Apresentação dos-elementos-de-máquians-unifor

Universidade de Fortaleza
Tema: Apresentação do
Elementos de Máquinas.
Disciplina : Desenho Mecânico
Prof.: José Rui Barbosa
Turma: 17
Aluno (s):
Francisco Allan de Oliveira Pereira
Paulo Henrique da Costa Ribeiro

Roscas
Rosca é um conjuntos de filetes (cristas de seção uniforme na
forma de hélice) em torno da superfície externa ou interna de um
cilindro. São fundamentais na indústria, têm diversas finalidades e três
aplicações básicas, que são elas:
 Ajustar peças com referência entre si;
 Unir peças, permitindo também a desmontagem;
 Transmitir esforços e permitir movimento.
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Rosca interna ou externa
 Rosca externa (Ou macho) – Está presente no corpo de elementos
tais como um eixo. Exemplo: parafuso;
 Rosca interna (Ou fêmea) – Está presente no interior do corpo de
um elemento, como em um furo. Exemplo: Porca;
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 Diâmetro maior – É o diâmetro maior da rosca do parafuso
(tanto para rosca internas como externas);
 Diâmetro menor – É o diâmetro menor da rosca do parafuso
(tanto para rosca internas como externas);
 Passo – Distância, paralela ao eixo do parafuso, de qualquer
ponto de um filete ao ponto correspondente no próximo filete.
O passo (P) é igual a 1 dividido pelo numero de roscas por
polegadas;
 Diâmetro efetivo – É o diâmetro de um cilindro imaginário que
intercepta cuja superfície intercepta os filetes em um ponte no
qual a largura das rocas e a largura dos vãos deveriam ser
iguais;
 Avanço – É a distância percorrida, em sentido axial, por um
elemento roscado em uma rotação completa (360°);
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Terminologia

 Ângulo da rosca – Ângulo entre dois flancos da rosca medido
em um plano que passa no eixo do parafuso;
 Crista (Ou vértice de filete) – É a superfície superior que une
dois flancos de uma rosca;
 Raiz (Ou fundo de filete) – É a superfície inferior que une dois
flancos adjacentes de uma rosca;
 Flanco – Superfície da rosca que conecta a crista com a raiz;
 Eixo da rosca – Linha de centro longitudinal que passa pelo
corpo do parafuso;
 Altura do filete (Ou profundidade do filete) – É a distancia
entre a crista e a raiz da rosca medida em direção normal
(perpendicular) ao eixo;
 Perfil da rosca – Seção da rosca gerada pela interseção de
um plano e o eixo do parafuso;
 Série da rosca – Número padronizado de roscas por
polegada, para vários diâmetros.
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Nomenclatura
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 Todas as rocas têm os mesmos elementos, independentemente
de sua aplicação, variando apenas quanto aos formatos e
dimensões.

Perfis de rosca de parafuso
É basicamente a forma da rosca. Existem diversos perfis
adequados à sua aplicação. São eles:
7
Fonte: Apostila telecurso 2000, Roscas.

 Rosca triangular: Muito uteis na fixação de peças, por meio de
parafusos e porca. Uma aplicação seria a fixação da roda do
carro;
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 Rosca quadrangular: É teoricamente a rosca ideal para
transmissão de potência, pois suas faces são praticamente em
ângulos retos em relação ao eixo do parafuso. Mas também
apresenta desvantagens como: Difícil reprodução, contraporcas
não se libertam com facilidade, e estas não são padronizadas.
Em geral é substituída pela rosca ACME;
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 Rosca ACME ou trapezoidal: É uma adaptação da rosca
quadrangular, substituindo-a em larga escala. Pois apresenta
uma resistência superior, tem fácil reprodução e pode ser
liberada facilmente de uma contraporca. Tendo ainda um
movimente suave e uniforme, tem aplicação em fusos de
máquinas;
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 Roscas redondas: É geralmente laminada a partir de chapas
metálicas, mas algumas vezes são peças fundidas. São
utilizados em parafusos de grandes diâmetros que estão
sujeitos a grandes esforços. Tem utilização em lâmpadas e
soquetes, boca de garrafas, equipamentos ferroviários e etc ;
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 Rosca em dente de serra: Projetada para transmitir potencia
em uma única direção. Bastante usada em armas de grande
porte, macacos de catraca, entre outros mecanismos que
exigem alta resistência;
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Rosca triangulares
Roscas Triangulares ainda apresentam subdivisões:
 Rosca em “V” : Apresenta 60 graus , é útil para determinados casos
pois apresenta maior atrito entre os flancos da rosca. Muito utilizado
em conexões de tubulações de cobre;
 Rosca Americana: Apresenta maior resistência e tem raízes e cristas
retas. É uma alternativa à rosca “V” para usos em geral;
 Rosca métrica: É dotada de uma crista e raiz retas, porém a rosca
externa muitas vezes é arredondada quando produzida por processo
de laminação. Tem o perfil semelhante ao da rosca norte-americana e
unificada, com a diferença de ter um filete mais baixo. Além disso, é a
rosca padrão para ser utilizada internacionalmente em parafusos e
dispositivos de fixação;
 Roscas Withworth.
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Outros tipos de rosca
 Rosca unificada: Apresenta raiz redonda, com a rosca externa
podendo ser reta ou redonda. É substituta da rosca norte-
americana, uma vez que, fora as características apresentadas
anteriormente estas são bastante semelhantes;
 Rosca sem-fim padronizada: Apresenta semelhança com a rosca
ACME, com a diferença de ser mais profunda. É utilizada em eixos
para transmissão de potência a rodas helicoidais;
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Sentido de direção da rosca
As roscas podem ser à direita ou à esquerda, o que vai dependa
inclinação dos filetes em relação ao eixo. Uma explicação mais
detalhada de cada tipo :
 Rosca à direita: Rosca que avança na porca quando girada no
sentido horário;
 Rosca à esquerda: Ao contrario da rosca direita, é a rosca que
avança na porca no sentido anti-horário.
Na interpretação de uma rosca esta sempre vai ser considerada
como sendo à direita, a mesmo que seja indicado que ela tem sentido
de enrolamento à esquerda. Se houver a necessidade de se inserir
rótulos de identificação, a rosca à direita é identificada com “RH” no
desenho, e a rosca à esquerda com “LH”.
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Exemplo do sentido das rocas
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Roscas simples e roscas duplas
 Rosca simples: É composta por uma hélice e o avanço é sempre
igual ao passo;
 Rosca múltipla: Composta por duas ou mais hélices postas lada a
lado. É utilizada quando se desejam movimentos rápidos, mas
não com muita potência, como em tampas de tubos de pasta de
dente, haste de válvulas, caneta esferográfica e assim por diante.
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Mais exemplos de roscas duplas
18

Especificações de rosca
Especificações ou notas são utilizadas em correspondência nas oficinas, em
almoxarifados e nas especificações de peças, tarraxas, moldes, ferramentas e
calibres. A seguir a especificação de algumas roscas:
 Rosca métrica de parafuso: É designada pela letra ‘M’ seguida pelo tamanho
nominal (diâmetro maior básico) e o passo, ambos em milímetros e separados
pelo símbolo X. Exemplo: M20X2 (Rosca métrica com 20 milímetros de
diâmetro e 2 de passo).A rosca métrica a priori é considerada com sentido de
rosca à direita e sendo esta simples, a menos que seja indicado que ela tem
sentido à esquerda (Com a adição das letras LH na nota de especificação)
e/ou seja especificada com dupla, tripla ou quadrupla (Com a adição de uma
destas palavras, de forma correspondente ,em maiúsculo, antecedendo a
altura do filete);
 Rosca ACME: As de uso geral são indicadas pela letra G e as centralizadas
pela letra C. Notas típicas para roscas típicas são: 1-4 ACME-2G ou 1-6ACME-
4C;
 Rosca unificada: Suas notas distinguem-se das utilizadas para rosca norte-
americana por apresentar a leta U antes das letras que definem as séries, e
pelas letras A e B (para rosca externa ou interna, respectivamente) após o
numeral que indica a classe de ajuste. Assim como a rosca métrica, esta é
considerada uma rosca à direita a menos que haja a adição do símbolo LH
(que indica a rosca à esquerda) à nota da rosca. Notação típica: 1-13 UN-2A;
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Características dimensionais das
roscas métricas e Whitworth
 Rosca métrica normal e rosca métrica fina (Segunda a NBR
9527):
A rosca métrica fina possui um numero de filetes maior que a da
rosca métrica normal em dado comprimento. O que leva a um nível
de fixação melhor evitando o afrouxamento do parafuso em caso
de vibração de máquina.
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 Rosca Whitworth normal (BSW) e rosca Whitworth fina (BSF):
A rosca Whitworth normal e fina apresentam as mesmas
formulas de confecção variando apenas os números de filetes por
polegadas. A rosca Whitworth normal e fina apresentam as mesmas
formulas de confecção variando apenas os números de filetes por
polegadas.
21

É possível obter vários valores para cara elemento de uma rosca,
com a utilização das formulas apresentadas anteriormente. Por isso
existem tabelas, para facilitar a obtenção desses valores, para os dois
tipos de roscas (Métrica e Whtiworth) explicados anteriormente.
22Tabelas de valores das rocas
métricas e Whitworth
Tabela da rosca Métrica
normal de perfil triangular
60°.

23
Tabelas da rosca métrica de perfil triangular. Série fina.

24
Tabela da rosca Whitworth grossa (BSW) e fina (BSF).

Parafusos
Parafusos são componentes mecânicos de fixação, utilizados em
uniões em ligações não permanentes de peças, ou seja, pode ser
montada e desmontada.
Os parafusos apresentam três características que os diferencias
entre si. Que são:
 Formato da cabeça: Podem apresentar vários formatos, porém
existem parafusos sem cabeça;
 Formato do corpo: Cilíndrico ou cônico, totalmente roscado ou
parcialmente roscado;
 Formato da ponta.
Existe uma relação entre o tipo de
acionamento e o tipo de cabeça do
parafuso. Por exemplo, um parafuso
com cabeça abaulada com fenda é
acionado por uma chave de fenda.
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Classificação dos parafusos
segundo suas funções
 Parafusos passantes – Passa direto pelos furos atravessando toda
a peça, por isso ele precisa de uma porca para fixa-lo. E
dependendo do serviço ele pode precisar de uma arruela e
contraporca como acessórios. Pode ser com cabeça ou sem
cabeça;
26

 Parafusos não-passantes – Este não passa pela peça toda, por
este motivo ele não precisa de porca, sendo que o próprio furo
onde se introduz o parafuso que deve ser roscado, em uma das
peças a serem unidas;
27

 Parafusos de pressão – É fixado com pressão, onde a
extremidade do parafuso pressiona a peça fixando-a. Esta
também pode ser com ou sem cabeça;
28

 Parafuso prisioneiro – Ele não tem cabeça e tem rosca nas duas
extremidades. Utilizado em situações que exigem montagem e
desmontagem constantes, pois a utilização de outro tipo de
parafusos nestes casos pode acabar prejudicando as roscas dos
furos. A rosca dos parafusos prisioneiros podem ter passos
diferentes ou sentidos opostos (Uma no sentido horário e outra no
sentido anti-horário). É necessária uma ferramenta especial para
fixar o parafuso prisioneiro, mas podem ser improvisadas duas
roscas travadas em um de suas extremidades para a fixação. O
parafuso prisioneiro permanece fixo no lugar enquanto as outras
peças são desmontadas.
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Outra forma de classificação dos
parafusos
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Classificação dos parafusos segundo sua cabeça, corpo, ponta e
dispositivo de atarraxamento:

Alguns tipos de parafuso em sua
forma completa
31

Fatores a serem analisados na hora
de fixar uma peça com parafuso
Existem quatro fatores que precisam ser levados em conta na
hora de fixar uma peça com parafusos. Todos esses fatores
variam de acordo com o material utilizado nas peças que serão
utilizadas na montagem do componente, neste caso será utilizado
o alumínio como referência para a explicação.
 Profundidade do furo broqueado: A profundidade pode ser de ate
três vezes o diâmetro do parafuso;
 Profundidade do furo roscado: Costuma ter profundidade menor
que a do furo bloqueado. Com uma medida de profundidade
chegando a duas vezes e meia da medida do diâmetro da rosca;
 Comprimento útil de penetração do parafuso: O comprimento útil
de penetração do parafuso tem duas vezes o diâmetro do
mesmo;
 Diâmetro do furo passante: Já o diâmetro do furo passante tem
medida 1,6 vezes maior de que o diâmetro do parafuso.
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Os quatro fatores graficamente e
sua relação com o material utilizado
33

Parafusos mais utilizados em
mecânica: Cabeça sextavada
Cabeça sextavada: Muito usando em uniões que precisão de
apertos fortes pela chave de boca ou estria. Pode ser usado com
ou sem porca, sendo que com a ausência da porca, o
rosqueamento ocorre na própria peça. Um exemplo da
necessidade da utilização de porcas juntamente com o parafuso, é
em estruturas metálicas. A seguir sua representação em desenho
técnico:
34

Medidas do parafuso de cabeça
sextavada
35

Sextavado interno
 Com cabeça cilíndrica com sextavado interno: Em geral, é usado em
uniões que precisão de um grande aperto, mas a situação onde ele
é acoplado o parafuso não dispõe de espaço suficiente para
manuseio de ferramentas. Logo é utilizado um parafuso Allen, que é
feito em aço e tratado termicamente para ficar bastante resistente a
torção;
 Sem cabeça com sextavado interno: Serve para travar elementos de
máquinas. E de acordo com sua aplicação utilizam-se tipos
diferentes de pontas. Uma ponta é rebaixada e serve para fixar
peças sem danificar a rosca, e outra ponta em grau é utilizada para
fixar e centralizar peças.
A seguir exemplos de cada sextavado interno.
36

Exemplos:
37
As duas imagens da esquerda apresentam parafusos com cabeça
cilíndrica com sextavado interno. Já as já direita são o mesmo parafuso,
mas sem cabeça.

Parafuso de cabeça com fenda
 De cabeça escareada chata com fenda: Bastante utilizado em
montagem que não sofrem grandes esforços e onde a cabeça do
parafuso não pode exceder à superfície da peça;
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 Cabeça redonda com fenda: Assim como o de cabeça escareada
chata com fenda, este é utilizado em montagens que não sofrem
grandes esforços e da um melhor acabamento à superfície;
39

 Cabeça cilíndrica boleada com fenda: Usa em situações de
fixação de elementos nas quais existe a possibilidade de se fazer
encaixe para a cabeça do parafuso, e a necessidade de um bom
acabamento na superfície dos componentes. Tem a cabeça mais
resistente entre os parafusos de sua classe;
40

 Cabeça escareada boleada com fenda: Muito usado em união de
peças de espessura fina, e quanto há necessidade da cabeça do
parafuso não aparecer, ou seja, ficar embutida na peça.
Todos os parafusos desse grupo têm como material de
fabricação o aço, cobre e suas ligas (Como latão).Com exceção do
parafuso de cabeça escareada chata com fenda, que pode ser feito
também em aço inoxidável e inox.
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Tipos de parafusos de rosca
soberba para madeira
Existem vários tipos de parafuso para madeira, e estes são
fabricados em aço e tratados superficialmente para evitar efeitos
oxidantes de agentes naturais. Na mesma linha está o conjunto
parafuso- bucha plástica, que servem para fixação de elementos em
bases de alvenaria. Alguns deles são:
 Cabeça chata com fenda;
 Cabeça quadrada;
 Cabeça oval;
 Cabeça redonda;
 Cabeça sextavada.
Todas as medidas deste parafuso dependem da medida do
diâmetro, assim como todos os outros tipos de parafuso apresentados
anteriormente. Mas deve-se levar em consideração a natureza da
união que será feita, para escolher o tipo de cabeça do parafuso. A
seguir a representação gráfica de cada parafuso para madeira.
42

Porcas
É um componente mecânico, de forma cilíndrica ou prismática,
geralmente metálica com um furo roscado no qual se encaixa um
parafuso, um prisioneiro ou barra roscada. Tem função de aumentar
resistências de fixação e de possibilitar a transmissão de movimento das
peças fixadas.
Está sempre ligada a um parafuso. E apresentam diversas formas
externas que variam de acorda com sua aplicação.
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Materiais utilizados na fabricação
das porcas
Os materiais são: Alumínio, aço, bronze, latão e plástico. E em
casos especiais a porca ainda passa por tratamentos como zincagem,
bicromatização e banhos de galvanização que têm a função de
defendê-las contra a oxidação.
45
Rosca de plástico, de aço e de bronze, respectivamente.

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Rosca de latão e alumínio.

Classificação das roscas
Classificação das roscas utilizadas nas porcas segundo sua função
 Função de fixação – Rosca de perfil triangular;
 Função de transmissão de movimento – Rosca de perfil quadrado,
trapezoidal, dente de serra e especial;
47
Fixação de um aro de bicicleta e transmissão de movimento com
porca, respectivamente.

Especificação de cada perfil
 Rosca de perfil trapezoidal – Usada em elementos de comando das
máquinas operatrizes para transmissão de movimento suave e
uniforme;
 Rosca de perfil quadrado – Usando em parafuso sujeito a choques e
grande esforços;
 Rosca de perfil redondo (Ou especial) – Usando em fusos com
esferas recirculantes e é empregada em maquinas a comando
numérico;
 Rosca de perfil dente de serra – Usando quando o parafuso exerce
grande esforço em um só sentido. Tendo como exemplo as morsas e
os macacos.
Um elemento de fixação deve ser aplicado de forma cuidadosa, pois
deve utilizar o mais adequado a cada situação. Se este for mal
projetado, pode gerar perda de tempo, de materiais e de recursos
financeiros. Com as porcas não seria diferente, estão são especificas a
cada situação encontrada em dados conjuntos mecânicos.
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Principais tipos de porca
49
Porcas para aperto manual:
 Porca borboleta (Conhecidas também por “Porcas de orelhas”);
 Porca recartilhada baixa;
 Porca recartilhada alta.
Um exemplo da utilizada da porca borboleta está na fixação da
serra no arco de serra. Enquanto que a porca recartilhada é utilizada
em compassos.
Porca borboleta no centro da roda e porca recartilhada,
respectivamente.

Porcas especiais (Bastante utilizadas no ajuste de eixos de
máquinas):
 Porca redonda com fenda;
 Porca redonda com entalhes;
 Porca redonda com furos radiais;
 Porca redonda com furos paralelos.
Representação das porcas:
50
Porcas especiais

Exemplo de cada porca especial
51

52
Tipos mais comuns de porcas
Tipos mais comuns de porcas. Fonte: Apostila de
elementos de máquina. Porcas, telecurso 2000.

Exemplo de porcas comuns
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Porca sextavada , quadrada e sextavada chata,
respectivamente.

Porcas com ranhuras
A alguns tipos de porcas que apresentam ranhuras próprias para
o uso de cupilha, são elas:
 Porca sextavada com fendas;
 Porca castelo;
 Porca castelo chata.
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Exemplos de porcas ranhuradas
55
Porca Castelo, porca sextavada com fendas e
porca castelo chata, respectivamente.

Existem ainda porcas que proporcionam uma boa fixação do
conjunto mecânico e melhoram o aspecto visual do mesmo. São
elas:
 Porca cega alta;
 Porca cega baixa.
Um exemplo da sua utilização é na fixação das rodas de um carro.
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E para situações em que houver a montagem de chapa em
locais de difícil acesso, existem algumas porcas especiais que
podem ajudar neste caso. São elas:
 Porca rápida
 Porca rápida dobrada.
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Arruelas
São pequenos discos furados, que permitem a passagem de
parafusos, pinos e etc. Têm a função de distribuir, por igual, a força
entre a porca, o parafuso e as partes montadas. São feitas,
principalmente de aço-carbono, cobre e latão. E para selecionar a
arruela certa, precisa-se saber aonde esta será aplicada.
São muito usadas em máquinas que vibram com frequência, pois
durante uma vibração os parafusos tendem a afrouxar, daí a importância
da arruela que previne este possível afrouxamento evitando acidentes.
Existe uma infinidade de tipos de arruela, uma vez que estas têm um
tipo para cada aplicação, mas entre os principais tipos estão: As lisas,
as de pressão, as dentadas, as serrilhadas, as onduladas, as de
travamento com orelha e as arruelas para perfilados.
58

Principais tipos de arruelas
 Arruela lisa - Ajuda a distribuir o aperto por igual e melhora o
aspecto do conjunto. Usada em maquina que sobre pequenas
vibrações;
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 Arruelas de pressão – Ela é usada na montagem de
conjuntos mecânicos sujeitos a grandes esforços ou a
grandes vibrações. Útil também como elemento de trava,
servindo para evitar o afrouxamento das porcas e dos
parafusos. Um exemplo de aplicação é em maquina que
estão sujeitas a grandes variações de temperatura, como os
automóveis;
60

 Arruela dentada – Muito usada em equipamentos que estão
sujeitos a grandes vibrações e pequenos esforços, como
eletrodomésticos, painéis automotivos, equipamento de
refrigeração;
61

 Arruela serrilhada – Tem as mesmas características e
funções da arruela dentada, com a diferença de que suporta
esforços um pouco maiores;
62

 Arruela ondulada - É usada em chapas finas de acabamento
externo, justamente porque ela não danifica esses
acabamentos.
63

 Arruela de travamento com orelha – A orelha pode ser
dobrada sobre um canto vivo da peça;
64

 Arruela para perfilados – Muito usada em montagem com
cantoneiras ou perfis em ângulo, pois ela compensa os
ângulos e deixa a superfície perfeitamente paralela onde o
parafuso será acoplado;
65

Outros tipos de arruela
66
Fonte: Apresentação de slide, SENAI –
Elementos de máquinas.

Pinos e Cavilhas
Componentes mecânicos que possibilitam a conexão de duas ou
mais peças mecânicas com o objetivo de fixar ou alinhar as mesmas,
ou mesmo transmitir potência. São comumente feitos de ferro fundido
ou aços-liga.
Existem diferentes tipos de pinos e cavilhas que podem ser
diferenciados a partir de suas formas, tolerâncias dimensionais,
acabamento superficial, material, características e tratamento
térmico.
67

Pinos
Como já dito anteriormente o pino é um elemento mecânico que une
peças articuladas ou não. Comumente empregados em junções
resistentes a vibrações.
São subdivididos em diversos tipos: Pino cônico, pino cônico roscado,
pino guia, pino elástico e pino cilíndrico.
68
Representação dos pinos no desenho técnico. Fonte: Apostila
elementos de máquinas, Telecurso 2000.

Tipos de pinos
 Pino cônico – Tem como função a centragem. Feito do material aço-prata,
sendo temperado, ou não, e retificado;
Exemplo:
69

 Pino cônico roscado – Este se diferencia do pino cônico pela
presença da rosca em uma das extremidades, com o
objetivo de fixação em caso de vibrações ou saca-lo em
furos cegos;
Exemplo:
70

 Pino guia ou Pino de ajuste – Tem como principal função o
alinhamento dos elementos de maquinas. É, geralmente,
feito em material aço-prata sendo também temperado,
revenido e retificado. Tem resistência a esforços transversais
(tensão de cisalhamento) e pode ser utilizado com
associação de parafusos e prisioneiros;
Exemplos:
71
Pina guia com rosca fêmea e pino guia maciço, respectivamente.

 Pino elástico ou pino tubular partido/fendido – Tem função de
fixação ajuste, e ainda, segurança. Podendo ser acoplado
em furos com variação de diâmetro relevante, pois este
apresenta uma fenda em sua lateral que se contrai o tanto
quanto necessária para ajustar o pino ao furo e ainda
garantindo o aperto devido ao acumulo de energia elástica
no pino. É confeccionado a partir de um material para fita de
aço para mola enrolada;
Exemplos:
72

 Pino cilíndrico – Comumente utilizado quando as peças a fixar
estão sujeitas a tensões de corte, e sua aplicação exige
rigorosidade na tolerância dimensional do duro onde será
colocado;
Exemplo:
73

Especificação de pinos e Cavilhas
É a especificação de pinos e cavilhas é feita com a indicação das
seguintes características:
 Diâmetro nominal;
 Comprimento;
 Função do pino;
 Numero da norma técnica de padronização dos elementos de
fixação.
74

Cavilhas
Peça mecânica de formato cilíndrico, que apresenta três entalhes em
sua superfície externa. Tem vasta aplicação, principalmente como suporte
e como elemento provedor de resistência mecânica. Pode ser feito de
madeira ou em aço, dependendo da aplicação.
O uso de cavilhas despensa o acabamento e a precisão do furo
alargado. As cavilhas podem ter estrias em todo o seu comprimento ou
parcialmente, o que vai depender da necessidade de se ter maior ou
menor pressão no local.
75

Tipos de cavilha
São diferenciados por seu formato e comprimento dos entalhes.
76
Classificação segundo o tipo, norma e função. Fonte: Apostila telecurso 2000.

Cupilha ou Contrapino
É um arame fino parecido com um meio cilindro dobrado de modo
que forma uma cabeça circular e tem duas pernas desiguais. Sua
utilização é bastante simples, uma vez que basta introduzi-lo no furo do
pino impedindo a saída deste, por isso do nome contrapino, e depois
vira-se as pernas dele para trás impedindo a desmontagem acidental
do elemento fixado, no momento de uma vibração. Muito utilizado no
travamento de pinos e porcas-castelo.
77

Chaveta
Elemento mecânico de ligações móveis, feito de aço, quase sempre
tem a forma prismática ou cilíndrica, utilizado para evitar o deslizamento
na transmissão de força e para conectar dois elementos mecânicos.
Geralmente colocada em um rasgo na extremidade de um eixo para fixar
as rodas, volantes e etc. A seguir exemplos de chavetas em geral:
78

Classificação de chavetas
 Chaveta em cunha – Recebe este nome por ser parecida com uma
cunha, tem uma inclinação em uma de suas faces que facilitam a
união entre os elementos;
79

 Chaveta de disco ou meia lua - É uma variação da chaveta
paralela, e tem esse nome porque sua forma corresponde a
um seguimento circular. É utilizada porque é muito
empregada em eixos cônicos já que facilita a montagem,
além de se adaptar à conicidade do fundo do rasgo do
elemento externo, sendo que o eixo não apresenta pontas
cônicas;
80

 Chaveta Paralela – Tem suas faces paralelas. A transmissão
do movimento através deste componente ocorre pelo ajuste
de suas faces laterais as laterais do rasgo da chaveta, e com
uma pequena folga entre o ponto mais alto da chaveta e o
furo no caso do elemento conduzido. As chavetas paralelas
não têm cabeça, e podem ter extremidades retas ou
arredondadas, e podem ter ainda parafusos para fixação da
chaveta no eixo.
81

Chavetas de cunha
As chavetas de cunha ainda podem ser divididas em:
 Chavetas longitudinais – Elas são colocadas na exceção do eixo e
servem para unir rodas, roldanas, volantes e etc. Podem ser com
cabeça e sem cabeça. São de montagem e desmontagem fácil. Tem
inclinação de 1:100 e tem suas medidas principais definidas, que são
a altura (h), o comprimento (L) e a largura (b).
 Chavetas transversais - As chavetas transversais são aplicadas
em uniões de órgãos que transmitem movimentos rotativos e
retilíneos alternativos. Quando são aplicadas em uniões
permanentes sua inclinação varia de 1:25 a 1:50, já quando estas
são aplicadas em uniões que necessitem que montagem e
desmontagem constante a inclinação vai varia de 1:6 a 1:15.
Ainda existem subdivisões dentre de chavetas longitudinais, que
são: Encaixadas, meia-cana, plana, embutida e tangencial.
82

Chavetas longitudinais
Tipos de chaveta Longitudinais:
 Chavetas encaixadas - São muito usuais entre as chavetas de
cunha, e seu rasgo de chaveta apresenta comprimento superior à
própria chaveta, facilitando o encaixe;
83

 Chaveta meia-cana - Tem sua base côncava e o mesmo raio
do eixo, apresentando uma inclinação de 1:100, também não
precisando de um rasgo no eixo;
84

 Chaveta plana - É semelhante à chaveta encaixada, porém no
caso desta sua montagem não necessita de um rasgo no eixo,
é feito um rebaixo plano;
85

 Chaveta embutida - Tem seus extremos arredondados, o
rasgo para seu alojamento tem o mesmo comprimento da
chaveta e nunca tem cabeça;
86

 Chavetas tangenciais - São formadas por um par de cunhas
adicionadas em cada rasgo, são sempre utilizadas duas
chaveta e os rasgos são posicionados a 120º. Transmitem
fortes cargas e são utilizadas, principalmente, quando o eixo
esta submetido a mudanças de cargas.
87

Molas
É uma peça elástica, em geral metálica, feita de uma barra de aço
enrolada na forma de hélice que reage quando estendida ou comprimida,
podendo ainda ser helicoidais ou planas. As molas helicoidais são as
mais utilizadas na mecânica.
88
Diversos tipos de Molas (1). Fonte: Site da empresa
BAOSEN.

Tipos de molas
Molas helicoidais, quanto ao esforço mecânico:
 De Compressão - As molas helicoidais funcionam por compressão e
possuem as espiras afastadas. Exemplos da aplicação deste tipo de mola
são o furador de papel e a suspensão de um carro;
Exemplos:
89

 De tração – As espiras são juntas e suas extremidades
terminam em dois ganchos que são chamados de ‘olhais’. Esta
mola, ao contrario da mola de compressão, tende a deixar as
partes juntas;
Exemplos:
90

 E de torção – Tem as espiras juntas e suas extremidades
terminam em braços de alavanca.
Exemplos:
91

Quanto ao formato da mola ainda podem ser:
 Cônicas – Apresenta extremidades de diâmetros diferentes, ou
seja, um maior e outro menor. Neste tipo de mola quando maior a
compressão, maior a constante elástica;
Exemplos:
92

 Cilíndricas ou paralelas – Tanto o corpo da mola como as
extremidades têm o mesmo diâmetro. Sendo este formato de mola
o mais comum. A constante elástica não varia, sendo a carga
aplicada, na mola, proporcional a cada milímetro de deformação;
Exemplos:
93

 Bi-cônicas – Neste caso o diâmetro é menor nas
extremidades em relação ao corpo da mola. Quanto a sua
capacidade de carga, no início da compressão ele suporta
cargas mais pesadas, enquanto que suporta cargas mais leves
quando chega à altura do diâmetro maior no corpo da mola;
Exemplos:
94

 Convexas – Ao contrário das bi-colicas, esta apresenta um
diâmetro maior em sua extremidade, relacionada ao diâmetro do
corpo da mola.
Exemplo:
Uma observação é que independente do formatado, todos os
tipos podem ter suas extremidades retificadas ou não.
95

Dimensionamento
É a especificação das medidas das molas, que compreende em
sua maioria, diâmetro interno, diâmetro externo, comprimento da
mola, passo, número de espiras, diâmetro da secção do arame (no
caso da seção ser circular) ou largura da seção da lâmina (no caso
desta ser quadrada) entre outras medidas especificas de cada tipo
de mola. E é através do dimensionamento que se determinar se a
mola é apropriada para dada aplicação ou não.
96

Sentido de enrolamento
As molas podem ser enroladas tanto à direita quanto à esquerda,
sendo que o primeiro caso é o mais comum. Tanto é que em um
projeto, quando o sentido de enrolamento não for indicado deve-se
utilizar à direita, pois no caso do enrolamento ser à esquerda virá uma
indicação.
Exemplos:
97

Seção do arame da mola
Quanto à seção, se pode ter uma mola de seção circular
(Quando o arame é rendo) ou seção quadrada (Quando o arame
é quadrado).
Exemplos:
98

Característica das molas
helicoidais
As características das molas são uteis para facilitar a interpretação
de um desenho técnico de uma mola. Essas características são muito
semelhantes entre as molas, diferenciando-se apenas por pequenos
detalhes.
99

Mola helicoidal cilíndrica de
compressão
100
Molas cilíndrica (2). Fonte: Elementos de maquinas – Instituto Federal de
Educação Ciências e tecnologia (IFCE).

Mola helicoidal de tração
101
Molas de tração (3). Fonte: Elementos de maquinas – Instituto Federal de

Mola helicoidal cônica de seção
circular de compressão
102
Mola cônica (04). Fonte: Site da empresa MolasFBM

Mola helicoidal cônica de seção
quadrada de compressão
103
Molas cônica (5). Fonte: Elementos de maquinas – Instituto Federal de

Características da molas planas
Molas planas são, em geral, fabricadas em material plano ou
em fita. E apresentam 4 tipos: Espiral, molas, feixe de molas e
simples.
Exemplos:
104
Molas planas (6). Fonte: Elementos de maquinas – Instituto Federal de

Molas Prato
105
Molas prato (7). Fonte: Elementos de maquinas – Instituto Federal de

Mola de espiral
Usada nos pulso de disparo e nos galvanômetros.
106
Molas de espiral (8). Fonte: Elementos de maquinas – Instituto Federal de

Feixe de mola
Os feixes de mola atuam como elemento elástico e estrutural nas
suspensões de eixo rígido, na absorção de movimentos de baixa
frequências e grande amplitude auxiliando no conforto e estabilidade
do veículo.
107

Representação das molas em geral
109
Representação das molas (9).Fonte: Elementos de maquinas –
Universidade Federal do Paraná (UFPR).

110
Rebites
 São componentes de
ligação para uniões
permanentes, o rebite se
divide em duas partes o
corpo em forma de eixo
cilíndrico e duas cabeças
que podem ser dos
formatos:

Algumas aplicações dos rebites
111

 Os rebites podem ser feitos fabricados em aço, latão,
alumínio ou cobre. Eles unem-se rigidamente peças ou
chapas, principalmente estruturas metálicas;
 Como visto no quadro anterior os rebites tem somente uma
cabeça, porém deve-se ter duas, a outra cabeça poder ser
feita por uma máquina ou manualmente, com essa segunda
maneira a cabeça nunca vai ficar idêntica a primeira;
 Rebites são muito usados em locais onde se precisa fixar
duas peças, de preferência finas, porém se quer ter a
possibilidade de se o material que faz a fixação cisalhar
poder ocorrer a troca sem muitos custos.
112

 Um rebite mais largamente conhecido é o rebite pop. Ele é
aplicado por uma máquina pneumática que puxa a haste de
metal que está no centro rebite até se formar a segunda
cabeça, quando chegar no limite a haste vai parte. Esse
rebite é mais usado em chapas finas, portões, etc.
113

Máquina que aplica o rebite pop
114

Como especificar um rebite
115
 Para se especificar um rebite devemos saber: seu material, o
tipo de cabeça, o diâmetro do corpo e seu comprimento útil.
 O comprimento útil é o comprimento total depois da cabeça,
porém deve-se ter uma sobra para se fazer a segunda
cabeça do rebite.

Processos de rebitagem
 A segunda cabeça do rebite pode ser feita por meio de dois
processos:
 Manual.
 Mecânico.
116

Processo manual
 Esse tipo de processo é feito à mão, com pancadas de
martelo. Antes de iniciar o processo, é preciso comprimir as
duas superfícies metálicas a serem unidas, com o auxílio de
duas ferramentas: o contra-estampo, que fica sob as chapas,
e o repuxador, que é uma peça de aço com furo interno, no
qual é introduzida a ponta saliente do rebite.
117

 Após as chapas serem prensadas, o rebite é martelado até
encorpar, isto é, dilatar e preencher totalmente o furo.
Depois, com o martelo de bola, o rebite é “boleado”, ou seja,
é martelado até começar a se arredondar. A ilustração
mostra o “boleamento”.
 Em seguida, o formato da segunda cabeça é feito por meio
de outra ferramenta chamada estampo, em cuja ponta existe
uma cavidade que será usada como matriz para a cabeça
redonda.
118

Processo mecânico
 O processo mecânico é feito por meio de martelo
pneumático ou de rebitadeiras pneumáticas e hidráulicas. O
martelo pneumático é ligado a um compressor de ar por
tubos flexíveis e trabalha sob uma pressão entre 5 Pa 7 Pa,
controlada pela alavanca do cabo.
 O martelo funciona por meio de um pistão ou êmbolo que
impulsiona a ferramenta existente na sua extremidade. Essa
ferramenta é o estampo, que dá a forma à cabeça do rebite
e pode ser trocado, dependendo da necessidade.
119

 A rebitadeira pneumática ou hidráulica funciona por meio de
pressão contínua. Essa máquina tem a forma de um C e é
constituída de duas garras, uma fixa e outra móvel com
estampos nas extremidades.
 Se compararmos o sistema manual com o mecânico,
veremos que o sistema manual é utilizado para rebitar em
locais de difícil acesso ou peças pequenas. A rebitagem por
processo mecânico apresenta vantagens, principalmente
quando é usada a rebitadeira pneumática ou hidráulica. Essa
máquina é silenciosa, trabalha com rapidez e permite
rebitamento mais resistente, pois o rebite preenche
totalmente o furo, sem deixar espaço.
 Entretanto, as rebitadeiras são máquinas grandes e fixas e
não trabalham em qualquer posição. Nos casos em que é
necessário o deslocamento da pessoa e da máquina, é
preferível o uso do martelo pneumático.
120

 Tanto a rebitagem manual como a mecânica podem ser feitas a
quente ou a frio.
 Na rebitagem a quente o rebite é aquecido por meio de fornos a
gás , elétricos ou maçarico até atingir a cor vermelho-brilhante.
Depois o rebite é martelado à mão ou à máquina até adquirir o
formato.
 Os fornos possibilitam um controle perfeito da temperatura
necessária para aquecer o rebite. Já o maçarico apresenta a
vantagem de permitir o deslocamento da fonte de calor para
qualquer lugar.
 A rebitagem a quente é indicada para rebites com diâmetro
superior a 6,35mm, sendo aplicada, especialmente, em rebites
de aço.
 A rebitagem a frio é feita por martelamento simples, sem utilizar
qualquer fonte de calor. É indicada para rebites com diâmetro
de até 6,3 mm, se o trabalho for à mão, e de 10 mm, se for à
máquina.
 Usa-se na rebitagem a frio rebites de aço, alumínio etc.
121

Engrenagens
 Engrenagens são rodas com dentes padronizados que
servem para transmitir movimento e força entre dois eixos.
Muitas vezes, as engrenagens são usadas para variar o
número de rotações e o sentido da rotação de um eixo para
o outro.
 Em um conjunto tem nomes distintos, pinhão e coroa, elas
são chamadas assim quando uma é maior que a outra,
coroa para a maior e pinhão para a menor.
122

 Rasgo de chaveta: Serve para a fixação da engrenagem ao
eixo ou árvore, diminuindo o grau de liberdade da
engrenagem.
 Dente: Serve para a transição do movimento entre eixos,
local onde há o contato entre engrenagens, os dentes das
engrenagens podem ter vários perfis: triangulares, redondos,
quadrados, trapezoidal, os dentes também podem ser
divididos em dentes retos ou helicoidais.
 Cubo: É onde o eixo passara pela engrenagem, também
onde se localiza o rasgo de chaveta.
 Vão do dente: Onde o outro dente de outra engrenagem
ficara.
 Corpo: Parte que separa os dentes do cubo, onde pode-se
ter furos ou até mesmo braços.
124

 A engrenagem tem um diâmetro primitivo que é a parte onde
ocorre o contato entre os dentes das engrenagens, a partir
do diâmetro primitivo de tem a altura da cabeça do dente e a
altura do pé do dente.
 A altura do pé e a altura do dente nunca pode ser a mesma,
pois se for a mesa o dente vai bater na raiz, a raiz é o
diâmetro interno da engrenagem.
125

Tipos de engrenagens
As engrenagens se dividem em três:
 Engrenagens cilíndricas
 Engrenagens cônicas
 Engrenagens helicoidais
126

Engrenagens cilíndricas
 As engrenagens cilíndricas se dividem em duas: as de
dentes retos e de dentes helicoidais.
 As engrenagens de dentes retos são paralelas entre si e
paralelos ao eixo da engrenagem. Porém as engrenagens de
dentes helicoidais são paralelas entre si, mas oblíquos ao
eixo da engrenagem.
 As engrenagens de dentes retos servem para transmitir
rotação entre eixos paralelos, já a de dentes helicoidais
transmitem entre eixos reversos.
127

Engrenagens cônicas
 Engrenagens cônicas são aquelas que têm forma de tronco
de cone. As engrenagens cônicas podem ter dentes retos ou
helicoidais.
 As engrenagens cônicas transmitem rotação entre eixos
concorrentes. Eixos concorrentes são aqueles que vão se
encontrar em um mesmo ponto, quando prolongados.
128

Engrenagens helicoidais
 Nas engrenagens helicoidais, os dentes são oblíquos em
relação ao eixo, exemplo a rosca sem fim.
129

Eixos e Árvores
 Existe uma diferença simples entre eixos e árvores, é que as
árvores sofrem força de torsão e os eixos não.
 Eixos e árvores podem ter perfis simples ou compostos, que
são a fixação de engrenagens, polias, rolamentos, etc. no
próprio eixo.
130

 Essas espigas são dessas formas para se adaptar a sua
necessidade, exemplo a cônica é para a centralização do
eixo e para prendê-lo para que saia para as laterais.
 Eixos e árvores sempre estarão fixados em um mancal, este
pode ser de rolamento ou de deslizamento, os eixos e
árvores são presos nos mancais pelas espigas que podem
ser:
131

Os eixos e árvores são fabricados em aço ou ligas de aço,
pois os materiais metálicos apresentam melhores
propriedades mecânicas do que os outros materiais. Por isso,
são mais adequados para a fabricação de elementos de
transmissão:
 Eixos com pequena solicitação mecânica são fabricados em
aço ao carbono
 Eixo-árvore de máquinas e automóveis são fabricados em
aço-níquel;
 Eixo-árvore para altas rotações ou para bombas e turbinas
são fabricados em aço cromo-níquel;
 Eixo para vagões são fabricados em aço-manganês.
132

 Árvores normalmente tem um rasgo de chaveta para a
fixação de uma engrenagem através da chaveta, este pode
ser de vários tipos desde meia lua até paralelo.
 Eixos e Árvores se dividem entre: eixos maciços, eixos
vazados, eixos cônicos, eixos roscados, eixos ranhurados,
eixos estriados e eixos flexíveis.
133

Eixos maciços
 A maioria dos eixos maciços tem seção transversal circular
maciça, com degraus ou apoios para ajuste das peças
montadas sobre eles. A extremidade do eixo é chanfrada
para evitar rebarbas. As arestas são arredondadas para
aliviar a concentração de esforços.
134

Eixos vazados
 Normalmente, as máquinas-ferramenta possuem o eixo
vazado para facilitar a fixação de peças mais longas para a
usinagem. É utilizado para a diminuição do peso do eixo.
135

Eixos cônicos
 Os eixos cônicos devem ser ajustados a um componente
que possua um furo de encaixe cônico. A parte que se ajusta
tem um formato cônico e é firmemente presa por uma porca.
Uma chaveta é utilizada para evitar a rotação relativa.
Também ele é utilizado para a se centralizar o furo com o
eixo.
136

Eixos roscados
 Esse tipo de eixo é composto de rebaixos e furos roscados,
o que permite sua utilização como elemento de transmissão
e também como eixo prolongador utilizado na fixação de
rebolos para retificação interna e de ferramentas para
usinagem de furos.
137

Eixo-árvore ranhurado
 Esse tipo de eixo apresenta uma série de ranhuras
longitudinais em torno de sua circunferência. Essas ranhuras
engrenam-se com os sulcos correspondentes de peças que
serão montadas no eixo. Os eixos ranhurados são utilizados
para transmitir grande força, e para que a peça que for
colocada sobre as ranhuras não possa deslizar.
138

Eixos-árvore estriados
 Assim como os eixos cônicos, como chavetas, caracterizam-
se por garantir uma boa concentricidade com boa fixação, os
eixos-árvore estriados também são utilizados para evitar
rotação relativa em barras de direção de automóveis,
alavancas de máquinas etc.
139

Eixos-árvore flexíveis
 Consistem em uma série de camadas de arame de aço
enroladas alternadamente em sentidos opostos e apertadas
fortemente. O conjunto é protegido por um tubo flexível e a
união com o motor é feita mediante uma braçadeira especial
com uma rosca. São eixos empregados para transmitir
movimento a ferramentas portáteis (roda de afiar), e
adequados a forças não muito grandes e altas velocidades
(cabo de velocímetro).
140

Polias
 Polias são peças cilíndricas que são movimentadas por
eixos-árvores, Transferindo rotação através de coreias.
Polias podem ser de dois tipos: as polias planas e as
trapezoidais.
141

Polias planas
 As polias planas podem apresentar dois formatos na sua
superfície de contato:
 Essa superfície pode ser plana ou abaulada, podendo ou
não ter guia.
142

Polias trapezoidais
 A polia trapezoidal recebe esse nome porque a superfície na
qual a correia se assenta apresenta a forma de trapézio.
 As polias trapezoidais devem ser providas de canaletes (ou
canais) e são dimensionadas de acordo com o perfil padrão
da correia a ser utilizada.
143

Representação das polias no
Desenho Mecânico
144

Material das polias
 Os materiais que se empregam para a construção das polias
são ferro fundido (o mais utilizado), aços, ligas leves e
materiais sintéticos.
 A superfície da polia não deve apresentar porosidade, pois,
do contrário, a correia irá se desgastar rapidamente.
146

Mancais
 Mancais é o componente de apoio de todas árvores e eixos,
os apoios ocorrem nas espigas dos eixos-árvores. Podem
ser de dois tipos:
 Mancais de rolamento
 Mancais de deslizamento
147

Mancais de deslizamento
 São mancais para baixa rotação, visto que sofrem muito
atrito em comparação com o de rolamento, são ais
conhecidos como buchas e também se confundem com a
caixa do mancal.
 É necessário uma ótima lubrificação para diminuir o atrito do
eixo com a bucha.
148

Mancais de rolamento
 É composto por duas partes, a caixa dos rolamentos e o
rolamento.
 É utilizado em altas rotações comparado ao mancal de
deslizamento.
 Há a necessidade de lubrificação, porém não tanto quanto
no mancal de deslizamento.
149

Tipos de rolamentos
 Os rolamentos podem ser de diversos tipos: fixo de uma
carreira de esferas, de contato angular de uma carreira de
esferas, autocompensador de esferas, de rolo cilíndrico,
autocompensador de uma carreira de rolos,
autocompensador de duas carreiras de rolos, de rolos
cônicos, axial de esfera, axial autocompensador de rolos, de
agulha e com proteção.
150

Rolamento fixo de uma carreira de
esferas
 É o mais comum dos rolamentos. Suporta cargas radiais e
pequenas cargas axiais e é apropriado para rotações mais
elevadas.
 Sua capacidade de ajustagem angular é limitada. É
necessário um perfeito alinhamento entre o eixo e os furos
da caixa.
152

Rolamento de contato angular de
uma carreira de esferas
 Admite cargas axiais somente em um sentido e deve sempre
ser montado contra outro rolamento que possa receber a
carga axial no sentido contrário.
153

Rolamento de rolo cilíndrico
 É apropriado para cargas radiais elevadas. Seus
componentes são separáveis, o que facilita a montagem e
desmontagem.
154

Rolamento autocompensador de
uma carreira de rolos
 Seu emprego é particularmente indicado para construções
em que se exige uma grande capacidade para suportar
carga radial e a compensação de falhas de alinhamento.
155

Rolamento autocompensador de
duas carreiras de rolos
 É um rolamento adequado aos mais pesados serviços. Os
rolos são de grande diâmetro e comprimento.
 Devido ao alto grau de oscilação entre rolos e pistas, existe
uma distribuição uniforme da carga.
156

Rolamento de rolos cônicos
 Além de cargas radiais, os rolamentos de rolos cônicos
também suportam cargas axiais em um sentido.
 Os anéis são separáveis. O anel interno e o externo podem
ser montados separadamente. Como só admitem cargas
axiais em um sentido, torna-se necessário montar os anéis
aos pares, um contra o outro.
157

Rolamento axial de esfera
 Ambos os tipos de rolamento axial de esfera (escora simples
e escora dupla) admitem elevadas cargas axiais, porém, não
podem ser submetidos a cargas radiais. Para que as esferas
sejam guiadas firmemente em suas pistas, é necessária a
atuação permanente de uma carga axial mínima.
158

Rolamento axial autocompensador
de rolos
 Possui grande capacidade de carga axial devido à
disposição inclinada dos rolos. Também pode suportar
consideráveis cargas radiais.
 A pista esférica do anel da caixa confere ao rolamento a
propriedade de alinhamento angular, compensando
possíveis desalinhamentos ou flexões do eixo.
159

Rolamento de agulha
 Possui uma seção transversal muito fina em comparação
com os rolamentos de rolos comuns. É utilizado
especialmente quando o espaço radial é limitado.
160

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163

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