Engenharia Mecânica Disciplina: Elementos de máquinas I

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[pic 4]Acadêmico(s): Bruno Gaspari, Esequiel Benin, Luciano Sogari e Otavio Lavoratti

RA(s): 0233072,

Curso(s): Engenharia Mecânica

Disciplina: Elementos de máquinas I

Professor: Natan Mezacasa

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•  Introdução

O eixo é um elemento que não necessariamente precisa ser rotativo, eixos não rotativos ou fixos não transmitem torque e são comumente usados em rodas gigante, polias e similares, esse modelo não será abordado neste trabalho. Eixos em geral são usualmente de seção transversal circular, os eixos rotativos são usados para transmitir potência ou movimento.

Ao analisar uma tensão em um ponto especifico de um eixo é observada apenas a geometria ao redor do ponto especifico dispensando a análise toda do eixo, eixos quando dimensionados nos mostram quais são as áreas mais criticas, ao localizar essas áreas elas podem ser dimensionadas para que atendam aos requisitos de resistência, só após esse processo o eixo é dimensionado como um todo, atendendo assim o requerimento dos elementos que serão sustentados por esse eixo.

• Materiais de eixo

O material do eixo deve ser escolhido de acordo com a sua utilização bem como o tratamento térmico a ser utilizado. O enrijecimento elevado adquirido pelo tratamento térmico e o conteúdo elevado de ligas não são garantias na hora da escolha de um material de eixo.

O aumento da resistência diminui a possibilidade de falhas por fadiga, porém precisa ser controlada para que um excesso de resistência não se contraponha aos benefícios da mesma.

Para facilitar o processo, o ideal é que começar com aços de baixo valor comercial com baixo ou médio teor de carbono, caso as considerações de resistência forem mais relevantes que as de deflexão usamos um material de maior resistência, podendo assim reduzir a geometria do eixo, sempre cuidando com a deflexão excessiva.

Normalmente eixos não precisam de um tratamento superficial ao menos que sejam usados na função de superfície de mancal, aços estirados são usados em diâmetros abaixo de 75 mm, já aços laminados a quente devem ser usinados por inteiro, quando eixos muito grandes precisam ser usinados correm risco de sofrerem empenamento. Quando a concentricidade for um fator importante é interessante uma usinagem bruta seguida de tratamento térmico afim de aliviar as tensões residuais e aumentar a resistência e para finalizar uma usinagem fina até atingir os parâmetros geométricos de projeto.

A quantidade a ser produzida é um fator muito importante na escolha do processo e do material , por exemplo, para pequenas quantidades o torneamento é aconselhável, já para grandes quantidades temos como alternativa outros processos de produção como a forja a quente ou a frio e a fundição dos eixos

• Disposição de eixo

• Projeto de eixo por tensão

Para projetar um eixo baseando-se na tensão, não é necessário avaliar as tensões em cada ponto dele, apenas pode-se avaliar em poucos locais com potencial crítico. Esses locais normalmente estarão na superfície externa, em locais do eixo onde o momento fletor for grande, onde há torque e/ou onde há concentradores de tensão.