Exercícios Resolvidos de Elementos de Construção de Máquinas - Dimensionamento de Eixos e Chavetas

Atividade 2 Elementos de construção de máquinas 1 Dado o carregamento do eixo na figura abaixo sabendo que o eixo é cilíndrico maciço de aço ABNT 1045 Tensão de escoamento 270MPa Calcule o diâmetro do eixo em mm para que a tensão admissível de flexão seja de 135MPa ABC 423 2 O eixo está acoplado a um motor de 70cv com rotação 800 ABC min1 Sabendo que a seção do eixo é cilíndrica o eixo é maciço e de aço ABNT 1045 use a tensão admissível de torção de 108 MPa Calcule o diâmetro do eixo em mm quanto à torção pura 3 Considere que o eixo da figura abaixo está acoplado a um motor de 70cv com rotação de 800ABCmin1 Calcule o diâmetro do eixo em mm quanto à flexotorção Use o cálculo feito em sala de aula e as fórmulas abaixo Considere a Tensão admissível à Flexãotorção 100MPa Dica importante dentro da fórmula da flexotorção vocês precisam acertar a unidade m que vem dos momentos com a unidade mm que vem da tensão admissível ABC423 4 Um eixo maciço de ABNT 1050 e diâmetro 25mm possui um rasgo para chaveta na sua extremidade para uma chaveta do tipo DIN 6885 Qual o comprimento mínimo desta chaveta para que a mesma possa suportar o esforços de uma polia de correia com potência de 85cv com rotação máxima de 360 min1 Use tensão admissível para pressão de 100MPa e tensão máxima de cisalhamento de 60MPa Responda com a chaveta mais comprida encontrada ou seja que satisfaça ambos critérios de pressão e de cisalhamento 1 ABC 423 F 4500 423 4923 N σt 270 MPa σF 135 σFA Mmax ϕ π ϕ⁴ 32 Mmax π ϕ³ 1 R1 R2 F ΣM 0 R2 x2 x1 F xF1 x1 0 03 R2 4923 N R2 1641 N R1 3282 N Nação 1 0 x 01 M R1 x x1 Mx 0 R1 Mx 3282 x 2 Pot 70 cv 7355 W σt 514849 Nm T Potω 514849 Nm 300 423 1mmin 2π mmin 600s 1 s¹ 583693 Nm σtA T ϕ 2π ϕ⁴ 16 T π ϕ³ σtA ϕ ³16 T τtA π ϕ ³16 583693 Nm 108 10⁶ Nm² π 003019 m ϕ 3019 mm 3 τFTA VF2² τ² τFT Mmax c2I² TcJ² τFTA 3282 ϕ 2π ϕ⁴ 64² 583693 ϕ 2 π ϕ⁴ 32² Nação 2 015 x 03 F M R1 01 x FI x xFA R1 x x1 Mx Mx 1641 x 4923 Mmax 1641 01 4923 3282 Nm em 1 τFA 32 Mmax π ϕ3 τFA 135 MPa ϕ ³32 3282 ϕ π 135 106 Nm2 ϕ 002915 m 2915 mm σFTA 32 x 3282 π ϕ³² 16 x 583693 π ϕ³² σFTA 1 π ϕ³ 32 x 3282² 16 x 583693² σFTA 1 π ϕ³ 14054144 ϕ ³14054144 Nm 100 x 10⁶ Nm² x π 00355 ϕ 355 mm d 25 mm pd 05 cv 7355 w 625174 Nm 1 cv n 360 pw mm σ 100 MPa τ 60 MPa Torgu Pd 625174 Nm w 16583 Nm 360 r 2π mh 60 1c FT 2T 216583 Nm 13267 kN d 25 m 1000 Verificação quanto ao esmagamento Conforme DIN 6885 pl diamétrio entre 22 e 30 mm temos b x h 8 x 7 mm² t2 33 mm Answm V FT t2 Lc Lc 13267 N 10³ 33 mm x 100 x 106 N mm² 40202 mm quanto ao esmagamento temos τ FT b Lc Lc 13267 w 10³ 8 mm 60 N mm² 2764 mm Como queremos satisfazer as duas condições o comprimento que atende é Lc 40202 mm