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7/31/2019 Acoplamentos Eltos I I_1
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTECENTRO DE TECNOLOGIADEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: ELEMENTOS DE MÁQUINAS II
PROF.: JOÃO WANDERLEY RODRIGUES PEREIRA
ACOPLAMENTOS MECÂNICOS
GRUPO IV: Jair da Silva Alves
João Carlos Domotor
José Luiz B. de Lima Filho
Natal/RNSetembro/2009
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Introdução
Uma ampla variedade de acoplamentos de eixos está disponível comercialmente,
variando desde acoplamentos rígidos com chavetas até projetos elaborados que usam
engrenagens, elastômeros ou fluidos para transmitir o torque de um eixo a outro eixo ou a um
dispositivo na presença de vários tipos de desalinhamentos.
Assim fica explicita a necessidade de um estudo sobre estes mecanismos, buscando
aumentar os conhecimentos necessários à formação de alunos de Engenharia Mecânica.
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Acoplamentos Mecânicos
Os acoplamentos mecânicos são constituídos de elementos de maquinas empregados na
transmissão de movimento de rotação entre duas arvores ou eixos arvores.
Figura 1- Sistema com acoplamento
Os acoplamentos podem ser divididos em duas categorias: rígidos ou complacentes.
Complacentes, neste contexto, significa que o acoplamento pode absorver algum
desalinhamento entre os dois eixos, e rígidos implica que nenhum desalinhamento é permitido
entre os eixos a serem conectados.
Acoplamentos rígidos
Os acoplamentos rígidos travam os dois eixos conjuntamente, não permitindo
movimentos relativos entre eles, embora algum ajuste axial seja possível na montagem. Eles são
usados quando a precisão e finalidade da transmissão do torque são da mais absoluta
importância, como, por exemplo, quando a relação de fase entre o dispositivo motor e o
dispositivo movido deve ser mantida com precisão. Maquinas de produção automatizada
comandadas por eixos longos freqüentemente usam acoplamentos rígidos entre as seções de
eixo por essa razão.
Os Acoplamentos rígidos dividem-se em:
Flanges;
Discos ou Pratos;
Com luvas de compressão.
Acoplamentos rígidos com flanges parafusados
Este tipo de acoplamento é utilizado quando se permite conectar arvores, e é próprio para transmissão de grande potencia e baixa velocidade.
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Figura 2 – Montagem de acoplamento do tipo disco ou pratos
Acoplamentos com luva de compressão ou de aperto
Este tipo de luva facilita a manutenção de maquinas e equipamentos,com a vantagem de
não interferir no posicionamento das arvores, podendo ser montado e desmontado sem problema de alinhamento.
Figura 3 – Apresentação do acoplamento do tipo Luva de compressão
Acoplamentos de disco ou pratos
Empregados na transmissão de grandes potencias em casos especiais,como, por exemplo
na arvore de turbinas. As superfícies de contato neste tipo de acoplamento podem ser lisas
ou dentadas.
Figura 4 – Montagem de acoplamento do tipo disco ou pratos.
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Acoplamentos complacentes
Numerosos projetos de acoplamentos complacentes foram manufaturados e cada um
oferece uma combinação diferentes de características. Normalmente o projetista podeencontrar disponível no mercado um acoplamento apropriado para qualquer aplicação.
Acoplamentos complacentes podem ser ,divididos em varias subcategorias.
Acoplamentos Flexíveis Elásticos:
Os acoplamentos Flexíveis elásticos caracterizam-se por compensarem desalinhamento
radial, axial e angular, ser torcionalmente elásticos e absorverem choques e vibrações
protegendo as máquinas acopladas.São produzidos em diversos tamanhos, podendo transmitir torques de 30 até 135.000 Nm.
Dentro da faixa de torque de 30 até 2.500 Nm, a produção dos acoplamentos é seriada.
O centro elástico dos acoplamentos é inteiriço, o que garante a segurança do usuário e o
perfeito balanceamento do conjunto.
Figura 5 – Acoplamentos Elástico flexível.
Estas características asseguram um alto rendimento aos acoplamentos, que protegem os
equipamentos, ampliam a vida útil dos diversos componentes e reduzem ao mínimo as paradas
das máquinas para a manutenção.
Este tipo de acoplamento não exige lubrificação, bem como, dispensam o deslocamento
axial dos eixos: manutenção rápida e fácil.
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Figura 6 – Acoplamentos Elástico flexível.
1- Acoplamentos Flexíveis Elástico -Borracha:
Os acoplamentos flexíveis elásticos – borracha tem como características de montagem
uma flexibilidade de torção e amortecimento interno dos elementos de borracha. A única
manutenção necessária é a verificação da condição dos elementos de borracha, se necessário, os
elementos de borracha são facilmente substituíveis, não requerem lubrificação, eliminando
desalinhamentos e vibrações. Permitindo assim um aumento significativo da vida útil de
rolamentos, retentores, selos,etc.
Figura 7 – Acoplamentos flexível elástico – Borracha.
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2 - Acoplamentos Flexíveis Elástico- Lona
Este tipo de acoplamento caracteriza-se por possuir um reforço de lona proporcionando
ao acoplamento elevada capacidade de transmissão, amortecimento de vibrações e de choques
de carga.
Figura 8 – Acoplamentos flexível elástico – lona.
3 - Elástico Pino
Os elementos transmissores deste tipo de acoplamento são pinos de aço com mangas de
borracha. Tem grande elasticidade torcional e não dá origem a forças axiais. Apto para trabalhar
em altas e baixas velocidades, em posições horizontal e vertical Permitindo remover as
máquinas sem deslocá-las longitudinalmente.Permite substituição das buchas amortecedoras
sem desmontagem do próprio acoplamento.
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Figura 9 – Acoplamentos pino.
4 - Elástico Grade:
Apresenta uma Manutenção simples, rápida e baixo custo de reposição do elemento de
desgaste: a grade. Maior vida útil e melhor relação custo x benefício, em comparação com os
outros tipos desacoplamentos. Lubrificação deve ser periódica.
Figura 10 – Acoplamentos grades.
Possuem ainda desalinhamentos paralelos, angulares e axiais nos eixos conectados são
compensados através do movimento da grade elástica nas ranhuras internas, sem afetar a
capacidade de transmissão de torque.
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Figura 11 – Acoplamentos grades.
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Acoplamento Elástico com Cruzeta Amortecedora de BorrachaNitrílica
Este tipo de dispositivo absorve vibrações e choques, trabalhando silenciosamente sem dar
origem a forças axiais, prejudiciais aos mancais. Apto para trabalho reversível em posição
horizontal e vertical. Não requer manutenção nem lubrificação.Reduzido momento de inércia.
Figura 12 – Acoplamento Elástico com Cruzeta Amortecedora de Borracha Nitrílica
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6- Acoplamentos Flexíveis NÃO-ELÁSTICOS
Estes modelos de acoplamentos mecânicos caracterizam-se por compensarem
desalinhamento radial, axial e angular. São torcionalmente rígidos, não absorvem choques e
vibrações. Mantém assim o sincronismo entre as máquinas acopladas.
Figura 13 – Acoplamento flexíveis não elásticos
7- Acoplamentos Flexíveis Não-Elásticos – Engrenagem
Este tipo de acoplamento tem os cubos com dentes de engrenagens, externamente, em
toda a volta, que se engrenam com os dentes internos da peça de fora, como numa conexão
estriada. A flexibilidade é obtida por folga entre os dentes.
Figura 14 – Acoplamento flexíveis não elásticos - Engrenagem
8- Acoplamentos Flexíveis Não-Elásticos – OLDHAM
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Permitem desalinhamentos torcionais muito pequenos e transmitem grandes potências.
Admitem desalinhamentos paralelos e axiais consideráveis. Necessita ser lubrificado e pode ser
substituído quando desgastado.
Figura 15 – Acoplamento flexíveis não elásticos - OLDHAN
9- Acoplamentos Flexíveis Não -Elásticos – CARDAN
Consiste em duas forquilhas e um bloco intermediário com dois pinos em forma de cruz.
São usados em máquinas em que se faz necessário um desalinhamento angular definido e
elevado, sem permitir desalinhamento paralelo.
Figura 16– Acoplamento flexíveis não elásticos - CARDAN
Acoplamentos Móveis
Os acoplamentos móveis são empregados para permitir o jogo longitudinal das árvores.
Esses acoplamentos transmitem força e movimento somente quando acionados, isto é,
obedecem a um comando.
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Figura 17 – Acoplamentos Móveis.
Figura 18 – Outros tipos Acoplamento flexíveis não elásticos .
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Acoplamentos de Atrito
Os acoplamentos de atrito Podem ser engatados sem sincronismo entre os eixos. Servem
para acelerar, ou desacelerar, máquinas até o sincronismo
Ultrapassado o momento de atrito de acoplamento (máxima capacidade de transmissão),
ele escorrega. Servem também para limitar o momento de torção transmitido entre partes do
equipamento
Comparados com os acoplamentos hidráulicos, pneumáticos e eletrodinâmicos são os
acoplamentos de atrito tem as seguintes caracteristicas:
Menores,
Mais fáceis de construir
Mais baratos.
Cálculos para escolha de acoplamentos
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3ª QUESTÃO
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4ª QUESTÃO
Para selecionar um acoplamento para um secador acionado por motor elétrico de 10 cv,
1750 rpm,que opera 24 horas por dia e possui 10 partidas por hora.supor uma carga pesada.
Consutando a tabela:
Temos Fs = 2,0 , Ft = 1,2 , Fp = 1,2 assim Fc = 2,0 x 1,2 x 1,2 = 2,88 ,para cálculos Fc = 3,0
Substituindo temos
TORQUE = (716,2 x 10 x 3)/1750 => 12,28 Kgf.m
Então com esse valor iremos ao catalogo de um fabricante e vemos quais acoplamentos são
feitos para os serviço e o torque que ele comporta.
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