Eixo

CÁLCULO DO DIMENSIONAMENTO DO EIXO
DE VEÍCULOS FERROVIÁRIOS (AUTOS DE
LINHA) A FIM DE VERIFICAR AS CONDIÇÕES
DE OPERAÇÃO
ALEX CUNHA
JORGE WILSON JOAY
PATRICIA FANINI
PEDRO ZANATO
VALERIA ZAVADZKI
Turma S41

Introdução ao Estudo de caso

• Dimensionamento de diâmetro de um eixo de veículo

ferroviário auto de linha
• Objetivo Aplicar os conhecimentos teóricos da disciplina
Elementos de Máquinas 1.

Características do Auto de Linha
• Massa de 4810 kg
• Motor a diesel Mercedes OM 314
• Torque máximo de 26kgf.m (255N.m) @1800rpm e
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potência máxima de 94hp (96kW) @ 2800rpm
As rodas possuem diâmetro externo igual a 700 mm
Mancais de deslizamento tipo rolamento autocompensador de rolos modelo SKF 22220
Eixo SAE1045 laminado a quente e usinado
Rodas SAE1045 fundido

Eixo com Rodas

Análise dos esforços
• Foi considerado:
• As perdas devido ao sistema de embreagem
• As perdas do atrito nos engrenamentos
• Foi assumido uma eficiência total do sistema de cerca de

85%.
• Chega-se a um torque máximo no centro do eixo de:

6815 N.m

Análise dos esforços

Desenvolvimento dos cálculos - Hipóteses
• O acoplamento da coroa com o eixo pode ser aproximado por um
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rasgo de chaveta com r=10 mm;
Coeficiente de segurança N=2;
As cargas axiais e as forças de impacto radial foram desprezadas
Considerou-se a rotação de torque máximo (1800rpm) como rotação de referência para a análise e dimensionamento do projeto do eixo;
Considerou-se o torque alternado mínimo nulo;
Admitiu-se que os materiais são homogêneos, isotrópicos, e livres de defeitos de natureza interna (trincas e porosidade), dimensional (empenamento, abaulamento) e superficial (risco);
Processo de fabricação do eixo: fundido  laminado a quente  usinado (torneamento);

Desenvolvimento dos cálculos – diâmetro do eixo • N – Coeficiente de segurança
• Kf – Fator concentrador de tensão à fadiga
• Ma – Momento no ponto A
• Se – Resistência à fadiga para um número de ciclos de vida desejado
• Tm – Torque