Tabelas e Gráficos de Chavetas e Eixos Ranhurados - Elementos de Máquinas I

Tabelas e gráficos Elementos de Máquinas I Prof Dr William Maluf 04mar2023 Uniões por adaptação de forma chavetas e eixos ranhurados Chaveta meialua Woodruff DIN 6888195608 Todas as dimensões dessa tabela estão em mm Diâmetro do eixo Dimensões principais Série A uso geral Série B máquinas operatrizes d b h L D h1 h2 h1 h2 3 a 4 10 14 382 4 10 05 10 05 4 a 6 15 26 676 7 20 07 20 07 6 a 8 20 20 26 37 676 966 7 10 18 29 09 09 18 29 09 09 8 a 10 25 30 30 30 37 37 50 65 966 966 1265 1572 10 10 13 16 29 25 38 53 09 13 13 13 29 28 41 56 09 10 10 10 10 a 12 40 40 40 50 65 75 1265 1572 1857 13 16 19 35 50 60 16 16 16 41 56 66 10 10 10 12 a 17 50 50 50 65 75 90 1572 1857 2163 16 19 22 45 55 70 21 21 21 54 64 79 12 12 12 17 a 22 60 60 60 60 75 90 100 110 1857 2163 2449 2735 19 22 25 28 51 66 76 86 25 25 25 25 60 75 85 95 16 16 16 16 22 a 30 80 80 80 90 110 130 2163 2735 3143 22 28 32 62 82 102 29 29 29 75 95 115 16 16 16 30 a 38 100 100 100 110 130 160 2735 3143 4308 28 32 45 78 98 128 33 33 33 91 111 141 20 20 20 Chaveta retangular DIN 68851196808 Todas as dimensões dessa tabela estão em mm Diâmetro do eixo Dimensões principais Chanfro Comprimento L Lmín L Lmáx d Perfil b h h1 h2 mín máx Lmín Lmáx 6 a 8 2 x 2 2 2 12 10 008 016 6 20 8 a 10 3 x 3 3 3 18 14 008 016 6 36 10 a 12 4 x 4 4 4 25 18 008 016 8 45 12 a 17 5 x 5 5 5 30 23 016 025 10 56 17 a 22 6 x 6 6 6 35 28 016 025 14 70 22 a 30 8 x 7 8 7 40 33 016 025 18 90 30 a 38 10 x 8 10 8 50 33 025 040 22 110 38 a 44 12 x 8 12 8 50 33 025 040 28 140 44 a 50 14 x 9 14 9 55 38 025 040 36 160 50 a 58 16 x 10 16 10 60 43 025 040 45 180 58 a 65 18 x 11 18 11 70 44 025 040 50 200 65 a 75 20 x 12 20 12 75 49 040 060 56 220 75 a 85 22 x 14 22 14 90 54 040 060 63 250 85 a 95 25 x 14 25 14 90 54 040 060 70 280 95 a 110 28 x 16 28 16 100 64 040 060 80 320 110 a 130 32 x 18 32 18 110 74 040 060 90 360 130 a 150 36 x 20 36 20 120 84 070 100 100 400 Comprimentos normalizados L em mm que são recomendados para Chavetas retangulares 6 8 10 12 14 16 18 20 22 25 28 32 36 40 45 50 56 63 70 80 90 100 110 125 140 160 180 200 220 250 280 320 360 400 Eixos ranhurados 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 28 30 32 34 35 36 38 40 42 44 45 46 48 50 52 53 55 56 58 60 62 63 65 67 68 70 72 75 Obs não é obrigatório que os comprimentos sejam normalizados É uma recomendação de projeto Entretanto caso o enunciado de algum exercício especifique que os comprimentos devam ser normalizados daí tornase obrigatório normalizar os mesmos Uniões entalhadas dimensões em mm DIN 5462195509 Série leve DIN 5463195509 Série média Máquinas ferramenta DIN 54711974 Z4 entalhes DIN 54721980 Z6 entalhes Z d1 d2 b Z d1 d2 b d1 d2 b d1 d2 b 6 23 26 6 6 11 14 3 11 15 3 21 25 5 6 26 30 6 6 13 16 35 13 17 4 23 28 6 6 28 32 7 6 16 20 4 16 20 6 26 32 6 8 32 36 7 6 18 22 5 18 22 6 28 34 7 8 36 40 7 6 21 25 5 21 25 8 32 38 8 8 42 46 8 6 23 28 6 24 28 8 36 42 8 8 46 50 9 6 26 32 6 28 32 10 42 48 10 8 52 58 10 6 28 34 7 32 38 10 46 52 12 8 56 62 10 8 32 38 7 36 42 12 52 60 14 8 62 68 12 8 36 42 7 42 48 12 58 65 14 10 72 78 12 8 42 48 8 46 52 14 62 70 16 10 82 88 12 8 46 54 9 52 60 14 68 78 16 10 92 98 14 8 52 60 10 58 65 16 72 82 16 10 102 108 16 8 56 65 10 62 70 16 78 90 16 10 112 120 18 8 62 72 12 68 78 16 82 95 16 10 72 82 12 88 100 16 10 82 92 12 92 105 20 10 92 102 14 98 110 20 10 102 112 16 105 120 20 10 102 125 18 112 130 20 Uniões dentadas dimensões em mm Perfil triangular DIN 5481201904 Perfil evolvente DIN 54802201503 d1 x d2 d1 d2 r h Z d1 x d2 d1 d2 r h Z m 7 x 8 69 81 38 06 28 60º 12 x 15 120 145 68 15 8 160 8 x 10 81 101 46 10 28 14 x 17 140 165 76 13 9 10 x 12 101 120 55 10 30 15 x 18 150 175 81 13 10 12 x 25 120 142 66 11 31 17 x 20 170 195 91 13 12 15 x 17 149 172 80 12 32 19 x 22 190 215 101 13 13 17 x 20 173 200 93 14 33 22 x 25 220 245 116 13 14 21 x 24 208 239 112 16 34 25 x 28 250 275 131 13 15 175 26 x 30 265 300 141 18 35 27 x 30 270 295 141 13 16 30 x 34 305 340 161 18 36 28 x 32 280 315 149 18 17 36 x 40 360 399 190 20 37 31 x 35 310 345 164 18 18 40 x 44 400 440 210 20 38 34 x 38 340 375 179 18 19 190 45 x 50 450 500 238 25 39 36 x 40 360 395 189 18 20 50 x 55 500 549 262 25 40 38 x 42 380 415 199 18 21 55 x 60 550 600 288 25 41 41 x 45 410 445 214 18 22 200 60 x 65 600 650 313 25 42 55º 44 x 48 440 475 229 18 23 65 x 70 650 700 338 25 45 45 x 50 450 495 236 23 24 70 x 75 700 750 363 25 48 47 x 52 470 515 246 23 25 75 x 80 750 800 388 25 51 50 x 55 500 545 261 23 26 80 x 85 800 850 413 25 55 53 x 58 530 575 276 23 27 85 x 90 850 900 438 25 58 55 x 60 550 595 286 23 28 90 x 95 900 950 463 25 61 57 x 62 570 615 296 23 29 210 95 x 100 950 1000 488 25 65 60 x 65 600 653 313 27 30 100 x 105 1000 1050 513 25 68 62 x 68 620 673 323 27 31 102 x 110 1050 1100 538 25 71 64 x 70 640 693 333 27 32 110 x 115 1100 1150 563 25 75 66 x 72 660 713 343 27 33 115 x 120 1150 1200 588 25 78 69 x 75 690 743 358 27 34 120 x 125 1200 1250 613 25 81 72 x 78 720 773 373 27 35 Para ambas as normas de união dentadas todas dimensões estão em mm Z é o número de dentes é o ângulo demonstrado no desenho do perfil triangular e m é o módulo mm do dente do perfil evolvente 𝑟 𝑑2 𝑑1 4 ℎ 𝑑2 𝑑1 2 74 x 80 740 793 383 27 36 76 x 82 760 813 393 27 37 225 79 x 85 790 843 408 27 38 82 x 88 820 873 423 27 39 84 x 90 840 893 433 27 40 86 x 92 860 913 443 27 41 89 x 95 890 943 458 27 42 92 x 98 920 973 473 27 43 94 x 100 940 993 483 27 44 Uniões por interferência Tabela de ajustes para alguns eixos IT5 IT6 IT7 e IT8 segundo ABNT NBR 61581995 Afastamentos em m Tabela de ajustes para alguns FUROS IT5 IT6 IT7 IT8 e IT9 segundo ABNT NBR 61581995 Afastamentos em m Tabela de rugosidades superficiais Ra em função da técnica de usinagem Tabela coeficiente de dilatação para diferentes materiais Gráfico orientativo para valores de fatores elásticos Ki e Ke para aço com E210 GPa e ν030 e ferro fundido maleável com E100 GPa e ν025 Temperaturas típicas dos banhos de imersão Método Temperatura Gelo seco CO2 720C Nitrogênio líquido 1900C Óleo mineral 3560C Fadiga Influência da rugosidade e tipo de fabricação no limite de resistência à fadiga Sn no Csup de materiais Constante de Neuber para Alumínio recozido Alumínio endurecido e Aço Cálculo do diâmetro equivalente deq para seções não circulares Fatores de concentração de tensão estático KT 𝑲𝑻 𝑨 𝒓 𝒅 𝒃 Dimensionamento de eixos de transmissão de potência Tabela de tipo de interferência em função da geometria do cubo Parafusos de transmissão de potência Escoras de gaxetas e selos mecânicos 𝑇𝐸 𝐹𝐺 𝑟𝑖 𝑟𝑒 𝑟𝑖 1 𝑒 16𝜇𝐿 𝑟𝑒𝑟𝑖 FG força de compressão total nas gaxetas coeficiente de atrito entre parafuso e gaxeta grafite 015 023 PTFE 008m012 L ri re dimensões das gaxetas Escoras de rolamentos 𝑟 raio interno do rolamento 𝑇𝐸 𝐹 𝜇𝑒 𝑟 Parafusos de fixação Forças de ensaio kN para parafusos de passo normal de acordo com DIN 267132007 Forças de ensaio kN para parafusos de passo fino de acordo com DIN 267132007 Porca Arruela Parafuso Medidas normalizadas DIN3 010 012 016 020 025 030 040 050 060 080 100 110 120 140 150 160 180 200 220 250 280 300 320 350 400 450 500 550 60 70 80 90 100 11 0 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 280 300 320 340 350 360 380 400 420 440 450 460 480 500 520 530 550 560 580 600 620 630 650 670 680 700 710 720 750 780 800 820 850 880 900 920 950 980 1000 1050 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500 1550 1600 1650 Dimensões normalizadas Furos de passagem Dₐ e Comprimentos roscados x Cálculo de rigidez axial de chapas kₑ através do cone de influência Durante o aperto apenas uma região relativamente pequena das chapas sob compressão é efetivamente solicitada pelo fixador A região sob compressão tem a forma aproximada de um cone truncado com ângulo de inclinação β variando entre 30 e 40 dependendo do material das chapas e do parafuso kₑ fracdFdδ fracπ cdot Ec cdot Db cdot an β2 cdot ln left fracLc cdot an β dk DBLc cdot an β dk DB cdot dk DB right Distância mm L₁ espessura das chapas Módulo de elasticidade MPa Ec do material da chapa Ângulo β inclinação do cone de influência Diâmetros mm dk do contato entre chapas e elementos de fixação DB de passagem do furo na chapa Cálculo de rigidez axial de chapas kₑ através da VDI 22301977 Na VDI 22301977 a rigidez da chapa kₑ é obtida substituindose o cone de influência por um cilindro Da equivalente Nessa norma kₑ é calculada através da área equivalente das chapas Aeq kₑ fracAeq cdot EcLc Da diâmetro do cone de influência Aeq fracπ4 cdot Da2 DB2 Aeq fracπ4 cdot dk2 DB2 fracπ8 cdot left fracDadk 1 right cdot left fracdk cdot Lc5 fracLc2100 right Aeq fracπ4 cdot left dk fracLc102 DB2 right Cálculo de rigidez axial de chapas kₑ através do MEF Wileman Choudhury e Green 1991 conduziram um extenso estudo de juntas aparafusadas utilizando o Método dos Elementos Finitos MEF com a ajuda do software ANSYS Os autores propuseram uma relação funcional entre a rigidez axial e a relação Lₑ e d kₑ A cdot eleft fracB cdot dlc right Relação entre força de aperto Fap e força de ensaio Fens Tipo de união alpha fracFapFens Permanentes nas quais não são esperadas desmontagens durante a vida útil do equipamento 090 Semipermanentes nas quais são esperadas algumas desmontagens com substituição obrigatória dos fixadores 075 Desmontáveis nas quais a substituição dos fixadores ocorre por exemplo devido à corrosão ou devido a outros problemas ambientais 060 Com desmontagens frequentes onde não ocorre a substituição dos fixadores 050