RELATÓRIO 2 - Eixo Árvore

1 - RELATÓRIO 2 – Eixo Árvore

2 - Introdução

Eixo é um elemento mecânico rotativo ou estacionário (condição estática) de secção usualmente circular onde são montados outros elementos mecânicos de transmissão tais

como: engrenagens, polias, ventiladores, rodas centradas, entre outros. Os eixos são suportados (apoiados) em mancais, de deslizamento ou rolamento, tendo secção quase sempre mássica e variável, com rasgos de chavetas para fixação de componentes. A FIG. 1 mostra um esboço de um eixo.

Os eixos são elementos solicitados a esforços de flexão, tração/compressão ou torção, que atuam individualmente de forma combinada.

Há uma grande variedade de materiais possíveis para a fabricação de eixos e árvores. De acordo com o serviço devem ter alta resistência e baixa sensibilidade aos efeitos da concentração de tensão.

Os aços-carbono, de baixo e médio teor, são muito usados na fabricação de eixos e árvores. Aços muito empregados são os seguintes: SAE 1015, 1020, 1025, 1030, 1040, 1045, 2340, 2345, 3115, 3120, 3135, 3140, 4023, 4063, 4140, 4340, 4615, 4620 e 5140.

Como vemos, uma grande variedade de material existe para a confecção de eixos e árvores. A seleção dependerá sempre das condições de serviço, custo, usinabilidade e características especiais por ventura exigidas. É um campo muito aberto em que o projetista deve procurar sempre maiores conhecimentos, pois, praticamente qualquer material ferroso, não ferroso ou não metálico pode ser usado, por uma razão qualquer, na execução de um eixo ou uma árvore.

3 - Exemplo 1

A partir dos dados propostos, exemplificado abaixo está o dimensional do eixo do “moitão”. Através desses cálculos é possível identificar o perfil necessário para suportar a carga de 6000 lbf.

Dados: Aço SAE 1045, tensão de ruptura 53 kgf/mm², fator de segurança 9, comprimento 0,3 m.

6000 lbf

RA RB

0,15 m 0,15m

Eixo

Mancal fixo A Mancal fixo B

3.1 - Resolução:

6000 lbf = 26690 N

∑F = 0 (sentido para cima positivo)

RA + RB = 26690 N

∑Ma = 0 (sentido anti-horário positivo)

(-26690 x 0,15) + (RB x 0,3) = 0

RB = 13345 N

RA + RB = 26690

RA = 26690 – RB

RA