elementos de maquina aula 02 parafusos
TRANSCRIPT
![Page 1: Elementos de Maquina Aula 02 Parafusos](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022052311/5571fa9549795991699291e4/html5/thumbnails/1.jpg)
Disciplina Elementos de Maquina
Tema II. Elementos de fixação e Tema II. Elementos de fixação e união.união.
Aula Pratica No. 1 Cálculo das uniões parafusadas.
![Page 2: Elementos de Maquina Aula 02 Parafusos](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022052311/5571fa9549795991699291e4/html5/thumbnails/2.jpg)
Junções por meio de parafusos
Parafuso
Porca
Elementos para unir (partes)
União desmontável
![Page 3: Elementos de Maquina Aula 02 Parafusos](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022052311/5571fa9549795991699291e4/html5/thumbnails/3.jpg)
Ângulo do perfil da rosca: a = 60º.Diâmetro menor do parafuso ( do núcleo): d1 = d - 1,2268P.Diâmetro efetivo do parafuso ( médio): d2 = D2 = d - 0,6495P.
Altura do filete do parafuso he = (d – d1)/2
Folga entre a raiz do filete da porca e a crista do filete do parafuso: f = 0,045P.
Raio de arredondamento de raiz do filete do parafuso rre=0,14434P
Diâmetro maior da porca: D = d + 2f
Diâmetro menor da porca (furo): D1 = d - 1,0825P
Altura do filete do porca hi = (D – D1)/2
Raio de arredondamento de raiz do filete do porca rri=0,14434P
Uniões parafusadas. Elementos principais
![Page 4: Elementos de Maquina Aula 02 Parafusos](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022052311/5571fa9549795991699291e4/html5/thumbnails/4.jpg)
Projeto e avaliação de uniões parafusadas.
Principais expressões e considerações para o cálculo das uniões pré-carregadas.
Cálculo de resistência.
21πd
5.2Pσ [σt]
t
1 π[σ
5.2Pd
Recomenda-se:
[σt] = (0.25 a 0.5) σy
nY
Onde
o coeficiente de segurança (n) estará entre 2 e 4.
σy =
Dimensionamento
![Page 5: Elementos de Maquina Aula 02 Parafusos](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022052311/5571fa9549795991699291e4/html5/thumbnails/5.jpg)
Momento de aperte.
2
c22a d2
dSftan
2
dVM
V Valor da força da Pre-carga
Ψ Angulo de elevação da rosca
ρ Angulo de fricção
d2 Diâmetro efetivo do parafuso ( médio)
f Folga entre a raiz do filete da porca e a crista do filete do parafuso
S2 Distancia entre faces
Dc Diâmetro do furo
![Page 6: Elementos de Maquina Aula 02 Parafusos](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022052311/5571fa9549795991699291e4/html5/thumbnails/6.jpg)
EJEMPLO
Na figura se mostra a união da tampa de um recipiente que se empregará para armazenar um fluido pouco viscoso e tóxico. Desejam-se utilizar parafusos M10.
Determine:
a) Quantidade de parafusos necessários.
b) Classe dos parafusos.
Outros Dados:
MPap 5.10
Flange
![Page 7: Elementos de Maquina Aula 02 Parafusos](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022052311/5571fa9549795991699291e4/html5/thumbnails/7.jpg)
Solução:
a) Quantidade de parafusos necessários.
dD
Z75.3
mmD 210
mmd 10
8.1842.9
1075.3
210Z
Z = 10 - 19
Múltiplos de 4 ou 6 Z = 12, 16 e 18
Seleciona-se Z =16 (Fluido tóxico)
![Page 8: Elementos de Maquina Aula 02 Parafusos](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022052311/5571fa9549795991699291e4/html5/thumbnails/8.jpg)
b) Cálculo de resistência
YYttd
P
25.05.025.0
2.52
1
0
(Fluido Tóxico)
PVP /0
= γ P (Pre-carga residual)/V
Coeficiente de aderência.
= 1.2 a 1.5 Se a carga for constante.
= 1.5 a 1.8 Se a carga for variável.
PV 5.1/
PP 5.20
Z
RP máx
Max riAPR maxmax
4
DA
21
ir
P0 = Força máxima no parafuso
V´ = Pre-carga residual
![Page 9: Elementos de Maquina Aula 02 Parafusos](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022052311/5571fa9549795991699291e4/html5/thumbnails/9.jpg)
D1=150mm
NP 414216575.20
tt d
P
2
1
02.5
mmd 918.81
MPaY 8,34425,0
2,86
Yt MPa
25.02.86
918.8
41422.52
Seleciona-se a Classe 5,8 Onde MPaY 400
![Page 10: Elementos de Maquina Aula 02 Parafusos](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022052311/5571fa9549795991699291e4/html5/thumbnails/10.jpg)
![Page 11: Elementos de Maquina Aula 02 Parafusos](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022052311/5571fa9549795991699291e4/html5/thumbnails/11.jpg)
Prob No. 1
1) Selecione os parafusos necessários para a fixação da tampa (direita). Conhecem-se os seguintes dados:
- Pa = 410,6 Kgf
- 4 parafusos classe 3,6, y = 200 MPa
-A carga é constante.-A montagem se realiza sim controle da pré-carga.-Fator de segurança n = 3.
![Page 12: Elementos de Maquina Aula 02 Parafusos](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022052311/5571fa9549795991699291e4/html5/thumbnails/12.jpg)
1- Determina-se a carga externa P que atua sobre o parafuso mais carregado.
KgfPa
P 6,1024
6,410
4
2- Determina-se o valor da pretensão residual.
PV , Não atuam cargas transversais.
= 1,2 Recomendações.
KgfV 12,123)6,102(2,1,
3- Determina-se a carga total que atua sobre o parafuso mais carregado.
KgfPVPo72,2256,10212,123
,
![Page 13: Elementos de Maquina Aula 02 Parafusos](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022052311/5571fa9549795991699291e4/html5/thumbnails/13.jpg)
4- Determina-se o diâmetro:
t1 π[σ
5.2Pd
MPaY 66,663
200
3
Po = 2257,2 N
mm48,766,66π
2257,25.2d1
![Page 14: Elementos de Maquina Aula 02 Parafusos](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022052311/5571fa9549795991699291e4/html5/thumbnails/14.jpg)
d1 7,48 mm
M10, d1 = 8,16 (Tabela de roscas)
![Page 15: Elementos de Maquina Aula 02 Parafusos](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022052311/5571fa9549795991699291e4/html5/thumbnails/15.jpg)
Prob No. 2
Na figura se mostra um dos suportes de uma árvore do transportador de carga de um armazém. O suporte se fixa à base mediante três parafusos M10x1.25 que se alojam com folga. Determine a classe dos parafusos se: 0 ≤ P ≤ 3000 N
Considere:
- Coeficiente de segurança n = 2,85
- Coeficiente de aderência = 1,5
- Coeficiente de atrito aço – aço f = 0,15.
- d1 = 8,647 mm
![Page 16: Elementos de Maquina Aula 02 Parafusos](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022052311/5571fa9549795991699291e4/html5/thumbnails/16.jpg)
Solução:
Redução das cargas externas em sistemas forças-pares aplicadas no centro geométrico da união, para cada plano de referência:
Posição do centro geométrico no eixo Y:
i
ii
A
YAY
Define-se como referência a posição dos parafusos 1 e 3 (Plano Z-Y): mm20A3
A60Y
![Page 17: Elementos de Maquina Aula 02 Parafusos](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022052311/5571fa9549795991699291e4/html5/thumbnails/17.jpg)
![Page 18: Elementos de Maquina Aula 02 Parafusos](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022052311/5571fa9549795991699291e4/html5/thumbnails/18.jpg)
1.- Cálculo de resistência.
yyy
tt nd
P
35.0
85,2
12.52
1
0
PVP /0
fi
QV R
/
Pré-carga residual
i =1 (pares de superfícies das peças em contato)
f = 0.15 (coeficiente de atrito)
myZmxZpzZZ PPPPP )()()(
![Page 19: Elementos de Maquina Aula 02 Parafusos](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022052311/5571fa9549795991699291e4/html5/thumbnails/19.jpg)
Análise por plano:
Plano X-Z
)(10003
3000todosParaN
Z
PP z
Pz
ii
KyMy ZX
XMP
2
180 1 ZmmXX IK
1Zmm50X IIII
1Zmm20X IIIIII
N2580805020
)80(103P
222
5
MY1
N1613P MY2 N645P MY3
)(10003
3000todosParaN
z
pQ x
pxX
![Page 20: Elementos de Maquina Aula 02 Parafusos](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022052311/5571fa9549795991699291e4/html5/thumbnails/20.jpg)
Plano Y-Z
ii
KXMX
ZY
YMP
2
2Zmm80Y II
1Zmm20Y IIII
N18220802
80103P
22
4
MX3,1
N4520802
20103P
22
4
MX2
![Page 21: Elementos de Maquina Aula 02 Parafusos](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022052311/5571fa9549795991699291e4/html5/thumbnails/21.jpg)
Plano X-Y
![Page 22: Elementos de Maquina Aula 02 Parafusos](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022052311/5571fa9549795991699291e4/html5/thumbnails/22.jpg)
ii
KZMZ Zr
rMQ
2
2Zmm362030r I22
I
1Zmm40r II2
N37340362
36103Q
22
4
MZ3,1
N41440362
40103Q
22
4
MZ2
Plano X-Y
![Page 23: Elementos de Maquina Aula 02 Parafusos](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022052311/5571fa9549795991699291e4/html5/thumbnails/23.jpg)
NsenQQMZMZX 207
36
203733,13,1
NQQMZMZY 311
36
30373cos3,13,1
NQQ MZMZX 41422
23,1
23,13,1
22
3,1 MZYMZXPXXYxR QQQQQQ
NQR 12463112071000 223,1
NNNQQQ PXXMZR 5861000414)(22
![Page 24: Elementos de Maquina Aula 02 Parafusos](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022052311/5571fa9549795991699291e4/html5/thumbnails/24.jpg)
NPPPP MXMYPZ 3762182258010001111
NPPPP MXMYPZ 265845161310002222
NPPPP MXMYPZ 182718264510003333
Mais carregado
![Page 25: Elementos de Maquina Aula 02 Parafusos](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022052311/5571fa9549795991699291e4/html5/thumbnails/25.jpg)
Para o parafuso mais carregado
N12460
15.0
12465.15.1
fi
QV /
NPVP 16222376212460/0
Ytt Nd
P
35.0359
647.8
162222.52.522
1
0
9,12102535.0
359ClaseMPaY
![Page 26: Elementos de Maquina Aula 02 Parafusos](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022052311/5571fa9549795991699291e4/html5/thumbnails/26.jpg)