Exame Final Elementos de Máquinas II - Engenharia Mecânica UFVJM

Universidade Federal Dos Vales Do Jequitinhonha E Mucuri INSTITUTO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA Elementos de máquinas II Semestreano letivo 2º 2023 Docente Izaldir Ângelo Pereira Lopes 10012024 Exame final de Elementos de Máquinas II Nomenº de matrícula 1 As engrenagens mostradas na figura têm um passo diametral de 2 dentes por polegada e um ângulo de pressão de 20 O pinhão roda a 1800 rpm em sentido horário e transmite 200 hp por meio do par livre à engrenagem 5 no eixo c Que forças as engrenagens 3 e 4 transmitem ao eixo livre 2 Complete a tabela com B baixa M média A alta MA Muito alta Tipo X Carac terís ticas Carga Radial Carga Axial Dimensões Ângulo 3 Use seus conhecimentos para explicar o gráfico a seguir 4 Selecionar o rolamento qual o número fixo de uma carreira de esferas mais adequado para o uso com furo de 50 mm e externo abaixo de 110 mm que satisfaça as seguintes condições Carga radial F 3 000 N velocidade de rotação n 1 900 rpm e Vida nominal Lh 10 000 h Considere que este rolamento trabalhando dentro de uma caixa de marchas Exame final de elementos de máquinas II 1 As engrenagens mostradas na figura têm um passo diametral de 2 dentes por polegada e um ângulo de pressão de 20 O pinhão roda a 1800 rpm em sentido horário e transmite 200 hp por meio do par livre à engrenagem 5 no eixo c Que forças as engrenagens 3 e 4 transmitem ao eixo livre P 200 hp 14914 kW Potência transmitida npinhão 1800 rpm Rotação do pinhão α 20 Ângulo de pressão Pd 2 in Passo diametral Z2 18 Dentes na engrenagem 2 Z3 32 Dentes na engrenagem 3 Z4 18 Dentes na engrenagem 4 Z5 48 Dentes na engrenagem 5 De acordo com relação para um trem de engrenagem composto a razão de engrenamento é dado por mG Z5 Z2 2667 Para encontrarmos as propriedades necessárias da engrenagem precisamos encontrar o módulo das engrenagens com isso Mp 254 Pd 127 1 in Com isso podemos encontrar agora o diâmetro primitivo e raio primitivo em mm para efeitos de cálculo iremos converter a polegada métrica para o módulo métrico em mm Mp 2 mm Dp Mp Z Rp Dp 05 Dp2 Mp Z2 36 mm Rp2 Dp2 05 18 mm Dp3 Mp Z3 64 mm Rp3 Dp3 05 32 mm Dp4 Mp Z4 36 mm Rp4 Dp4 05 18 mm Dp5 Mp Z5 96 mm Rp5 Dp5 05 48 mm Dp5 Mp Z5 96 mm Rp5 Dp5 05 48 mm Por fim iremos determinar os torques atuantes em cada engrenagem T2 P npinhão 7912 N m Torque na engrenagem 2 T3 T2 mG 21099 N m Torque na engrenagem 3 T4 T3 21099 N m Torque na engrenagem 4 T5 T3 mG 56264 N m Torque na engrenagem 5 Agora com todos esses valores encontrados podemos determinar as cargas em cada engrenagem Wt2 T2 Rp2 439562 N Carga tangencial na engrenagem 2 Wt3 T3 Rp3 659343 N Carga tangencial na engrenagem 3 Wt4 T4 Rp4 1172166 N Carga tangencial na engrenagem 4 Wt5 T5 Rp5 1172166 N Carga tangencial na engrenagem 5 Wr2 Wt2 tanα 159988 N Carga radial na engrenagem 2 Wr3 Wt3 tanα 239981 N Carga radial na engrenagem 3 Wr4 Wt4 tanα 426634 N Wr5 Wt5 tanα 426634 N Carga radial na engrenagem 4 Carga radial na engrenagem 5 Wc2 Wt2 cosα 467772 N Carga resultante na engrenagem 2 Wc3 Wt3 cosα 701659 N Carga resultante na engrenagem 3 Wc4 Wt4 cosα 1247393 N Carga resultante na engrenagem 4 Wc5 Wt5 cosα 1247393 N Carga resultante na engrenagem 5 2 Complete a tabela com B Baixa M Média A Alta e MA Muito Alta 3 Use seus conhecimentos para explicar o gráfico a seguir Ao analisarmos o gráfico temos como análise de dados que para os fluídos hidrodinâmicos e elastohidrodinâmicos possuímos coeficiente de atrito menores o que por sua vez contribui para a redução de desgastes pois não há contato com sujeiras e partículas que poderiam contribuir para o desgaste e desempenho de funcionamento algo que podese notar também é que caso houvesse acréscimo contínuo de carga no material devido ao maior coeficiente de atrito muito calor seria gerado podendo gerar empenamento e até mesmo gerar danos ao material A lubrificação limítrofe se utiliza em elementos de máquina com cargas pesada e baixas velocidades de operação onde é difícil obter uma lubrificação hidrodinâmica 4 Selecionar o rolamento qual o número fixo de uma carreira de esferas mais adequado para o uso com furo de 50 mm e externo abaixo de 110 mm que satisfaça as seguintes condições Carga radial F 3 000 N velocidade de rotação n 1 900 rpm e Vida nominal Lh 10 000 h Considere que este rolamento trabalhando dentro de uma caixa de marchas Devido a falta de dados como a força axial não podemos estimar a razão FaC0 e com isso não podemos determinar o fator e para rolamentos Porém adotando dos valores de furo com 50mm e externo abaixo de 110mm com uma carga radial baixa a partir da tabela iremos adotar o rolamento aberto SKF6810 descartando os modelos blindados e vedados devido ao fato da vida nominal exigida ser superior a 10000 horas não sendo viável a suspensão de operação para manutenção do lubrificante já que essas duas classes são indicadas para baixas vidas nominais