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Uma revisão sobre os conceitos fundamentais de eixos, seus tipos e os esforços atuantes, como torção, flexão e flexo-torção. São abordados os critérios de dimensionamento de eixos, incluindo a determinação da tensão normal admissível, momento fletor, tensão de cisalhamento admissível, momento torçor e o cálculo do diâmetro mínimo do eixo. O documento inclui um exemplo de aplicação prática envolvendo um eixo submetido a esforços de torção e flexão. Ao final, são propostos exercícios para prática em sala de aula. O conteúdo é relevante para estudantes de engenharia mecânica, engenharia de produção e áreas afins, fornecendo embasamento teórico e aplicado sobre dimensionamento de elementos de máquinas.
Tipologia: Esquemas
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Não perca as partes importantes!
Prof. Me. Silvestre da Silva Neto
USAR
AULA 2 – Critérios de
Dimensionamentos de
Elemento de Máquinas
Ensino Superior de Tecnologia em Soldagem
Disciplina: CPEM
Fonte: https://acotec.com.br/redutores-industriais.php
REVISÃO DE; RESISTÊNCIAS DOS
MATERIAIS E ELEMENTOS DE
MÁQUINAS
AULA 2 – Critérios de
Dimensionamentos de
Elemento de Máquinas:
Eixo vazado
Eixo cônico
Eixo ranhurado
Eixo roscado
Eixo estriado
Elementos de máquinas 2 – Eixos e árvores
Eixo maciço
o Eixo - Árvore é um elemento rotativo ou estacionário, geralmente de seção
circular, que tem montado sobre si elementos para a transmissão de potência
8
Função estrutural
Função de transmissão de potência
o Eixo usualmente se refere a um elemento relativamente longo de seção
transversal circular que suporta elementos que giram sobre eles (em mancais).
Exemplos de eixos e árvores: hidrelétrica
Árvore
Unidade geradora de Itaipu
Elementos de máquinas 2 – Eixos e árvores 13
Exemplo de Eixo-árvore
Figura 1 – Exemplo de eixo-árvore
Fonte: https://www.istockphoto.com/br/foto/motor-el%C3%A9trico-gm485884279-
Esforços atuantes em um eixo
Torção
Figura 2 – Exemplo de eixo submetido a um esforço de Torção
Fonte: O Autor
𝑁
=
𝑀
∙ 2 ∙ 𝜋 ∙ 𝑛
60
Momento torçor ou torque [Nm]
Potência [Nm] / [J/s] / [W]
Torção
Figura 2 – Exemplo de eixo submetido a um esforço de Torção
Fonte: O Autor
𝑝
Tensão admissível de cisalhamento [ N/ mm
2
]
Módulo de Resistência Polar [𝒎
𝟑
]
Flexão
Figura 3 – Exemplo de eixo submetio a um esforço de Flexão
Fonte: O Autor
W =
π ∙ D
32
Momento fletor [N/mm}
Tensão Normal Admissível no Projeto [
ே
మ
= 𝑃𝑎]
Módulo de Resistência [𝒎
𝟑
]
𝑒 𝑒
𝜏̅ =
𝜏
𝐶
Flexão
Torção
Tensão de Escoamento ao Cisalhamento [ N/ 𝒎
𝟐
= Pa]
Coeficiente de
segurança
Tensão de cisalhamento admissível [ N/ 𝒎
𝟐
= Pa]
3
[mm]
Item a) A Tensão Normal Admissível do Projeto
A Tensão Normal Admissível no Projeto para materiais dúcteis é dada por:
𝑒
𝑠
𝟐
Item b) O Momento Fletor atuante no eixo.
O Momento Fletor atuante no eixo é dado por:
𝑀𝑓 = 𝐹 × 𝑥
𝑀𝑓 = 4000 𝑁 × 500 𝑚𝑚
𝑴𝒇 = 𝟐𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝑵 ∙ 𝒎𝒎
𝜏
≅ 0 , 6 ∙ 𝜎
𝜏
≅ 0 , 6 ∙ 400 𝑀𝑃𝑎
𝜏
≅ 240 𝑀𝑃𝑎
𝑒
𝑠
𝟐
𝑚
𝑡
𝑚
𝑡
60 ∙ 1200 𝑊
2 ∙ 3 , 14 ∙ 2200 𝑟𝑝𝑚
= 𝑀
𝟓, 𝟐𝟏𝟏𝟑𝟒𝟗 𝑵 ∙ 𝒎 = 𝑴
Multiplicando-se por 1000, têm-se:
𝟓𝟐𝟏𝟏, 𝟑𝟒𝟗 𝑵 ∙ 𝒎𝒎 = 𝑴
𝑓
2
𝑡
2
3
2
2
2
3
