Os Exercícios de Montagem Mecânica

1. Um parafuso de 5 mm de diâmetro deve ser apertado de modo a produzir pré-carga de 250N. Se o coeficiente de torque for 0,23, determine o torque que deverá ser aplicado.

2. Um parafuso métrico 10 × 1,5 (10 mm de diâmetro, passo P = 1,5 mm) de aço liga está para ser apertado em um furo com rosca metade  da sua resistência de prova. De acordo com a Tabela 25.1, a resistência de prova é 830 MPa. Determine o torque máximo que deverá ser utilizado se o coeficiente de torque = 0,18.

3. Um parafuso métrico 16 × 2 (16 mm de diâmetro, passo P = 2 mm) é submetido a torque de 15 N-m durante o aperto. Se o coeficiente de torque é 0,24, determine a tensão trativa no parafuso.

4. Um parafuso 1/2-13 está para ser pré-carregado até carga = 1000 lb. O coeficiente de torque = 0,22. Determine o torque que deve ser utilizado para apertar o parafuso.

5. Uma chave de torque é utilizada e um parafuso 3/4-10 em uma planta automotiva de montagem final. Torque de 70 ft-lb é gerado pela chave. Se o coeficiente de torque = 0,17, determine a tensão trativa no parafuso.

6. O projetista especificou que um parafuso 3/8-16 (3/8 de diâmetro nominal, 16 filetes/in) de baixo-carbono utilizado em determinada operação deve ser carregado até a sua tensão de prova de 33.000 lb/in2 (da Tabela 25.1). Determine o torque máximo que pode ser utilizado se o coeficiente de torque for 0,25.

7. Um pino guia feito de aço (módulo de elasticidade = 209.000 MPa) será montado em anel por meio de ajuste prensado. O pino tem diâmetro nominal de 16,0 mm e o anel tem diâmetro externo de 27,0 mm. (a) Calcule a pressão radial e a tensão efetiva máxima se a interferência entre o diâmetro externo do eixo e o diâmetro interno do anel é de 0,03 mm. (b) Determine o efeito de aumentar o diâmetro externo do anel para 39,0 mm na pressão radial e na tensão efetiva máxima.

8. Uma engrenagem feita de alumínio (módulo de elasticidade = 69.000 MPa) será montada em eixo de alumínio por meio de ajuste prensado. A engrenagem tem diâmetro de 55 mm na base dos seus dentes. O diâmetro interno nominal da engrenagem = 30 mm e a interferência = 0,10 mm. Calcule: (a) a pressão radial entre o eixo e a engrenagem e (b) a tensão efetiva máxima na engrenagem no seu diâmetro interno.

9. Um anel de aço é montado em um eixo de aço por meio de ajuste prensado. O módulo de elasticidade do aço é 30 × 106 lb/in2. O anel possui diâmetro interno de 2,498 in e o eixo possui diâmetro externo = 2,500 in. O diâmetro externo do anel é 4,000 in. Determine: (a) a pressão radial (interferência) na montagem e (b) a máxima tensão efetiva no anel no seu diâmetro interno.

10. A tensão de escoamento de determinado metal = 50.000 lb/in2 e seu módulo de elasticidade = 22 × 106 lb/in2. Ele será utilizado para um anel externo de uma montagem realizada por meio de ajuste prensado com um eixo feito do mesmo metal. O diâmetro interno nominal do anel é 1000 in e seu diâmetro externo = 2,500 in. Utilizando fator de segurança 2,0, determine a interferência máxima que pode ser utilizada nesta montagem.

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