Fadiga

1. Introdução

O processo seletivo de materiais nem sempre é simples de ser feito e tão pouco intuitivo. Para que se faça uma boa seleção, devemos deixar de lado alguns conhecimentos que julgamos ter e aceitar novas opções de materiais que possam vir a surgir e sejam pouco intuitivas.

Nesse trabalho, temos como objetivo a seleção de materiais para um eixo de tração submetido a cargas cíclicas e, portanto, sujeitas à falha por fadiga.

Para resolver esse problema, precisamos analisar o objeto em estudo, definindo suas aplicações e as tensões às quais está sujeito. A partir daí, é apresentado o conceito de fadiga e os principais carregamentos que levam à sua ocorrência para que possamos entender o mecanismo que levará à falha do material e então, procuramos obter uma equação que nos permita escolher os materiais segundo as cartas de seleção.

2. Definição do elemento de máquina

Eixos de transmissão ou simplesmente eixos, são usados em praticamente todas máquinas que transmitem movimento rotatório de torque de uma localidade para outra. No mínimo um eixo típico transmite torque de um sistema acionador (motor) através da máquina.

Temos diversas aplicações para eixos rotativos de transmissão, esses estão presentes em praticamente todos equipamentos de engenharia com finalidade de transmissão de potência. Como exemplos de uso temos veículos automotores, helicópteros, ou qualquer equipamento que exista a necessidade de usar a potência longe do equipamento motor.

Algumas vezes eixos irão suportar engrenagens, polias ou rodas dentadas que podem transmitir o movimento rotatório via engrenagens acopladas, correias ou correntes de um eixo para outro. Eles são apoiados em mancais de rolamentos, em mancais de deslizamento, e outro tipo de apoio que exerça a menor resistência à rotação possível dependendo da configuração do equipamento.

Os carregamentos mais relevantes em um eixo de transmissão rotativo são principalmente a torção devida ao torque