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