Aula Pratica 3 Interferencia Chavetas
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TABELAS IMPORTANTES PARA ESTE TEMA:
Tabela 5 Valores da tolerancia em m.
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1- Projete a união com aperto por interferência que se mostra na figura se tiverem os seguintes dados:
Momento de torção máximo a transmitir é de 1400 Nm. Deve-se trabalhar com um fator de segurança de 2. Coeficiente de atrito 0,14. Coeficiente de dilatação térmica 12x10-6 1/C.
O eixo é de AISI 1010 com uma tensão de escoamento de 300 MPa e um módulo de elasticidade de 2x105 MPa.
A roda é de AISI 1020 com uma tensão de escoamento de 360 MPa e um módulo de elasticidade de 2x105 MPa.
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Solução.
1.- Aperto necessário.
unE
C
E
C
fl
Fad
T
Anec
3,
2
2
1
1
22
10.
2
T = 1 400 000 Nmm.
Fa = 0
d = 200 mm
l = 30 mm (largo do cubo)
E1 = E2 = 2. 105MPa. (açõs)
nl = 2
f = 0.14
2,13,090200
9020022
22
121
2
21
2
1
dd
ddC
.72,30)2,32,3(8,48,4)(2,1 2121 mRaRaRzRzu
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2.- Aperto máximo permissível.
3
2
2
1
1max 10
E
C
E
Cd.PA
Roda.
22
222t
maxd2
)dd(p
MPat y 3602
MPap 2,151)500(2
)200500(3602
22
max
Eixo.
2
21
2t
maxd2
)dd(p
MPat y 3001
MpaP 6,119)200(2
)90200(3002
22
max
O eixo possui menor resistência.
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3.- Seleção do ajuste. (Sistema do furo base).
Ajuste: necmin AESeiA = 61,27 m
AEIesAmax = 344,44 m
ei Anec + ES
Considerando o grau de tolerância IT8 para o furo:
H8 EI = 0 y ES = T8 =72 m (Tabela 5)
ei 61,27 + 72 = 133,27 m
Ajustes recomendados (Tabela 2).
z8
H8 Y ,
x8
H8 ,
u8
H8 ,
s7
H8
A desviação inferior (ei) de cada zona se determina na Tabela 6 e será:
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Tabela 5 Valores da tolerancia en m
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Para s7 ei = 122m, para u8 ei = 236m, para x8 ei = 350m y para z8 ei = 520m.
Seleciona-se a zona u8.
Comprovando
Amin = ei – ES ≥ Anec Amin = 236 – 72 = 164 Anec = 61,27 OK
Verificando a resistência.
Amax = es – EI = es [A]
Conhece-se que: T = es - ei es = T8 + ei
Amax = 308 < [A] = 526,35 OK
Diâmetro interior do cubo:
0
0,072200H8
Diâmetro exterior do eixo:
= 72 + 236 = 308
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4.- Cálculo de ∆t na montagem com variação de temperatura.
d310
JnecAmaxt
8
H8 para f
JmedJnec
2
maxmin JJJmed
f8 es = – 50m (Tabela 6) ei= es – T8 = – 50 – 72 = – 122m
m50)50(0min esEIJ m194)122(72max eiESJ
= 12 (10)-6 1/C
Se a temperatura do meio exterior to é de 40oC t2= t0 + ∆ t = 40 + 179,16 = 219,16 oC
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2- Determine as dimensões da chaveta necessária para a união eixo cubo mostrada na figura e verifique a resistência se o material da mesma é aço de baixo conteúdo de carbono com tensão de escoamento de 220 MPa e se requer um fator de segurança de 2. Deve-se transmitir um momento de torção de 800 Nm.
Busca-se na tabela 1 as dimensões da seção transversal da chaveta.
b x h = 22 x 14 mm
Assume-se o cumprimento e se verifica a resistência. L = 50 mm
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CC hd
T4
T = 800 000 Nmm
MPaC 14,57508014
)000800(4
[]c = y = 220 MPa
57,14 MPa 220 MPa
RESISTE AO ESMAGAMENTO
Verificação da resistência ao corte.
bd
T2
MPa18,18508022
)000800(2
MPaYY 66)220(3,03,0
26,06,0
18,18 MPa 66 MPa
RESISTE AO CORTE
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Tabela 5 Valores da tolerancia en m