7/25/2019 Eixo Cardan de Um Caminho
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAR
SELEO DE MATERIAISTUCURU-PA
EIXO CARDAN DE UM
CAMINHO
EIXO CARDAN DE UMCAMINHO
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1 EIXO CARDAN DE UM CAMINHO
SELEO DE MATERIAISTUCURU-PA
DOCENTE:
MSc. PEDRO PAULO RIBEIRO
DISCENTES:
ALESSANDRO CAMPELO CARVALHO 1033002518CLEYTON ERNANDO LIRA LIMA 10133002!18
AUSTO ILIPE TEIXEIRA DE TOLEDO 10133001218"ULIANA #ARCIA #AIA 10133000$18
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SUMRIO
1 INTRODUO
2 ORIGEM DO CARDAN
3 VISO GERAL: EIXOS
4 DESCRIO DO PRODUTO
5 CONDIES DE SERVIOS! LU"RIFICAO
# PROCESSO DE FA"RICAO
$ CONSIDERAES DO PRO%ETO
& MEMORIAL DE CLCULO
1' SELEO DO MATERIAL11 MERCADO
12 CONCLUSO
13 REFER(NCIAS
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1 - INTRODUO
Devido a confgurao de caminhes, pick-ups e utilitrios do gnero, onde o motor estna parte dianteira, mas o esoro maior est na
traseira, o eixo cardan transere o torque geradopelo motor por meio de outros componentes atas rodas traseiras!
"ara que se#a selecionado o materialadequado na a$ricao do eixo cardan de umcaminho, torna-se necessria a aplicao deconceitos de propriedade dos materiais, dosclculo das tenses envolvidas, remetendo amec%nica dos s&lidos, alm de outras $ases
provenientes de disciplinas relacionadas! %
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2 - ORIGEM DO CARDAN
' no sculo ()*, algunsestudiosos se perguntavamcomo a+er para levar a ora
gerada pelo motor para as rodastraseiras! Depois de algunsexperimentos engenhosos, umitaliano chamado eronimo
ardano inventou o eixo cardan,dando origem ao nomeconhecido ho#e como eixocardan!
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3 - VISO GERAL: EIXOS
.s eixos so elementos de mquina que tema uno de suporte para outros elementos,alm de que, quando se apresentam na orma
m&vel transmitem potncia atravs domovimento de rotao!
&C'()*+,-' /') ,')/m sua grande parte os eixos so constitu0dospor aos ou ligas de ao, devido aspropriedades mec%nicas exigidas por esseelemento serem melhor satiseitas por materiaismetlicos dessa constituio !
$
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3 - VISO GERAL: EIXOS
.s aos mais empregados para construode eixos so os seguintes: ABNT 1015 10201025 1030 10%0 10%5 23%0 23%5 3115
3120 3135 31%0 %023 %1%0 %3%0 %$15%$20 51%0.
T,') / ,'):1 E,') M4-,c')2 E,') V44/')3 E,') C6(,c')
Figura 1. (1) eixo macio; (2) eixo vazado; (3) eixo cnico.
Fonte: Autores
!
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4 - DESCRIO DO PRODUTO
-/ixo ardan1 2u$o 3eixo va+ado4 compridoposicionado em$aixo dos caminhes, 5ni$us ealguns utilitrios! u#a a uno transmitir
potncia do motor para o dierencial!Figura 2. (1) eixo cardan sem a inclinao; (2) eixo cardan com ngulo de inclinao.
Fonte: !"#$%& ' %ntendendo o eixo cardan.
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4 - DESCRIO DO PRODUTO
-"rincipais componentes1
'untas 6niversais
7ancal entral
Fonte: !"#$%& ' %ntendendo o eixo cardan.
Figura 3. ru+eta e demais componentes quea unem ao eixo cardan e ormam a #untauniversal
Fonte: !"#$%& ' %ntendendo o eixo cardan.
Figura . ancal central.
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5 - CONDIES DE SERVIOS
. conhecimento e anlise previa dascondies de servio, onde se inclui o meioonde a pea desenvolver suas unes, de
suma import%ncia na escolha do material damesma, uma ve+ que essa pode fcar exposta aaltas temperaturas, campos magnticos,su$st%ncias corrosivas, etc!
8o caso dos eixos a causas mais comuns dedanos so1-9ue$ra-Desgaste
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! - LU"RIFICAO
"or esse elemento aparentar ser de muitasimplicidade alm de ro$usto, muitas ve+es alu$rifcao do cardan no rece$i a devida
import%ncia! 8o entanto, a lu$rifcao doscomponentes dever ser eita nos pra+osrecomendados de acordo com o uso e tipo deeixo, sendo recomendado o uso de lu$rifcantesde extrema presso!
.s componentes do eixo cardan devem serlu$rifcados somente com graxas que levamsa$o de l0tio, com especifcao para extrema
presso! 1
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# - PROCESSO DE FA"RICAO
:undio ou 6sinagem
. processo de undio alm de permitir a
o$teno de ormas complexas, tam$m semostra econ5mico, uma ve+ que a matria-prima passa quase que diretamente para aorma fnal do produto! 8o entanto, a usinagemconere melhor aca$amento superfcial, alm dese mostrar tam$m econ5mico para a ormadese#ada do cardan!
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$ - CONSIDERAES DO PRO%ETO
Ficha tcnica do motor veicular
Fabricante / Modelo * otores +iesel , .1- $A
Aspirao ur/o A0terculer
Ciclo de funcionamento temos
Nmero de cilindros e disposio em lina
Cilindrada total .3 litros
Dimetro Curso 1-3 x 12
!istema de in"eo ecnico
#aa de Compresso 14:1
$ot%ncia M&ima 1-4 5* (16 cv)
'otao de $ot%ncia M&ima 27-- rm
#or(ue M&imo 6-- 8m
'otao de #or(ue M&imo 17-- rm
$eso !eco 39- 5g
a/ela 1 ' dados tcnicos do motor.
Fonte: * motores
diesel 2--7.
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$ - CONSIDERAES DO PRO%ETO
Figura 6. '
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$ - CONSIDERAES DO PRO%ETO
/xigncias para a escolha do material
. material que ser escolhido deve satisa+er o
maior n;mero e o mais precisamente asseguintes exigncias1-igide+ 3alto m&dulo de elasticidade4=->esistncia 7ec%nica1
:lexo2oro
-?oa relao custo $ene0cio 3"reorelativamente $aixo4
->eciclagem 1
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& - MEMORIAL DE CLCULO
. eixo um elemento de mquina que soretoro para sair da inrcia, o que devido aoseu acoplamento com outro elemento de
mquina, como engrenagens, polias, etc! 8ocaso do cardan o garo 3tam$m chamado deluva4 que oerece essa resistncia! @ ora dogaro transmitida parcialmente pois aangulao do garo de ABC!
:igura E! /ixo com garo
:onte1 @utores
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& - MEMORIAL DE CLCULO
:igura F! Decapitulando as exigncias para a seleo do material1- igide+ 3alto m&dulo de elasticidade4=- >esistncia 7ec%nica1
:lexo2oro
- ?oa relao custo $ene0cio 3"reo relativamente $aixo4- >eciclagem
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1' - SELEO DE MATERIAL
:oi encontrado1C9;,c') / (
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1' - SELEO DE MATERIAL
Lndice de mrito e massa do eixo para de dierentesmateriais metlicos
A-') / 4?*' *'9 / c49'('
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1' - SELEO DE MATERIAL
Lndice de mrito e massa do eixo para de dierentesmateriais metlicos
A-') c'; ;/,' *'9 / c49'('
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1' - SELEO DE MATERIAL
Lndice de mrito e massa do eixo para de dierentesmateriais metlicos
A-') c'; 4,4 ?,
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1' - SELEO DE MATERIAL
Lndice de mrito e massa do eixo para de dierentesmateriais metlicos
A-') ,(',/,)
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1' - SELEO DE MATERIAL
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@ltocar$ono
?aixatenacidad
e
:ragilidade
?aixaliga
?aixaresistnciaa a$raso
*noxidveis
ustoelevado
7diocar$ono
2enacidade
>esistncia
mec%nic
aDuctilida
de
C'(),/94-) )'9 ') 4-') 4(4?,)4/'):
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1' - SELEO DE MATERIAL
@fm de o$edecer os critrios de seleo impostos no iniciodo pro#eto, optamos em escolher dentre os aos que possuemmdio teor de car$ono, teores entre B,Q e B,E S de car$ono,pelo ao MBTB, cu#o tenso de escoamento satisa+ o pro#eto!
Hua composio melhor detalhada na ta$ela a seguir1
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11 - MERCADO
:ornecedores
VALLOUREC TUBOS DO BRASIL S.A./mpresa que ornece o produto # na sua confgurao fnal!?elo Uori+onte, 7VVV!vallourec!comP$r
"rodutos ornecidos12u$os de @o H/7 .H26>@ nas seguintes dimenses de a$ricao1
Di%metro externo 32u$os laminados41 AE,R a QOO,E mm Di%metro externo 32u$os treflados41 O aAQOmm /spessura de parede1 A,Q a QGmm omprimento1 at MOmT+') Mc(,c')/m diversos graus de ao utili+ados pelas ind;strias de m;ltiplos segmentos na a$ricao de peas,mquinas e equipamentosT+') A+*';'*,')"ara rolamentos, sistemas de reio, in#eo diesel, suspenso, #untas homocinticas, cardans, $arras de
impacto e colunas de direo= eixos para caminhes, 5ni$us, caminhonetes, pick-ups, mquinas agr0colase terceiros eixos para trucks e carretas
AFOS PRATES GI,94(
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12 - CONCLUSO
"ara a seleo adequada do material a compor um elementode mquina, necessria a priori+ao de certas propriedadesno pro#eto, pois difcilmente um ;nico material ir satisa+er,isto , conter todas as propriedades 0sicas, qu0micas e
mec%nicas exigidas!2am$m preciso a+er uma analise correta utili+ando as
erramentas existentes para essa seleo, 0ndice de mrito,arta de @sh$I, entre outras!@p&s a seleo da am0lia de materiais mais adequada, setornou necessria a adoo de critrios comerciais, onde o custo
dos materiais que chegaram at esta etapa verifcado!@travs dos mtodos citados, concluiu-se que os aos com
mdio teor de car$ono so os que melhor satisa+em ascondies do pro#eto! 7ais especifcamente, o ao MBTB mostra-se como sendo uma $oa opo deste tipo de ao!
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13 - REFER(NCIAS
M ?//>, :!"! e '.U8H2.8, '>!, /!>!>esistncia dos 7ateriais , Q!W /d!, 7akron ?ooks,MRRO!
A U*??/, >! !, >esistncia dos 7ateriais! "earson "rentice Uall, Oa edio, Ho "aulo, ABBT
Q U*@)/>*8*, )icente! 2/8.!
MB http1PPpt!scri$d!comPdocPREBRBEMFPHelecao-de-material-do-eixoacesso em1 AB de setem$ro!MM http1PPVVV!mecanicaindustrial!com!$rPconteudoPOMG-aco-com-medio-teor-de-car$onoacesso
em1 AQ de setem$ro!