Cálculo para determinação de chavetas

CÁLCULO PARA DETERMINAÇÃO DE CHAVETA
Chavetas e pinos são utilizados em eixos para segurar elementos rolantes tais como engrenagens, polias ou outras rodas. As chavetas são utilizadas para habilitar a transmissão de torque do eixo ao elemento por este suportado. Para as engrenagens do redutor do separador magnético, foram determinadas chavetas de seção quadrada de acordo com a norma DIN 6885.
Antes de dimensionar as chavetas, é preciso especificar o material cujo qual elas serão fabricadas. Foi especificado para todas as chavetas do conjunto redutor, o aço laminado a quente SAE 1006, que possui Sut=300 MPa, Sy=170 e dureza Brinell Bhn= 86HB. Determinado o material de fabricação, especifica-se as dimensões mínimas que a chaveta deve possuir de acordo com o fator de segurança especificado e o diâmetro do eixo. Para todas as chavetas, padronizou-se um fator de segurança nfs=2 e forma “A” com o intuito de reduzir os custos com a fabricação da mesma. A figuraX ilustra as possíveis configurações para a chaveta segundo a norma DIN 6885, onde b, h, e L são as dimensões da chaveta, t1 e t2 são os rasgos no eixo e na engrenagem respectivamente.

Os valores de t e h são determinados a partir das seguintes equações: * Altura de chaveta h:
Seja tensão σ=FA e a área de esmagamento da chaveta Aesmagamento=(h/2)L, onde a força F é dada por F=(T/r)= (2T/d). Assim tem-se:
Tensão admissível σadm: σadm= Synfs i)
Tensão normal σ: σ=FA=2Tdh2L=4TdhL ii)
Fazendo σadm≥σ, tem-se: h≥4TnfsdLSy (Eq.X)

* Largura da chaveta b:
Para o cálculo da largura da chaveta, utiliza-se a tensão de cisalhamento τ para obter um valor de b adequado a fim de minimizar o cisalhamento na seção entre o eixo e o cubo. Seja tensão τ=FA e a área de esmagamento da chaveta Aesmagamento=t×L, onde a força F é dada por F=(T/r)= (2T/d). O fator SSy=0,5×Sy para aços. Assim tem-se:
Tensão admissível τadm: τadm= SSynfs i)
Tensão normal