1. INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE
SANTA CATARINA
DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE METAL MECÂNICA
CURSO TÉCNICO EM MECÂNICA
Cálculo Simplificado de Parafusos
Prof. Eng. Mec. Norberto Moro
Téc. Em Mec. Charles Aguiar May
FLORIANÓPOLIS – junho de 2017
2. 2
SUMÁRIO
1. PARAFUSO ..................................................................................................4
1.1 ROSCAS...................................................................................................6
1.1.1 PASSO DA ROSCA ...........................................................................7
1.1.2 ENTRADAS DAS ROSCAS................................................................7
1.1.3 DIREÇÂO DA ROSCA........................................................................7
1.2 DIMENSIONAMENTO DO PARAFUSO ...................................................8
1.2.1 CÁLCULO SIMPLIFICADO ................................................................8
2. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.............................................................22
3. 3
SIMBOLOGIA
A Área
F Força
M Momento
R Reação
Sg Coeficiente de Segurança
σ Tensão Normal
σadm Tensão admissível
σe Tensão de escoamento
∑ Somatório
Ø Diâmetro
4. 4
1. PARAFUSO
O que é: O parafuso é um elemento de ligação
formada por um corpo cilíndrico, sendo cabeça (há
parafusos sem) e rosca (há alguns com parte da
haste sem rosca).
Emprego: É empregado para fixação de peças
variadas, de forma não permanente e que podem ser
facilmente montadas edesmontadas.
Classificação: Existem quatro grandes grupos de
parafusos
- Passantes, não passantes, de pressão e prisioneiros.
Fabricação: são fabricados por conformação plástica
(prensagem ou rolagem em matrizes abertas) ou por
usinagem (torneamento ou fresamento).
Passante: atravessam as peças e são
fixos com porcas.
Não passante: a fixação da rosca é
feita numa das peças, sem a
necessidade de porca.
Pressão: a pressão é exercida pelas
pontas dos parafusos contra a peça a
ser fixada.
Prisioneiros: são parafusos sem
cabeça roscados em ambas pontas,
para peças que exigem montagem e
desmontagem frequentes.
5. 5
Tipos: Ver tabela abaixo.
Aplicações:
Cabeça sextavada: usado com ou sem rosca, é
aplicado para uniões que necessitam forte aperto (com
chave deboca).
Sextavado interno (Allen): é utilizado em uniões que
necessitam forte aperto em locais com pouco espaço
para manuseio de ferramentas.
Sem cabeça e fenda/sextavado interno: é utilizado para
travar elementos de máquinas não deixando saliências
externas.
6. 6
Cabeça escareada chata com fenda: é usado em
montagens que não sofrem grandes esforços e cuja
cabeça não pode exceder a superfície.
Cabeça redonda com fenda: usado em montagensque
não sofrem grandes esforços, proporcionando bom
acabamento superficial.
Cabeça cilíndrica com fenda: usado na fixação de
elementos nos quais existe a possibilidade de se fazer
um encaixe profundo para a cabeça do parafuso e bom
acabamento superficial.
Cabeça escareada boleada com fenda: usado na
fixação de elementos com pouca espessura ficando a
cabeça embutida.
Rosca soberba (vários tipos de cabeça): usado em
madeira e em peças de alvenaria (junto com buchas
plásticas).
1.1 ROSCAS
O tipo de rosca usada num parafuso irá determinar a sua aplicação.
Veja os tipos na tabela abaixo.
Parafusos e porcas de fixação na
união de peças (ex.: peças e
máquinas em geral).
Fusos que transmitem movimento
suave e uniforme (ex.: máquinas
operatrizes).
Parafusos de grandes diâmetros
sujeitos a grandes esforços (ex.:
equipamentos ferroviários).
Fusos que sofrem grandes
esforços e choques (ex.: prensas
e morsas).
Fusos que exercem grandes
esforços num só sentido (ex.:
macacos de catraca).
7. 7
1.1.1 PASSO DA ROSCA
O passo da rosca é a distância entre dois pontos de um filete ao
correspondente do seu sucessor, ou seja, a cada uma volta do parafuso na
porca, ele se desloca a distância em milímetros correspondente ao passo da
roca. Exemplo: passo 1,25. A cada uma volta do parafuso na porca, ele se
desloca 1,25mm. É definido a partir da aplicação do parafuso. Ele será:
• Grosso ou grande: quando necessitar-se de deslocamento com
velocidade e/ou quando sob esforços muito significativos atuantes
sobre o parafuso;
• Fino ou pequeno: quando necessitar-se de um deslocamento com
precisão, ou seja, baixa velocidade e/ou quando sob esforços
muito baixos atuantes sobre o parafuso.
Os valores de passo para ser 1,5 ou 1,25 entre outros, estão amarrados ao
diâmetro do parafuso, ou seja, são valores tabelados. Feito o cálculo do
diâmetro, procura-se uma tabela e se verifica o passo a ser aplicado ao
parafuso.
1.1.2 ENTRADAS DAS ROSCAS
Existe roscas com mais de uma entrada para os filetes. Há parafusos de
uma, duas e três entradas.
• Uma entrada: o avanço é igual ao passo.
• Duas entradas: o avanço é duas vezes o passo
• Três entradas: o avanço é três vezes o passo.
1.1.3 DIREÇÂO DA ROSCA
As roscas podem ser fabricadas para dar aperto e soltura em dois
sentidos, direita e esquerda. A rosca esquerda, a qual afrouxa-se para o sentido
horário é empregada quando o elemento fixado tem uma alta vibração e gira no
8. 8
sentido contrário ao aperto. Dito isso, opta-se por utilizar uma rosca invertida
para que ao invés de afrouxar, apertar o parafuso ou elemento de fixação.
1.2 DIMENSIONAMENTO DO PARAFUSO
Para dimensionar um parafuso é necessário tomar conhecimento de duas
coisas:
1ª. Saber qual o material dos parafusos a ser usado, e o respectivo coeficiente
de segurança;
2ª. Ter conhecimento das forças (perpendiculares – tração) atuantes no
parafuso.
1.2.1 CÁLCULO SIMPLIFICADO
𝐹𝐶𝑃 =
FPA(N)
NºP
, sendo:
FPC: força que atua em cada parafuso;
FPA: força na placa “a”;
NºP: número de parafusos.
10. 10
Placa B:
𝐹𝐶𝑃 =
FPB(N)
NºP
=
10000
4
= 2500𝑁
𝜎𝑎𝑑𝑚 =
𝐹𝐶𝑃(𝑁)
𝐴(𝑚𝑚2)
= 105 =
2500
𝐴
= 𝐴 =
2500
105
= 23,8𝑚𝑚²
Ø = √𝐴(𝑚𝑚2) ∗
4
𝜋
= √
23,8 ∗ 4
𝜋
= 5,63𝑚𝑚
Comercialmente utilizara-se parafusos M8 porque a diferença de preço
entre os diâmetros calculados é mínima e sendo a favor da segurança e
facilitar a manutenção.
Dá-se a nomenclatura do parafuso por M8, onde:
M: rosca métrica
8: diâmetro externo do parafuso em milímetro
Sendo ela, quando não especificada, rosca triangular de passo x.
2.2 Exemplo 2:
22. 22
4. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Elementos de Máquinas. Parte II – Características dos Elementos. Eng. Mec.
Norberto Moro e Téc. Em Mec. André Paegle Auras. Santa Catarina: IFSC –
2006
www.sandvik.coromant.com/pt-pt/knowledge/threading/thread-turning/choice-of-
-application/how-to-apply
