cálculos de roscas

Clculos de roscas

Clculos de roscas

Introduo

Nem sempre os parafusos usados nas mquinas so padronizados (normalizados) e, muitas vezes, no se encontra o tipo de parafuso desejado no comrcio.

Nesse caso, necessrio que a prpria empresa faa os parafusos. Para isso preciso pr em prtica alguns conhecimentos, como saber identificar o tipo de rosca do parafuso e calcular suas dimenses.

Considerando a importncia desse conhecimento, esta aula apresenta uma srie de informaes sobre clculos de roscas triangulares de parafusos comumente usados na fixao de componentes mecnicos.

De forma prtica, a aula se compe de um conjunto de exemplos de clculos, seguidos de exerccios. Esses clculos esto relacionados aos seguintes tipos de roscas: triangulares mtrica normal, incluindo rosca mtrica fina e rosca whitworth normal (BSW) e fina (BSF).

Para voc resolver os clculos, necessrio seguir todas as indicaes apresentadas nos formulrios a seguir.

Esses formulrios j foram estudados. Entretanto, convm rev-los para facilitar a compreenso dos exemplos de clculos apresentados e dos exerccios propostos a partir de cada exemplo.

Formulrios

Rosca mtrica triangular (normal e fina)

P = passo da rosca

d = dimetro maior do parafuso (normal)

d1 = dimetro menor do parafuso (( do ncleo)

d2 = dimetro efetivo do parafuso (( mdio)

a = ngulo do perfil da rosca

f = folga entre a raiz do filete da porca e a crista do filete do parafuso

D = dimetro maior da porca

D1 = dimetro menor da porca

D2 = dimetro efetivo da porca

he = altura do filete do parafuso

rre = raio de arredondamento da raiz do filete do parafuso

rri = raio de arredondamento da raiz do filete da porca

ngulo do perfil da rosca: a = 60 .

dimetro menor do parafuso (( do ncleo): d1 = d - 1,2268P.

dimetro efetivo do parafuso (( mdio): d2 = D2 = d - 0,6495P.

folga entre a raiz do filete da porca e a crista do filete do parafuso: f = 0,045P.

dimetro maior da porca: D = d + 2f .

dimetro menor da porca (furo): D1 = d - 1,0825P.

dimetro efetivo da porca (( mdio): D2 = d2.

altura do filete do parafuso: he = 0,61343P .

raio de arredondamento da raiz do filete do parafuso:

rre = 0,14434P.

raio de arredondamento da raiz do filete da porca:

rri = 0,063P.

Rosca witworth (triangular normal e fina)

Frmulas:

a = 55

P =

hi = he = 0,6403 . P

rri = rre = 0,1373 . P

d = D

d1 = d - 2heD2 = d2 = d - he

Informaes preliminares

O primeiro procedimento para calcular roscas consiste na medio do passo da rosca.

Para obter essa medida, podemos usar pente de rosca, escala ou paqumetro.

Esses instrumentos so chamados verificadores de roscas e fornecem a medida do passo em milmetro ou em filetes por polegada e, tambm, a medida do ngulo dos filetes.

As roscas de perfil triangular so fabricadas segundo trs sistemas normalizados: o sistema mtrico ou internacional (ISO), o sistema ingls ou whitworth e o sistema americano.

No sistema mtrico, as medidas das roscas so determinadas em milmetros. Os filetes tm forma triangular, ngulo de 60, crista plana e raiz arredondada.

No sistema whitworth, as medidas so dadas em polegadas. Nesse sistema, o filete tem a forma triangular, ngulo de 55, crista e raiz arredondadas.

O passo determinado dividindo-se uma polegada pelo nmero de filetes contidos em uma polegada.

No sistema americano, as medidas so expressas em polegadas. O filete tem a forma triangular, ngulo de 60, crista plana e raiz arredondada.

Nesse sistema, como no whitworth, o passo tambm determinado dividindo-se uma polegada pelo nmero de filetes contidos em uma polegada.

Nos trs sistemas, as roscas so fabricadas em dois padres: normal e fina.

A rosca normal tem menor nmero de filetes por polegada que a rosca fina.

No sistema whitworth, a rosca normal caracterizada pela sigla BSW (british standard whitworth - padro britnico para roscas normais). Nesse mesmo sistema, a rosca fina caracterizada pela sigla BSF (british standard fine - padro britnico para roscas finas).

No sistema americano, a rosca normal caracterizada pela sigla NC (national coarse) e a rosca fina pela sigla NF (national fine).

Clculos de roscas triangulares mtrica normal

Agora que voc viu com detalhes os instrumentos de medir passo de rosca e os sistemas de roscas, vamos fazer alguns exerccios prticos.

Antes dos exerccios, preciso que voc saiba quais so os procedimentos para determinar o passo da rosca ou o nmero de fios por polegada. Vamos usar o pente de rosca.

Verificar qual das lminas do pente da rosca se encaixa perfeitamente nos filetes da rosca. A lmina que se encaixar vai indicar-lhe o passo da rosca ou o nmero de fios por polegada.

Vimos que, no lugar do pente de rosca, voc pode usar uma escala e medir, por exemplo, 10 filetes da rosca. Voc divide a medida encontrada por 10 para encontrar o passo da rosca. Isto, se a rosca for do sistema mtrico. Se ela for do sistema ingls, voc deve verificar quantos filetes cabem em uma polegada da escala. O resultado, portanto, ser o nmero de fios por polegada.

Medir o dimetro externo da rosca com paqumetro. Tendo a medida do dimetro e a medida do passo, ou o nmero de fios por polegada, voc vai consultar a tabela para obter as demais medidas da rosca. Tambm, em vez de consultar a tabela, voc pode fazer os clculos das dimenses da rosca.

Clculo de dimenses de rosca

Rosca mtrica normal

Exemplo

Calcular o dimetro menor de um parafuso (d1) para uma rosca de dimetro externo (d) de 10mm e passo (p) de 1,5mm.

Clculo: d1 = d - 1,2268 . P

Substituindo os valores dessa frmula:

d1 = 10 - 1,2268 . 1,5

d1 = 10 - 1,840

d1 = 8,16mm

Portanto, o dimetro menor da rosca de 8,16mm.

Exerccios 1Conforme foi feito no exemplo acima, calcule o dimetro menor de uma rosca mtrica normal, a saber:

dimetro externo: 6mm

Passo: 1mm

Frmula: d1 = d - 1,2268 . P

Exemplo

Calcular o dimetro efetivo de um parafuso (( mdio) com rosca mtrica normal, cujo dimetro externo de 12mm e o passo de 1,75mm.

Frmula: d2 = d - 0,6495 . P

Substituindo os valores desta frmula:

d2 = 12 - 0,6495 . 1,75

d2 = 12 - 1,1366

d2 = 10,86mm

Portanto, a medida do dimetro mdio de 10,86mm.

Exerccio 2

Com base no exemplo, calcule o dimetro mdio de um parafuso com rosca mtrica normal, a saber:

dimetro externo: 8mm

Passo: 1,25mm

Frmula: d2 = d - 0,6495 . P

Exemplo:

Calcular a folga (f) de uma rosca mtrica normal de um parafuso cujo dimetro maior (d) de 14mm e o passo (p) de 2mm.

Frmula: f = 0,045 . P

Substituindo os valores:

f = 0,045 . 2

f = 0,09mm

Portanto, a folga entre a raiz do filete da porca e a crista do filete do parafuso de 0,09mm.

Exerccios 3

Calcule a folga (f) de uma rosca mtrica normal de um parafuso cujo dimetro maior (d) de 10mm e o passo (p) de 1,5mm.

Frmula: f = 0,045 . P

Exemplo:

Calcular o dimetro maior de uma porca com rosca mtrica normal, cujo dimetro maior do parafuso de 8mm e o passo de 1,25mm.

Frmula: D = d + 2f

Calcula-se, primeiro o valor de f cuja frmula

f = 0,045 . P.

Portanto: f = 0,045 . 1,25

f = 0,05625

Substituindo os valores de f na frmula:

D = 8 + 2 . 0,056

D = 8 + 0,112

D = 8,11mm

Portanto, o dimetro maior da porca de 8,11mm.

Exerccios 4

Calcular o dimetro maior de uma porca com rosca mtrica normal cujo dimetro maior do parafuso de 16mm e o passo de 2mm.

Frmula: D = d + 2f

Exemplo:

Calcular o dimetro menor de uma porca com rosca mtrica normal cujo dimetro maior do parafuso de 6mm e o passo de 1mm.

Frmula: D1 = d - 1,0825 . P


D1 = 6 - 1,0825 . 1

D1 = 6 - 1,0825

D1 = 4,92mm

Portanto, o dimetro menor da porca de 4,92mm.

Exerccios 5

Calcule o dimetro menor de uma porca com rosca mtrica normal cujo dimetro maior do parafuso de 18mm e o passo de 2,5mm.

Frmula: D1 = d - 1,0825 . P

Exemplo:

Calcular a altura do filete de um parafuso com rosca mtrica normal com dimetro maior de 4mm e o passo de 0,7mm.

Frmula: he = 0,61343 . P


he = 0,61343 . 0,7

he = 0,43mm

Portanto, a altura do filete do parafuso de 0,43mm.

Exerccio 6

Calcule a altura do filete de um parafuso com rosca mtrica normal com dimetro maior de 20mm e o passo de 2,5mm.

Frmula: he = 0,61343 . P

Clculos de roscas triangulares

Rosca mtrica fina

No caso de clculo de roscas triangulares mtricas finas, so usadas as mesmas frmulas das roscas triangulares mtricas normais. A nica diferena a medida do passo.

Exemplo:

Calcular o dimetro menor de um parafuso (d1), sabendo que o dimetro maior de 10mm e o passo de 0,75mm.

Frmula: d1 = d - 1,2268 . P


d1 = 10 - 1,2268 . P

d1 = 10 - 0,9201

d1 = 9,08mm

Portanto, o dimetro menor do parafuso de 9,08mm.

Exerccios 7Calcule o dimetro menor de um parafuso (d1), sabendo que o dimetro maior de 12mm e o passo de 1mm.

Frmula: d1 = d - 1,2268 . P

Exemplo:

Calcular a altura do filete de um parafuso (he) com rosca mtrica triangular fina com dimetro maior de 8mm e passo de 1mm.

Frmula: he = 0,61343 . P


he = 0,61343 . 1

he = 0,61mm

Portanto, a altura do filete de 0,61mm.

muito importante para o mecnico saber o clculo do dimetro da broca que vai fazer um furo no qual a rosca ser aberta por macho. No clculo de dimetro da broca para abrir rosca mtrica triangular, normal ou fina, usa-se a seguinte frmula:

( broca = d - P

Exemplo:

Calcular dimetro de broca para abrir o furo a ser roscado com rosca mtrica, sabendo que o dimetro maior do parafuso de 10mm e o passo de 1,5mm.

Substituindo os valores na frmula:

( broca = 10 - 1,5

( broca = 8,5mm

Portanto, o dimetro da broca deve ser de 8,5mm.

Exerccio 8

Calcular dimetro de broca para abrir o furo a ser roscado com rosca mtrica, sabendo que o dimetro maior do parafuso de 8mm e o passo de 1mm.

Frmula: ( broca = d - P

Clculo de roscas triangulares

Rosca whitworth normal (BSW) e fina (BSF)

Exemplo:

Calcular o passo em mm de um parafuso com rosca whitworth, sabendo-se que a rosca tem 32 fios por polegada.

Frmula: P =


P =

P = 0,79mm

Portanto, o passo deve ser de 0,79mm.

Exerccio 9

Calcule o passo em mm de um parafuso com rosca whitworth, sabendo-se que a rosca tem 18 fios por polegada.

Frmula: P =

Exemplo:

Calcular a altura de filete (he) de uma rosca whitworth, sabendo-se que o passo de 0,793mm.

Frmula:he = 0,6403 . P


he = 0,6403 . 0,793

he = 0,51mm

Portanto, a altura do filete de 0,51mm.

Exerccio 10

Calcule a altura de filete (he) de uma rosca whitworth, asbendo que a rosca tem 20 filetes por polegada.

Frmula: he = 0,6403 . P

P =

Exemplo:

Calcular o raio de arredondamento da raiz do filete do parafuso de uma rosca whitworth com 10 fios por polegada.

Frmula para calcular o passo: P =


P = = 2,54mmFrmula para calcular o arredondamento:

rre = 0,1373 . P


rre = 0,1373 . 2,54mm

rre = 0,35mm

Portanto, o raio de arredondamento de 0,35mm.

Exerccio 11

Calcule o raio de arredondamento da raiz do filete do parafuso de uma rosca whitworth com 12 fios por polegada.

Frmula para calcular o passo: P =

Frmula para calcular o arredondamento:

rre = 0,1373 . P

Exemplo:

Calcular o dimetro menor de um parafuso com rosca whitworth, cujo dimetro de 1/2 polegada (12,7mm) e que tem 12 fios por polegada.

Calcula-se o passo:

P =

P = 2,117mm

Calcula-se o he - he = 0,6403 . P

he = 0,6403 . 2,117

he = 1,355mm

Calcula-se o dimetro menor do parafuso:

d1 = d - 2heSubstituindo os valores:

d1 = 12,7 - 2 . 1,355

d1 = 12,7 - 2,71

d1 = 9,99mm

Portanto, o dimetro menor do parafuso de 9,99mm.

Exerccio 12

Calcule o dimetro menor do parafuso com rosca whitworth, cujo dimetro de 1/4" (6,35mm) e que tem 26 fios por polegada.

Exemplo:

Calcular o dimetro efetivo do parafuso (( mdio) com rosca whitworth, cujo dimetro externo de 5/16" (7,9375mm) e tem 18 fios por polegada.

Calcula-se o passo:

P =

P = 1,411mm

Calcula-se o he = 0,6403 . 1,411

he = 0,903

Calcula-se o ( mdio: Frmula:

d2 = d - heSubstituindo os valores:

d2 = 7,9375 - 0,903

d2 = 7,03mm

Portanto o ( mdio do parafuso de 7,03mm.

Exerccio 13

Calcule o dimetro efetivo de parafuso (( mdio) com rosca whitworth, cujo dimetro externo de 1" (25,4mm) e que tem 8 fios por polegada.

Gabarito

1.d1=4,77mm.

2.d2=7,19mm.

3.f=0,07mm.

4.D =16,18mm.

5.D1=15,29mm.

6.He=1,53mm.

7.d1=10,77mm.

8.(broca = 7mm.

9.P=1,41mm.

10.he=0,81mm.

11.Rre=0,29mm.

12.d1=5,10mm.

13.d2=23,37mm.PAGE 86

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_972219252.unknown

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_972221108.unknown

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