Exercícios Resolvidos e Dimensionamento de Eixos - Falha por Fadiga e Análise Computacional

Elementos de MáquinaTrabalho 1 Falha por fadiga 1 Resolver o Exemplo 1b e o Exemplo 3b da aula 11 Elementos de MáquinaExercícios 1 Falha por fadiga 1 O eixo mostrado na Figura é usinado e o material é o aço AISI 1040 CD 𝑆𝑢𝑡 5900𝑀𝑃𝑎 𝑒 𝑆𝑦4900𝑀𝑃𝑎 O eixo gira a 1600 rpm e é apoiado em rolamentos em A e B Sabendo que o eixo é exigido por um momento fletor de 14160kNm na mudança de seção entre os diâmetros de 400mm e 450mm determine a O fator de segurança mínima à fadiga Fs baseada em alcançar a vida infinita 𝐹𝑠 𝑆𝑒 𝜎𝑟𝑒𝑣 b Verifique se ocorre vida infinita Se não ocorrer estime o número de ciclos até a falha 2 Um eixo de diâmetro de 30 mm foi usinado de uma barra de aço AISI 1050 𝑆𝑢𝑡690 𝑀𝑃𝑎 𝑒 𝑆𝑦580 𝑀𝑃𝑎 repuxada a frio Essa peça deve aguentar uma carga axial de tração flutuante variando de 0 a 80 kN Por causa das extremidades e do raio de arredondamento o fator de concentrador de tensão de fadiga 𝐾𝑓 é 180 para vida de 106 ou maior Encontre 𝑆𝑎 e 𝑆𝑒 e o fator de segurança que resguarde de fadiga e escoamento de primeiro ciclo usando a A linha de Fadiga de Gerber b A linha de Fadiga ASMEelíptica Elementos de MáquinaTrabalho 2 Dimensionamento de Eixos por Computador 1 Utilize a tabela do Excel mostrada em aula para dimensionar os eixos Para todos os casos considere que o eixo trabalha a uma temperatura de 60ºC e considere também uma confiabilidade de 90 Sabese também que a seção crítica do eixo para todos os casos será no rolamento de apoio Utilize como valores críticos de momento fletor e torçor 802Nm e 326Nm respectivamente Além disso para o critério de fadiga de Goodman utilize as seguintes relações 𝜎𝑎 𝑘𝑓𝜎𝑓 𝜎𝑚 3𝑘𝑓𝑠𝜏𝑇 2 a O material do eixo é SAE1030 normalizado σadm345MPa τadm367MPa Sut 521MPa com fator de segurança 25 b O material do eixo é SAE1060 normalizado σadm427MPa τadm480MPa Sut 748MPa com fator de segurança 25 c O material do eixo é SAE4140 normalizado σadm655MPa τadm559MPa Sut 1020MPa com fator de segurança 25 d O material do eixo é SAE1030 normalizado σadm345MPa τadm367MPa Sut 521MPa com fator de segurança 10 e O material do eixo é SAE1060 normalizado σadm427MPa τadm480MPa Sut 748MPa com fator de segurança 10 f O material do eixo é SAE4140 normalizado σadm655MPa τadm559MPa Sut 1020MPa com fator de segurança 10 g O material do eixo é SAE1030 normalizado σadm345MPa τadm367MPa Sut 521MPa com fator de segurança 15 O eixo é vazado com relação entre diâmetro interno e externo de 06 h O material do eixo é SAE1060 normalizado σadm427MPa τadm480MPa Sut 748MPa com fator de segurança 15 O eixo é vazado com relação entre diâmetro interno e externo de 06 i O material do eixo é SAE4140 normalizado σadm655MPa τadm559MPa Sut 1020MPa com fator de segurança 15 O eixo é vazado com relação entre diâmetro interno e externo de 06 OBS Para cada item entregar uma tabela mostrando as iterações realizadas conforme o exemplo OBS2 Entregar também um tabela única com os valores encontrados dos diâmetros selecionados para cada caso OBS3 Essas tabelas são apenas modelos podendo o aluno montála da maneira que achar mais conveniente desde que possua todas as informações necessárias nela