Escola Superior de Tecnologia EST Universidade do Estado do Amazonas DISCIPLINA: Transferncia de Calor Coordenao/curso: Tecnologia Mecnica.

Escola Superior de Tecnologia ESTUniversidade do Estado do AmazonasDISCIPLINA: Elementos Orgnicos de MquinasOs parafusos e porcasCoordenao/curso: Tecnologia em Manuteno Mecnica.Professor: Dr.C. Leonardo Aguiar Trujillo

Escola Superior de Tecnologia ESTPlano de EnsinoOs parafusos e porcasObjetivoEstabelecer as principais propriedades, desempenho, funes e a classificao dos parafusos e porcas utilizados nos elementos orgnicos de mquinas. Que so os Elementos de Mquina?Os Elementos de mquinas so todas aquelas peas ou componentes mais singelos que, montados corretamente, constituem uma mquina completa e em funcionamento.Para serem classificados dentro dos padres requeridos aos elementos de mquinas, os componentes ou peas mecnicas, devem atender (normalmente) acertos requisitos, como:Ser um elemento singelo (quase sempre);Possibilitar Intercambiabilidade internacional, ou seja, atender a padres e normas tcnicas especficasQue estuda a disciplina Elementos de Mquina?A disciplina Elementos de Mquina estuda os diferentes componentes ou elementos por os que esto construdas as mquinas ou os equipamentos, tanto suas propriedades, projeto, desempenho e funes, e so classificados de acordo as suas funcionalidades e aplicaes em:Elementos de Fixao:Elementos de Apoio:Elementos Elsticos:Elementos de Transmisso:Elementos de Vedao:

ELEMENTOS DE MQUINAS Elementos de fixao MVEIS:Pinos,Cavilhas,Contrapinos,Parafusos,Porcas, Arruelas,Anis Elsticos Chavetas.Elementos de fixao PERMANENTE:Rebites,Soldas.

PARAFUSOS - ROSCASO parafuso: uma pea formada por um corpo cilndrico roscado e uma cabea, que pode ter vrias formas.So elementos de fixao no permanente de peas.Se diferenciam pelo tipo de rosca, da cabea, da haste e do tipo de acionamento.

PARAFUSOS - ROSCASOs parafusos so utilizados tanto:Para fixao de peas, so os mais utilizados. Para mover cargas, os chamados parafusos de potncia ou de avano. Aqui, iremos nos ater aos parafusos de fixao. Estes parafusos so normalmente submetidos a cargas de trao, de cisalhamento ou ambas, podendo estas cargas serem estticas ou de fadiga.

PARAFUSOS - ROSCASElementos geomtricos:Rosca um conjunto de filetes em torno de uma superfcie cilndrica.

As roscas podem ser internas ou externas. As roscas internas encontram-se no interior das porcas. As roscas externas se localizam no corpo dos parafusos.

PARAFUSOS - ROSCASFuncionamento:Com as roscas fazemos montagens com as peas.Permite-nos tambm movimentar peas (parafuso de banco, morsa).

PARAFUSOS - ROSCASCaratersticas:So vrios os sees que podem formar os filetes;As sees so sempre uniformes e delimitam a aplicao da rosca.Os filetes das roscas apresentam vrios perfis.Esses perfis, sempre uniformes, do nome s roscas e condicionam sua aplicao.

PARAFUSOS - ROSCASSENTIDO DE DIREO DA ROSCA:Rosca direita: Rosqueia (aperta) no sentido horrio (convencional).Rosca esquerda: Rosqueia (aperta) no sentido anti-horrio.Independentemente da sua aplicao, as roscas tm os mesmos elementos, variando apenas os formatos e dimenses.

PARAFUSOS - ROSCASNOMENCLATURA DA ROSCA:Aps a 2 Guerra mundial, as formas de rosca foram padronizadas na Inglaterra, no Canad e EUA e so conhecidas como Unified National Standard (UNS). O padro europeu definido pela ISO e tem essencialmente a mesma forma de seo transversal da UNS, porm utilizando dimenses mtricas. Os padres UNS e ISO definem intervalos de tolerncia de maneira a controlar o seu ajuste. A UNS define trs tipos de classe: 1 (uso comum), 2 (projeto de mquinas em geral) e 3 (uso em projetos de maior preciso). Uma letra utilizada para diferenciar roscas A (externas) e B (internas). PARAFUSOS - ROSCASNOMENCLATURA DA ROSCA:O padro UNS apresenta trs famlias de rosca: Rosca Grossa (UNC): mais comum e recomendada onde se requerem repetidas inseres e remoes do parafuso ou para insero em materiais moles; Rosca Fina (UNF): so mais resistentes ao afrouxamento decorrente de vibraes. Tem uma vasta aplicao na indstria automobilstica e aeronutica; Rosca Ultrafina (UNEF): so utilizadas onde a espessura de parede limitada.

PARAFUSOS - ROSCASNOMENCLATURA DA ROSCA:

PARAFUSOS - ROSCASRoscas triangulares: As roscas triangulares classificam-se, segundo o seu perfil, em trs tipos:Rosca MtricaRosca WhitworthRosca Americana

PARAFUSOS - ROSCASROSCAS TRIANGULARESRosca mtrica ISO normal e rosca mtrica ISO fina NBR 9527.

PARAFUSOS - ROSCASFrmulas: Rosca mtrica ISO normal e rosca mtrica ISO fina NBR 9527.

PARAFUSOS - ROSCASRosca Withworth normal (BSW) e Withworth fina (BSF)ROSCAS TRIANGULARES:

PARAFUSOS - ROSCASTipos de parafuso

PARAFUSOS - ROSCASTipos de porcas

PARAFUSOS - ROSCASTipos de arruelas

PARAFUSOS - ROSCASTipos de parafuso:Parafuso de Cabea Sextavada:Em geral, esse tipo de parafuso utilizado em unies em que se necessita de um forte aperto da chave de boca ou estria.PARAFUSOS - ROSCASTipos de parafuso:Parafuso Sextavado Interno ou Allen:Este tipo de parafuso utilizado em unies que exigem um bom aperto, em locais onde o manuseio de ferramentas difcil devido falta de espao.Esses parafusos so fabricados em ao e tratados termicamente para aumentar sua resistncia toro.

PARAFUSOS - ROSCASTipos de parafuso:Parafusos de Cabea Escareada Chata com Fenda:Esse tipo de parafuso muito empregado em montagens que no sofrem grandes esforos e onde a cabea do parafuso no pode exceder a superfcie da pea.So fabricados em ao, ao inoxidvel, inox, cobre, lato, etc.

Onde:Dimetro da cabea do parafuso = 2 * d;Largura da fenda = 0,18 * d;Profundidade da fenda = 0,29 * d;Medida do ngulo do escareado = 90.PARAFUSOS - ROSCASTipos de parafuso:Parafusos de Cabea Redonda com Fenda:Esse tipo de parafuso tambm muito empregado em montagens que no sofrem grandes esforos. Possibilita melhor acabamento na superfcie.So fabricados em ao, cobre e ligas, como lato.Onde:Dimetro da cabea do parafuso = 1,9 d;Raio da circunferncia da cabea = d;Largura da fenda = 0,18 d;Profundidade da fenda = 0,36 d.

PARAFUSOS - ROSCASTipos de parafuso:Parafusos de cabea cilndrica baleada com fenda:So utilizados na fixao de elementos nos quais existe a possibilidade de se fazer um encaixe profundo para a cabea do parafuso, e a necessidade de um bom acabamento na superfcie dos componentes. Trata-se de um parafuso cuja cabea mais resistente do que as outras de sua classe.So fabricados em ao, cobre e ligas, como lato.Onde:Dimetro da cabea do parafuso = 1,7 d;Raio da cabea = 1,4 d;Comprimento da parte cilndrica da cabea = 0,66 d;Largura da fenda = 0,18 d;Profundidade da fenda = 0,44 d.

PARAFUSOS - ROSCASTipos de parafuso:Parafusos de cabea escareada baleada com fenda:So geralmente utilizados na unio de elementos cujas espessuras sejam finas e quando necessrio que a cabea do parafuso fique embutida no elemento. Permitem um bom acabamento na superfcie.So fabricados em ao, cobre e ligas como lato.Onde:Dimetro da cabea do parafuso = 2 d;Raio da cabea do parafuso = 2 d;Largura da fenda = 0,18 d;Profundidade da fenda = 0,5 d.

PARAFUSOS - ROSCASTipos de parafuso:Parafuso com Rosca Soberba para Madeira:Esse tipo de parafuso tambm utilizado com auxlio de buchas plsticas. O conjunto, parafuso-bucha aplicado na fixao de elementos em bases de alvenaria.Quanto escolha do tipo de cabea a ser utilizado, leva-se em considerao a natureza da unio a ser feita.So fabricados em ao e tratados superficialmente para evitar efeitos oxidantes de agentes naturais.

PARAFUSOS - ROSCASCLCULOS DE ROSCAS:No sistema mtrico, as medidas das roscas so determinadas em milmetros. Os filetes tm forma triangular, ngulo de 60, crista plana e raiz arredondada.No sistema whitworth, as medidas so dadas em polegadas. Nesse sistema, o filete tem a forma triangular, ngulo de 55, crista e raiz arredondadas.

Projeto e avaliao de unies parafusadas.Principais expresses e consideraes para o clculo das unies pr-carregadas. 1- Clculo de resistncia (esforo ).

ou

Recomenda-se para o clculo do esforo limite:

OndeP fora aplicada ao parafuso ou carga a deslocar (N)n - coeficiente de segurana estar entre 2 e 4.Projeto e avaliao de unies parafusadas.Principais expresses e consideraes para o clculo das unies pr-carregadas. 1- Clculo de resistncia (esforo ).[t] = (0,25 a 0,5) * y Os menores valores de esforo limite na trao [t] quando d 30 mm e no se controla a pr-carga ou pretenso.

Coeficiente de aderncia. = 1.2 a 1.5 Se a carga for constante. = 1.5 a 1.8 Se a carga for varivel. P0 = Fora mxima no parafuso (N)V = Pre-carga residual (N)(Y). - limite de escoamento (MPa)Projeto e avaliao de unies parafusadas.Principais expresses e consideraes para o clculo das unies pr-carregadas. Momento de aperto (Ma (Nm)).

Onde:V - Valor da fora da Prcarga (N) - Angulo de elevao da rosca - Angulo de fricod2 - dimetro efetivo do parafuso (dimetro mdio) (m)f - Folga entre a raiz do filete da porca e a crista do filete do parafuso (m)S2 - Distancia entre faces (m) dc - Dimetro do furo (m)K coeficiente de torque ou aperto (K 0,2)d diametro externo do parafuso (m)Projeto e avaliao de unies parafusadas.Principais expresses e consideraes para o clculo das unies pr-carregadas. Nmero de parafusos numa superfcie circular.Onde:D dimetro da superfcie circular (m)d2 dimetro dos parafusos ou seja sua mtrica (m)

De maneira geral o nmero de parafusos par e mltiplo de 4 ou 6Projeto e avaliao de unies parafusadas.Principais expresses e consideraes para o clculo das unies pr-carregadas. Nmero de parafusos numa superfcie plana: depende da configurao da mesma.Onde:e1 (mm)e2 (mm)s espessura da estrutura (mm)dm dimetro meio do parafuso (mm)

Comprimento do centro do furo ao extremo frontal Comprimento do centro do furo ao extremo lateral Comprimento entre centro do furo na transmisso da cargaComprimento entre centro do furo perpendicular na transmisso da cargaAmbiente corrosivo ou agressivoProjeto e avaliao de unies parafusadas.Principais expresses e consideraes para o clculo das unies pr-carregadas. Seleo de parafusos.Parafusos estruturais ou para cargas pesadas, devem ser escolhidos de acordo com a SAE, ASTM e ISO, que estabelecem critrios de material, tratamentos trmicos e resistncia mnima de prova.Projeto e avaliao de unies parafusadas.Seleo de parafusos.Parafusos estruturais ou para cargas pesadas (SAE).

Projeto e avaliao de unies parafusadas.Seleo de parafusos.Parafusos estruturais ou para cargas pesadas (ISO).

Equivalncias entre normas:SAE 1 ISO 4.6 ASTM A 307SAE 5 ISO 8.8 ASTM A 325SAE 8.2 ISO 10.9 ASTM A 490Projeto e avaliao de unies parafusadas.Seleo de parafusos.Parafusos estruturais ou para cargas pesadas (ISO). Na designao a.b, o primeiro nmero a representa o mnimo de resistncia a trao (X MPa); o segundo nmero b, na verdade .b, quer dizer b0 % da trao = limite de escoamento de X * b MPa.

Ex: 8.8: o primeiro oito representa 830 MPa mnimo de resistncia a trao; o segundo oito, quer dizer 80 % da trao = limite de escoamento de 664 MPa (por tabela 660 MPa).

Parafusos estruturais ou para cargas pesadas (ASTM).

Projeto e avaliao de unies parafusadas.Principais expresses e consideraes para o clculo das unies pr-carregadas.Seleo das porcas: utilizando a norma DIN 943 obtemos as dimenses das porcas.

Onde:d = D1 dimetro de furo ou menor da porca (mm)da = D2 dimetro mdio, efetivo ou do flanco da porca (mm)dw = D dimetro do fundo ou maior da porca (mm)s medida entre as fases paralelas da cabea (mm)e medida entre os vrtices da cabea (mm)m largura ou altura da porca (mm)Porcas de cabea sextavada ou hexagonaisProjeto e avaliao de unies parafusadas.Seleo das porcas:

Porcas hexagonaisProjeto e avaliao de unies parafusadas.Seleo das porcas:

Porcas hexagonais