Exercício Resolvido_Construção de Máquina

FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SOROCABA

FATEC SO

EXERCÍCIO - CONSTRUÇÃO DE MÁQUINAS I

Engrenagem motriz

FR = 120 kgf
FT = 300 kgf

FA = 80 kgf

Dp = 240 mm

ROTAÇÃO: n = 200 rpm
MANCAL
BLOQUEADO
MANCAL LIVRE
ACOPLAMENTO (LIGADO À MÁQUINA)
200 mm
400 mm

TORQUE DA CARGA DE
MÁQUINA - (CONSTANTE)
150 mm

PARA O EIXO ESQUEMATIZADO ACIMA DIMENSIONAR A SEÇÃO CRÍTICA:
USAR MATERIAL SAE/AISE

σ

RUP.

70 kgf / mm2

SOLUÇÃO:
A) Determinação dos esforços solicitantes:

M FA = 80 ∗

240
= 9600 kgf .mm
2

FR = 120
FT = 300

MT = 300 ∗

240
= 36000 kgf .mm
2

FA = 80
MT CARGA=36000kgfmm

∑MT = 0 → MTCARGA - 36000 = 0 → MTCARGA = 36000 kgfmm

Prof. Esquerdo

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MOMENTO TORSOR:
MT = 36000 kgfmm
A
C

B

PLANO VERTICAL:
FR = 120 kgf
MFA = 9600 kgfmm
A

FA = 80

R3 = 80 kgf

C

B

200mm

400mm

R1 = 64 kgf

150mm
R2 = 56 kgf

∑FH = 0 → R3 = 80 kgf
∑MA = 0 → R2 = 56 kgf
∑MB = 0 → R1 = 64 kgf
∑FV = 0 → R1 + R2 = 120 kgf Ok.!

FLEXÃO VERTICAL:
A

C

MF =12800 kgfmm

MF =22400 kgfmm

Prof. Esquerdo

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B

PLANO HORIZONTAL:
FT = 300 kgf

A

C

R6 = 0

B

200mm

400mm

R4 = 200 kgf

150mm
R5 = 100 kgf

∑FH = 0 → R6 = 0
∑MA = 0 → R5 = 100 kgf
∑MB = 0 → R4 = 200 kgf
∑FV = 0 → R4 + R5 = 300 kgf Ok.!

FLEXÃO HORIZONTAL:
A

C

B

MF =40000 kgfmm

FLEXOTORÇÃO NA SEÇÃO CRÍTICA:
Desprezando os esforços cortantes e normal temos na secção crítica do eixo ( secção C):
MFV = 22400 kgfmm

M FEQUIV . = 22400 2 + 40000 2 = 45845 kgfmm → Carregamento tipo III - alternado
MFH = 40000 kgfmm
MT = 36000 kgfmm

Prof. Esquerdo

( tensões ±)
→ Carregamento tipo I – constante (carga de máquina constante)

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B) DIMENSIONAMENTO:
DOBROVOSKI:

d =

(M

3

)

2

Feqv

+ (α × M T

)2

σ III σ σ
= II = I
1,0
1,7
3,8

0,1 × σ flexao

σ I = 0 ,333 × σ ruptura α =

tensao admissivel p/ o caso de carregamen to da Flexao tensao admissivel p/ o caso de carregamen to a Torçao

α =

σ

M

F

σ

M

T

=

σ III σ I

σ I = 0 ,333 × 70 = 23 ,33 kgf / mm σ III =

d =

3

2

23 ,33 σI =
= 6 ,14