Trabalho eixos e chavetas

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  • Publicado : 26 de março de 2013
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Introdução

Eixos são elementos de máquinas que têm função de suporte de outros componentes mecânicos e não transmitem potência. As árvores, além de suporte, transmitem potência. Geralmente, na prática, usa-se apenas o termo eixo para denominar estes componentes.
Analisando ao pé da letra, podemos constatar que esses elementos são a ‘coluna vertebral’ da máquina. Falamos sobre suasaplicações e classificações, materiais de construção, dentre outros temas.
Eixos e Árvores
Assim como o homem, as máquinas contam com sua “coluna vertebral” como um dos principais elementos de sua estrutura física: eixos e árvores, que podem ter perfis lisos ou compostos, em que são montadas as engrenagens, polias, rolamentos, volantes, manípulos etc.

Os eixos e as árvores podem ser fixos ougiratórios e sustentam os elementos de máquina. No caso dos eixos fixos, os elementos (engrenagens com buchas, polias sobre rolamentos e volantes) é que giram.

Quando se trata de eixo-árvore giratório, o eixo se movimenta juntamente com seus elementos ou independentemente deles como, por exemplo, eixos de afiadores (esmeris), rodas de trole (trilhos), eixos de máquinas-ferramenta, eixos sobremancais.

Material de fabricação
Os eixos e árvores são fabricados em aço ou ligas de aço, pois os materiais metálicos apresentam melhores propriedades mecânicas do que os outros materiais.
Por isso, são mais adequados para a fabricação de elementos de transmissão:
· eixos com pequena solicitação mecânica são fabricados em aço ao carbono;
· eixo-árvore de máquinas e automóveis são fabricados emaço-níquel;
· eixo-árvore para altas rotações ou para bombas e turbinas são fabricados em aço cromo-níquel;
· eixo para vagões são fabricados em aço-manganês.
Quando os eixos e árvores têm finalidades específicas, podem ser fabricado em cobre, alumínio, latão, portanto, o material de fabricação varia de acordo com a função dos eixos e árvores.
Tipos e características de árvores
Conformesuas funções, uma árvore pode ser de engrenagens (em que são montados mancais e rolamentos) ou de manivelas, que transforma movimentos circulares em movimentos retilíneos.
Para suporte de forças radiais, usam-se espigas retas, cônicas, de colar, de manivela e esférica.

Para suporte de forças axiais, usam-se espigas de anéis ou de cabeça.

As forças axiais têm direção perpendicular (90º) àseção transversal do eixo, enquanto as forças radiais têm direção tangente ou paralela à seção transversal do eixo.

Quanto ao tipo, os eixos podem ser roscados, ranhurados, estriados, maciços, vazados, flexíveis, cônicos, cujas características estão descritas a seguir.
Eixos maciços
A maioria dos eixos maciços tem seção transversal circular maciça, com degraus ou apoios para ajuste das peçasmontadas sobre eles. A extremidade do eixo é chanfrada para evitar rebarbas. As arestas são arredondadas para aliviar a concentração de esforços.

Eixos vazados
Normalmente, as máquinas-ferramenta possuem o eixo-árvore vazado para facilitar a fixação de peças mais longas para a usinagem.
Temos ainda os eixos vazados empregados nos motores de avião, por serem mais leves.

Eixos cônicos
Oseixos cônicos devem ser ajustados a um componente que possua um furo de encaixe cônico. 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.

Eixos roscados
Esse tipo de eixo é composto de rebaixos e furos roscados, o que permite sua utilização como elemento de transmissão e também como eixo prolongadorutilizado na fixação de rebolos para retificação interna e de ferramentas para usinagem de furos.

Eixos-árvore ranhurados
Esse tipo de eixo apresenta uma série de ranhuras longitudinais em torno de sua circunferência. Essas ranhuras engrenam-se com os sulcos correspondentes de peças que serão montadas no eixo. Os eixos ranhurados são utilizados para transmitir grande força.

Eixos-árvore...
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