Parafusos e Unies

Os parafusos so utilizados tanto para manter elementos unidos, como no caso de parafusos de fixao, quanto para mover cargas, como no caso dos chamados parafusos de potncia, ou parafusos de avano.

Existe uma variedade de fixadores disponveis comercialmente, entre as quais, uma das mais importantes utilizadas nas construes de mquinas esto o conjunto parafuso-porca.

Emprego dos Parafusos

Como parafusos de fixao, para junes desmontveis; Como parafusos de protenso, para se aplicar pr-tenso (tensores); Como parafusos obturadores, para tampar orifcios; Como parafusos de ajustagem, para ajustes iniciais ou ajustes de eliminao de folgas ou compensao de desgastes; Como parafusos micromtricos, para obter deslocamentos mnimos; Como parafusos transmissores de foras, para obter grandes foras axiais atravs da aplicao de pequenas foras tangenciais (prensa de parafuso, morsa); Como parafusos de movimento, para a transformao de movimentos rotativos em movimentos retilneos (morsa, fuso), ou de movimentos retilneos em rotativos; como parafusos diferenciais, para a obteno de pequenos deslocamentos por meio de roscas grossas.

Formas Padronizadas de Rosca O elemento comum entre os vrios fixadores a rosca. Em termos gerais, a rosca uma hlice que faz com que o parafuso avance sobre o material ou porca quando rotacionado. As roscas podem ser externas (parafuso atarrachante) ou internas (porcas ou furo rosqueado). As formas de roscas originalmente eram diferentes para cada um dos principais pases fabricantes, porm, aps a Segunda Guerra Mundial, foram padronizadas na Inglaterra, no Canad e nos Estados Unidos no que hoje se conhece como srie Unified National Standard (UNS), como mostrado na figura abaixo :

O comprimento L da rosca a distncia que uma rosca (porca) avanar axialmente com uma revoluo da porca. Se for uma rosca simples, o avano ir igualar o passo. Parafusos tambm podem ser feitos com roscas mltiplas, tambm chamadas de roscas de mltiplas entradas. Uma rosca dupla (2 entradas) possui duas ranhuras paralelas dispostas ao redor do dimetro, como um par de trilhos ferrovirios paralelos em hlice.Nesse caso, o avano ser o dobro do passo. Uma rosca trplice (3 entradas) ter um avano igual a trs vezes o passo, etc. As roscas mltiplas tm a vantagem de possuir uma altura menor e um avano aumentado para permitir o avano mais rpido da porca. Alguns sistemas de direo automotiva com parafusos de potncia utilizam parafusos de 5 entradas. Contudo, a maior parte dos parafusos feita com rosca simples (1 entrada).

Trs sries padro de famlias de dimetro primitivo so definidas para as roscas de padro UNS: passo grosso (UNC), passo fino (UNF) e passo extrafino (UNEF). A srie grossa a mais comum e recomendada para aplicaes comuns, especialmente onde se requerem repetidas inseres e remoes do parafuso ou onde o parafuso rosqueado em um material mole. Essas roscas tm menos propenso a cruzar ou cortar o material mais mole com um objeto de insero. Roscas finas so mais resistentes ao afrouxamento decorrente de vibraes que as roscas grossas por causa do seu menor ngulo de hlice e, portanto, so utilizadas em automveis, avies e outras aplicaes submetidas a vibraes. As roscas da srie ultrafina so utilizadas onde a espessura de parede limitada e suas roscas pequenas so uma vantagem.

O padro europeu definido pela ISO e tem essencialmente a mesma forma de seo transversal de rosca, usando, porm, dimenses mtricas e, portanto, no intercambivel com as roscas UNS. Ambos os sistemas, UNS e ISO, contudo, so utilizados corriqueiramente nos Estados Unidos. Ambos utilizam um ngulo includo de 60 e definem o tamanho de rosca pelo dimetro nominal externo (mximo) d da rosca externa. O passo de rosca p a distncia entre roscas adjacentes. Crista e raiz so tomadas como planas para reduzir a concentrao de tenses que ocorre em canto vivo. As especificaes permitem que se arredondem esses recortes devido ao desgaste de ferramenta. O dimetro primitivo dp e o dimetro de raiz dr so definidos em termos do passo de rosca p com razes ligeiramente diferentes encontradas nas roscas UNS e ISO.

Os padres Unified National e ISO definem intervalos de tolerncia para roscas internas e externas de maneira a controlar o seu ajuste. A UNS define trs tipos de classes, chamadas 1, 2 e 3. A classe 1 possui as tolerncias mais largas e utiliza fixadores de qualidade comercial (pouco custosos) para uso casual em residncias, etc. A classe 2 define tolerncias mais estreitas para uma melhor qualidade de encaixe entre as roscas pares e adequada para uso geral em projeto de mquinas. A classe 3 a de maior preciso e pode ser especificada quando ajustes mais precisos so requeridos. O custo aumenta com classes de ajuste mais altas. Uma letra de designao diferencia roscas A (externas) e B (internas). Uma rosca especificada a partir de um cdigo que define a sua srie, dimetro, passo e classe de ajuste. O passo de roscas UNS definido reciprocamente como o nmero de roscas (fios) por polegada, enquanto na rosca mtrica (ISO) o passo de rosca especificado pela dimenso do passo em mm.

Um exemplo de uma especificao de rosca UNS seria : 1/4-20 UNC-2A dimetro 0,250 in 20 fios por polegada Srie grossa classe 2 rosca externa Um exemplo de especificao de rosca mtrica seria : M8 1,25 rosca ISO comum 8 mm de dimetro 1,25 mm de passo Todas as roscas-padro so de mo direita (RH) por padro, a menos que haja especificao como de mo esquerda por adio das letras LH especificao.

rea sob trao Se uma barra rosqueada submetida a uma carga de trao pura, de se esperar que sua resistncia seja limitada pela rea do seu dimetro menor (de raiz) dr. Contudo, testes de barras rosqueadas sob trao mostram que a sua resistncia trao mais bem definida pela mdia dos dimetros menor e primitivo. A rea sob trao At definida como :

onde, para roscas UNS:

e para roscas ISO:

d = dimetro externo N = nmero de filetes por polegada p = passo em milmetros A tenso em uma barra rosqueada devida a uma carga axial de trao F , ento,

Dimenses padronizadas de roscas A Tabela 15-1 mostra as principais dimenses de roscas UNS e a Tabela 15-2 mostra as mesmas dimenses para roscas ISO. Roscas UNS de dimetro inferior a 0,25 in so designadas por um nmero de referncia. Um algoritmo til para determinar o dimetro de roscas numeradas consiste em multiplicar esse nmero de referncia por 13 e ento adicionar 60. Esse resultado , assim o seu dimetro maior, aproximadamente, em milsimos de polegada.

Rosca Whitworth

Este padro de rosca tem sido usado na Inglaterra e tem um ngulo de filete de 55 e, por apresentar o fundo arredondado, tem uma boa resistncia fadiga.

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