão alternada σfw10 = tensão limite à fadiga para flexão alternada e eixos de 10mm de diâmetro σK = tensão de flambagem σm = tensão média σN = tensão à fadiga σperigosa = tensão perigosa, limite de projeto σr = tensão de ruptura τtur = tensão à fadiga para torçãooscilante τtw = tensão à fadiga para torção alternada

Eixos e Eixos-Árvores

Prof. Dr. Francisco José de Almeida

2

2.2. Introdução Definição: “Elemento rotativo ou estacionário, geralmente de seção circular, que tem montado sobre si elementos como engrenagens, polias, volantes, manivelas, rodas denteadas e outros elementos de transmissão de potência.” Eixo: elemento submetido à flexão –função estrutural Eixo-árvore: elemento submetido à flexo-torção – função de transmissão de potência 2.3. Materiais Os materiais mais usados para a confecção de eixos são: –Aço ABNT- 1020; 1025; 1045; –Aço ABNT- 2340 (Cromo Níquel); –Aço ABNT- 4143; 4140 (Cromo Molibdênio); –Aço ABNT- 6115; 6120; 6140 (Cromo Vanádio); –Aço ABNT- 8640; 8660 (Cromo Níquel Molibdênio); –Aço ABNT- 51210; 21410 (AçoInoxidável). Quanto melhores as características do material, menor pode ser a dimensão do elemento, economizando peso e tamanho, entre outros, porém aumentando-se o custo da matéria-prima. 2.4. Fabricação (a) Torneamento a partir de barras redondas: - trefiladas até 60mm - laminadas de 60mm até 150mm - forjadas acima de 150mm (b) Forjamento (c) Fundição (d) Extrusão (e) Sinterização Eixos ainda podem: - sertratados termicamente, - sofrer processos adicionais de acabamento. Sempre que um eixo apresentar escalonamentos de grandes dimensões (grande diferença entre o diâmetro maior e o diâmetro menor), tende-se a utilizar eixos forjados. Além disso, um eixo forjado apresenta resistência mecânica superior em relação a um eixo usinado.

Eixos e Eixos-Árvores

Prof. Dr. Francisco José de Almeida

32.5. Características (a) Eixos de aço de alta resistência apresentam mesma rigidez que os de aço comum; (b) Eixos vazados com um furo de diâmetro igual à metade do seu diâmetro externo pesa 75% e apresenta momento de inércia igual a 94% de um eixo inteiriço de mesmo diâmetro, (c) Eixos que trabalham a altas rotações devem ser balanceados. 2.6. Dimensionamento 2.6.1. Tipos de Solicitações2.6.2. Equações para o dimensionamento O dimensionamento de eixos se baseia na teoria de vigas, de Resistência dos Materiais: Mi ≤ σ adm Wf

σ=

com Wf =

π ⋅ de3 32

Substituindo e isolando o diâmetro, temos: Mi Mi Mi 32 M 32 3 ≤ σ adm ⇒ d e ≥ ⋅ i ⇒ d e ≥ 3 ⋅3 ⇒ d e ≥ 2,17 ⋅ 3 3 π σ adm π σ adm σ adm π ⋅ de 32

Eixos e Eixos-Árvores

Prof. Dr. Francisco José de Almeida

4

d min =2,17 ⋅ 3

Mi

σ adm

para eixo de seção circular e inteiriço.

Para eixo vazado, temos: d min = 2,17 ⋅ 3 β ⋅

σ adm

Mi

;

β=

1 d 1−  i   d  e 
4

Como o eixo é submetido a flexo-torção, devemos lançar mão de um critério de resistência. Considerando que, usualmente, o eixo é fabricado com material dúctil (p.e. aço), escolhemos o Critério de Energia de Distorção,...
tracking img