2-3. Eixos - Chavetas, Estrias, Juntas Por Interferência, Acoplamentos e Juntas Universais

8/18/2019 2-3. Eixos - Chavetas, Estrias, Juntas Por Interferência, Acoplamentos e Juntas Universais

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Chavetas, estrias, juntas por interferência, acoplamentos e juntas univer

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Ministério da Educação

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO

PARANÁCampus Curitiba

Elementos de Máquinas 1

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EIXOS

Chavetas, estrias, juntas por interferência, acoplamentosuniversais.


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CHAVETAS

A ASME define uma chaveta como:

“Uma parte de maquinaria desmontável que, quando colo

assentos, representa um meio positivo de transmitir torqueeixo e o cubo”.


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CHAVETAS

Tipos:• Paralela

• Quadrada•

Retangular• Cônica (ou em cunha ou afunilada)

• Transversal• Longitudinal

• Woodruff (meia-lua)• Cilíndrica• Meia-cana

As chavetas são padronizadas em reldiâmetro do eixo deixando poucas variávepara projeto.

Em geral, apenas o comprimento dapode ser dimensionado e sua altura e largrelacionados ao diâmetro do eixo no assent


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CHAVETAS PARALELAS

• Quando o torque muda de sinal, qualquer folga entre a chaveta e o rasgo causará carreg• Um parafuso no cubo, colocado a 90° da chaveta, podem manter o cubo axialmente e

para que não ocorra impacto.

• A ANSI define o tamanho padrão do parafuso que deve ser usado com cada tamanho de• O comprimento da chaveta deve ser menor que cerca de 1,5 vez o diâmetro do eix

excessiva com a deflexão do eixo.• Se for necessária maior resistência, duas chavetas podem ser usadas, defasadas de 90°.


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Chavetas, estrias, juntas por interferência, acoplamentos e juntas univerP r o f. A d r i a n o G o n ç a l v e s d o s P a s s o s

CHAVETAS PARALELAS

É a mais utilizada porém necessita de elemento para suporta


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TENSÕES EM CHAVETAS

Falha por cisalhamento (pode causar falha por fadiga)

Falha por esmagamento (por ser compressiva não causa falha po


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CONCENTRAÇÃO DE TENSÕES EM RASGOS DE CHAV


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CONCENTRAÇÃO DE TENSÕES EM RASGOS DE CHAV

A CONCENTRAÇÃO SE DÁ APENAS NO EIXO!!!


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ESTRIAS

• Transmissão de alto torque (elimina a necessidade de varias chavetas).• Permite movimentos axiais (extremamente útil para embreagens).• Devido a tolerâncias de fabricação, apenas cerca de 25% dos dentes estão em contato.• Falham da mesma maneira do que as chavetas porém raramente o esmagamento é o f


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ESTRIAS

A ASME fornece uma equação aproximada para o calculo do comprimeengajamento de um eixo estriado.

Ê


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AJUSTES POR INTERFERÊNCIA

• A AGMA fornece formulas padrões para o cálculo de ajustes por interferên• A pressão de interferência gera um aumento das tensões nominais de flex

Pode ser estimado a pressão de contado devido a deformação dos corpos:

O torque que pode ser transmitido por ajuste por interferência pode sdefinido em termos da pressão p na interface, o que cria uma força de atritno raio do eixo.

Ê


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AJUSTES POR INTERFERÊNCIA

Um ajuste por interferência cria concentração de tensões no eixoextremidades do cubo, devido à transição abrupta do material decomprimido.

Ê


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AJUSTES POR INTERFERÊNCIA - FEM

=

′

/

= 1.0


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ACOPLAMENTOS

Servem para acoplar dois eixos axialmente podendo permitir divformas de desalinhamentos

EXERCÍCIO (2 3 )


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EXERCÍCIO (2-3a)Problema Projete uma chaveta para o eixo do Exercício (2-2b).Dados O carregamento é o mesmo que no exercício com um torque máximo de 146

0 lb-in. Os diâmetros preliminares do eixo nas posiçoes das chavetas são d0,531 in. Use um coeficiente de segurança de 2.

Hipóteses Use chavetas quadradas, paralelas com rasgos produzidos por fresa de topocarbono, SAE 1010, será usado para as chavetas. Sut = 53 kpsi e Sy = 44 kpsi.ser 22900 psi. Ver a Figura 10-16 para fatores de concentração de tensão.

EXERCÍCIO (2 3b)


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EXERCÍCIO (2-3b)Problema Reprojete a fixação da engrenagem ao eixo do Exercício (2-2b) para t

por interferência em vez de uma conexão por chaveta. Defina as dimeengrenagem e suas tolerâncias para um ajuste por pressão.

Dados O carregamento é o mesmo que no Exemplo 10-2. O torque de pico

(ponto B) é 146 lb-in. Use os diâmetros nominais do eixo d 1 = 0,750 indiâmetro do cubo da engrenagem é 3 in e seu comprimento é 1,5 in.

Hipóteses O material do eixo é o mesmo que no Exercício (2-2b) ( E = 14 Mpsi, vferro fundido cinza classe 40 para a engrenagem com S

ut = 42 kps

v=0.28. Ver a Figura 10-20 para os fatores de concentração de tensãeixo 0,750 será aumentado ligeiramente a 0,780 nominal, onde e

pressão ao cubo da engrenagem para permitir à engrenagem escorredo eixo na montagem.

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