O documento fornece uma introdução sobre fundamentos de mecânica, abordando os seguintes tópicos: metrologia, desenho técnico, elementos de máquinas como elementos de fixação, transmissão e mancais. A metrologia estuda o processo de medição e sistemas de medidas, enquanto o desenho técnico é a linguagem gráfica da engenharia. Os elementos de máquinas incluem itens como parafusos, porcas e molas que unem peças mecânicas.

1. Prof.LucasMigueldeSouza
ANÁPOLIS – GO
2022
Fundamentos de Mecânica

2. O que você vai aprender?
❑ Metrologia;
❑ Desenho técnico mecânicos;
❑ Elementos de máquinas: elementos de fixação;
elementos de transmissão; definição de perfil de
polias;
❑ Elementos de máquinas: mancais de rolamento;
mancais de deslizamento.

3. METROLOGIA
Estuda:
• o processo de medição;
• os instrumentos de medida;
• os sistemas de medida.
• A Metrologia é a ciência que abrange todos os aspectos teóricos e práticos relativos às
medições, qualquer que seja a incerteza em qualquer campo da ciência ou tecnologia
(INMETRO).
• O que é medir? Medir é o procedimento experimental pelo qual o valor momentâneo de
uma grandeza física (mensurando) é determinado como um múltiplo e/ou uma razão de
uma unidade, estabelecida por um padrão, e reconhecida internacionalmente (Gonçalves
Jr., A.A., 2002). Ex.: O metro

4. METROLOGIA - Importância e aplicação
 Verificação do mundo real com o projetado
 Principais aplicações:
◦ Fabricação de peças e componentes
◦ Verificação das condições de operação e funcionamento
◦ Manutenção de peças e componentes (desgaste)
 Principais grandezas:
◦ Massa e dimensão (linear e angular)
◦ Força, tensão e pressão
◦ Tempo e temperatura

5. METROLOGIA
Sistemas de medidas
 SI – Sistema
Internacional
◦ Massa: kg
◦ Comprimento: m
◦ Tempo: s
◦ Temperatura: C ou K
◦ Força: N
◦ Tensão/pressão: Pa
◦ Corrente: A
◦ Voltagem: V
 Sistema inglês
◦ Massa: lb, p
◦ Comprimento: in, “
◦ Tempo: s
◦ Temperatura: F ou K
◦ Força: lbf, p
◦ Tensão/pressão: Psi
◦ Corrente: A
◦ Voltagem: V

6. METROLOGIA
Equivalências
1” = 2,54cm
1ft = 12” = 30cm
1lb = 0,45Kg
1lbf = 4,45N = 0,45kgf
1Kgf = 9,81N
1psi = 6.894,76Pa = 0,07Kgf/cm2 = 0,07bar
1F = -17,22C = 255,93K
1C = 33,8F = 274,15K

7. METROLOGIA - Ordens de grandeza

8. METROLOGIA- Definições
 Medição: determinar o valor de uma grandeza
 Resolução: menor valor de leitura
 Precisão: repetibilidade de medida
 Exatidão: proximidade do valor verdadeiro
 Erro: diferença entre o valor medido e o valor verdadeiro
 Calibração: correção dos erros sistêmicos inerentes ao funcionamento do
instrumento
 Aferição: verificação do erro sistêmico

9. METROLOGIA Instrumentos de medida
 Dimensional
◦ Régua
◦ Trena
◦ Paquímetro
◦ Micrômetro
◦ Relógio comparador

10. METROLOGIA Instrumentos de medida
 Torque
◦ Torquímetro
 Temperatura
◦ Termopar
 Tensão/Força
◦ Célula de carga
 Pressão
◦ Manômetro

11. AGORA É A HORA DE
EXERCITAR O
CERÉBRO
Resolver a Situação de aprendizagem – SAP 01 e 03

12. DEESENHO TÉCNICO
Desenho Técnico é a linguagem técnica e gráfica empregada para expressar e documentar
formas, dimensões, acabamento, tolerância, montagem, materiais e demais características
de peças e produtos. É a única linguagem gráfica formal para representação de produtos
de Engenharia.
Como linguagem técnica deve obedecer a regras e normas internacionais e regionais..
Para isto utiliza de um conjunto constituído por linhas, números, símbolos e
representações.

13. DEESENHO TÉCNICO
O desenho pode ser entendido como uma ferramenta de criação e um processo
de transferência de informação, através dele registram-se ideias, propostas de
projetos, planos e então se compartilha e transfere-se para outras pessoas. No
sistema CAD este desenho pode ser impresso em diversas vistas, em um
ambiente específico, em movimento e também serve de interface para o CAE e
o CAM.

14. DEESENHO TÉCNICO
HISTÓRICO
•Século XVIII – Gaspar Monge, matemático francês, para facilitar as construções de
fortificações criou, utilizando projeções ortogonais, um sistema com correspondência
biunívoca entre os elementos do plano e do espaço. O sistema criado por Gaspar Monge, publicado
em 1795 com o título “Geometrie Descriptive” é a base da linguagem usada pelo Desenho
Técnico.

15. DEESENHO TÉCNICO
• Século XVIII - No século XIX, ocorreram iniciativas de normalização da forma
de utilização da Geometria Descritiva para transformá-la numa linguagem
gráfica normalizada. A Comissão Técnica TC 10 da International
Organization for Standardization – ISO – realizou a primeira normalização
internacional visando a utilização da Geometria Descritiva como linguagem
gráfica da engenharia e da arquitetura, chamando-a de Desenho Técnico.
HOELSCHER, SPRINGER E DOBROVOLNY (1978)

16. DEESENHO TÉCNICO
•NBR 10647 – DESENHO TÉCNICO – NORMA GERAL (04/1989), cujo objetivo é
definir os termos empregados em desenho técnico. Substituída por ABNT NBR ISO
10209-2
✓tipos de desenho quanto ao seu aspecto geométrico (Desenho Projetivo
e Não-Projetivo);
✓quanto ao grau de elaboração (Esboço, Desenho Preliminar e
Definitivo);
✓quanto ao grau de pormenorização (Desenho de Componente,
desenhos de Conjunto e Detalhe) e,
✓ quanto à técnica de execução (À mão livre ou utilizando computador).
NORMAS da ABNT

17. DEESENHO TÉCNICO
Aspecto Geométrico
• Desenho projetivo – são os desenhos resultantes de projeções do objeto em um
ou mais planos de projeção e correspondem às vistas ortográficas e às perspectivas.
• Desenho não-projetivo – na maioria dos casos corresponde a
desenhos resultantes dos cálculos algébricos e compreendem os
desenhos de gráficos, diagramas, esquemas, ábacos, fluxogramas,
organogramas etc.

18. DEESENHO TÉCNICO
Tipos de Desenho
Perspectiva Vistas ortográficas

19. DEESENHO TÉCNICO
•Perspectivas – são figuras resultantes de projeção cilíndrica ou cônica
sobre um único plano, com a finalidade de permitir a percepção da forma
global de um objeto.

20. DEESENHO TÉCNICO
•Vistas ortográficas – são figuras resultantes de projeções cilíndricas
ortogonais de modo a representar com exatidão a forma do objeto com seus
detalhes.

21. DEESENHO TÉCNICO
Grau de Elaboração
• Esboços: desenhos elaborados à mão livre;
• Desenhos preliminares ou anteprojetos: desenhos correspondente ao
estágio intermediário dos estudos;
• Croqui: desenhos a mão livre, sem escala, porém de acordo com
normalização nas representações;
• Desenhos definitivos: são os desenhos completos, elaborados de acordo com
a normalização envolvida, e contêm todas as informações necessárias à
execução do projeto.

22. DEESENHO TÉCNICO
FORMATO DIMENSÕES MARGEM COMPRIMENTO
DA LEGENDA
ESPESSURA
LINHAS DAS
MARGENS
ESQUERDA OU
MARGEM DE
ARQUIVO
OUTRAS
A0 841 x 1189 25 10 175 1,4
A1 594 x 841 25 10 175 1,0
A2 420 x 594 25 7 178 0,7
A3 297 x 420 25 7 178 0,5
A4 210 x 297 25 7 178 0,5
• NBR 10068 – Folha de desenho - Leiaute e dimensões (10/1987)
Padroniza as características dimensionais das folhas em branco e
pré-impressas aplicadas a todos os desenhos técnicos. Os Formatos da série “A”
seguem as seguintes dimensões em milímetros:

23. DEESENHO TÉCNICO
Formato das Folhas
Os formatos da série “A” têm como base o formato A0, cujas dimensões guardam
entre si a mesma relação que existe entre o lado de um quadrado e sua diagonal
(841 2 =1189), e que corresponde a um retângulo de área igual a 1 m2.

24. DEESENHO TÉCNICO
POSIÇÃO DO PAPEL
• O papel sempre deve ser posicionado na parte inferior direita da mesa de
trabalho com a margem de arquivo do papel na posição esquerda.

25. DEESENHO TÉCNICO
A legenda é um elemento obrigatório e deve conter todos os dados para identificação
do desenho (número, origem, título, executor etc.). Sempre estará situada no canto
inferior direito da folha.
LEGENDAS

26. DEESENHO TÉCNICO
HORIZONTES DE ESCRITA E LEITURA DO PAPEL
• A margem de arquivo e a legenda definem os horizontes de escrita e leitura
do papel.

27. • NBR 13142 - desenho técnico - dobramento de cópia (12/1999), que fixa a forma
de dobramento de todos os formatos de folhas de desenho: para facilitar a
fixação em pastas, eles são dobrados até as dimensões do formato A4.
DEESENHO TÉCNICO

28. DEESENHO TÉCNICO
ORGANIZAÇÃO DE ESPAÇOS (NBR 10582)
O planejamento da execução do desenho na folha é necessário e deve-se
respeitar os espaços para o desenho, a legenda e texto.
Espaço para desenho

29. Elementos de máquinas: elementos de fixação
• Principais elementos de fixação: rebites, pinos, cavilhas, cupilhas ou
contrapinos, parafusos, porcas, arruelas, anéis elásticos e chavetas.
• Em mecânica as peças a serem unidas exigem elementos próprios de união
que são denominados elementos de fixação.
• A união de peças feita pelos elementos de fixação pode ser de dois tipos:
móvel ou permanente. No tipo de união móvel, os elementos de fixação
podem ser colocados ou retirados do conjunto sem causar qualquer dano às
peças que foram unidas. É o caso, por exemplo, de uniões feitas com
parafusos, porcas e arruelas.

30. Elementos de máquinas: elementos de fixação
No tipo de união permanente, os elementos de fixação, uma vez instalados
não podem ser retirados sem que fiquem inutilizados. É o caso, por
exemplo, de uniões feitas com rebites e soldas
Exemplos de união
permanente
Exemplo de
união móvel

31. Elementos de máquinas: elementos de fixação
QUANTO AO MOVIMENTO RELATIVO ENTRE AS PARTES UNIDAS
Uniões fixas: Impede totalmente o deslocamento.
Ex.: união por meio de solda
Uniões móveis: Somente alguns deslocamentos são evitados.
Ex.: dobradiças da porta. Podem ser reguláveis ou não reguláveis.
Uniões elásticas: Quando existe entre as peças unidas de um elemento elástico
(borracha, mola) que permite um deslocamento limitado entre as peças unidas.
Ex.: união da suspensão do automóvel à carroceria.

32. Elementos de máquinas: elementos de fixação
TIPOS DE ELEMENTOS DE FIXAÇÃO
• Rebite - O rebite é formado por um corpo cilíndrico e uma cabeça. É fabricado em aço com
baixo teor de carbono, alumínio, cobre ou latão. É usado para fixação permanente de duas
ou mais peças.
• Pino - O pino une peças articuladas. Nesse tipo de união, uma das peças pode se
movimentar por rotação.

33. Elementos de máquinas: elementos de fixação
• Cavilha - A cavilha une peças que não são articuladas entre si.
• Contrapino ou cupilha - é uma haste ou arame com forma semelhante à de um meio-cilindro.
Introduz-se o contrapino num furo na extremidade de um pino ou parafuso com porca castelo. As
pernas do contrapino são viradas para trás e impedem a saída do pino ou da porca durante vibrações
das peças fixadas.

34. Elementos de máquinas: elementos de fixação
• Parafuso - O parafuso é uma peça formada por um corpo cilíndrico roscado e uma cabeça, que pode
ter várias formas.
• Porca - A porca tem forma de prisma, de cilindro etc. Apresenta um furo roscado. Através desse furo,
a porca é atarraxada ao parafuso.
• Arruela - A arruela é um disco metálico com um furo no centro. O corpo do parafuso passa por esse
furo.

35. Elementos de máquinas: elementos elásticos
As uniões elásticas são usadas para amortecer choques, reduzir ou absorver vibrações e para
tornar possível o retorno de um componente mecânico à sua posição primitiva. Com certeza,
você conhece muitos casos em que se empregam molas como, por exemplo, estofamentos,
fechaduras, válvulas de descarga, suspensão de automóvel, relógios, brinquedos, etc.

36. Elementos de máquinas: elementos de transmissão
A transmissão de força e movimento pode ser pela forma e por atrito. A transmissão pela
forma é assim chamada porque a forma dos elementos transmissores é adequada para
encaixamento desses elementos entre si. Essa maneira de transmissão é a mais usada,
principalmente com os elementos chavetados, eixos-árvore entalhados e eixos-árvore
estriados.

37. Elementos de máquinas: elementos de vedação
Elementos de vedação são peças que impedem a saída de fluido de um ambiente fechado
(tubulação, depósito etc.) e evitam que esse ambiente seja poluído por agentes externos.
Esses elementos, geralmente, localizam-se entre duas peças fixas ou em duas peças em
movimento relativo. As junções cujas peças apresentam movimento relativo se subdividem
em girantes, quando o movimento é de rotação, e deslizantes, quando o movimento é de
translação

38. AGORA É A HORA DE
EXERCITAR O
CERÉBRO
Resolver a Situação de aprendizagem – SAP 04 e 05

39. Elementos de máquinas: Mancais
• O mancal pode ser definido como suporte ou guia em que se apoia o eixo.
• No ponto de contato entre a superfície do eixo e a superfície do mancal, ocorre atrito.
Dependendo da solicitação de esforços, os mancais podem ser de deslizamento ou de rolamento

40. Elementos de máquinas: mancais de deslizamento
• Geralmente, os mancais de deslizamento são constituídos de uma bucha fixada num
suporte. Esses mancais são usados em máquinas pesadas ou em equipamentos de baixa
rotação, porque a baixa velocidade evita superaquecimento dos componentes expostos ao
atrito.

41. Elementos de máquinas: mancais de deslizamento
• O uso de buchas e de lubrificantes permite reduzir esse atrito e melhorar a rotação do
eixo. As buchas são, em geral, corpos cilíndricos ocos que envolvem os eixos,
permitindo-lhes uma melhor rotação. São feitas de materiais macios, como o bronze e
ligas de metais leves.

42. Elementos de máquinas: mancais de rolamento
• Quando necessitar de mancal com maior velocidade e menos atrito, o mancal de
rolamento é o mais adequado. Os rolamentos são classificados em função dos seus
elementos rolantes.

43. Elementos de máquinas: mancais de rolamento
• Os eixos das máquinas, geralmente, funcionam assentados em apoios.
• Quando um eixo gira dentro de um furo produz-se, entre a superfície do eixo e a
superfície do furo, um fenômeno chamada de atrito de escorregamento.
• Quando é necessário reduzir ainda mais o atrito de escorregamento, utilizamos um
outro elemento de máquina, chamado rolamento. Os rolamentos limitam, ao máximo,
as perdas de energia em consequência do atrito.

44. Elementos de máquinas: mancais de rolamento
• São geralmente constituídos de dois anéis concêntricos, entre os quais são colocados elementos rolantes
como esferas, roletes e agulhas. Os rolamentos de esfera compõem-se de:
• O anel externo é fixado no mancal, enquanto que o anel interno é fixado diretamente ao eixo.

45. Elementos de máquinas: mancais de rolamento
• As dimensões e características dos rolamentos são indicadas
nas diferentes normas técnicas e nos catálogos de fabricantes.
• Ao examinar um catálogo de rolamentos, ou uma norma
específica, você encontrará informações sobre as seguintes
características:
Características dos rolamentos
D: diâmetro externo;
d: diâmetro interno;
R: raio de arredondamento;
L: largura.

46. Elementos de máquinas: mancais de rolamento
• Em geral, a normalização dos rolamentos é feita a partir do diâmetro interno d, isto é, a
partir do diâmetro do eixo em que o rolamento é utilizado.
• Para cada diâmetro são definidas três séries de rolamentos: leve, média e pesada.
• As séries leves são usadas para cargas pequenas. Para cargas maiores, são usadas as
séries média ou pesada. Os valores do diâmetro D e da largura L aumentam
progressivamente em função dos aumentos das cargas.
• Os rolamentos classificam-se de acordo com as forças que eles suportam. Podem ser
radiais, axiais e mistos.

47. Elementos de máquinas: mancais de rolamento
• Radiais – não suportam cargas axiais e impedem o deslocamento no sentido transversal ao eixo

48. Elementos de máquinas: mancais de rolamento
• Axiais - não podem ser submetidos a
cargas radiais. Impedem o deslocamento
no sentido axial, isto é, longitudinal ao
eixo.
• Mistas - suportam tanto carga radial
como axial. Impedem o deslocamento
tanto no sentido transversal quanto no
axial.

49. Elementos de máquinas: mancais de rolamento
• Conforme a solicitação, apresentam uma infinidade de tipos para aplicação específica como:
máquinas agrícolas, motores elétricos, máquinas, ferramentas, compressores, construção naval
etc. Quanto aos elementos rolantes, os rolamentos podem ser:
a) De esfera - os corpos rolantes são esferas. Apropriados para rotações mais elevadas.

50. Elementos de máquinas: mancais de rolamento
• b) De rolos - os corpos rolantes são formados de cilindros, rolos cônicos ou barriletes. Esses
rolamentos suportam cargas maiores e devem ser usados em velocidades menores.

51. Elementos de máquinas: mancais de rolamento
c) De agulhas - os corpos rolantes são de pequeno diâmetro e grande comprimento. São recomendados para
mecanismos oscilantes, onde a carga não é constante e o espaço radial é limitado.

52. Vantagens e desvantagens dos rolamentos

53. Tipos e Seleção
Os rolamentos são selecionados conforme:
• as medidas do eixo;
• o diâmetro interno (d);
• o diâmetro externo (D);
• a largura (L);
• o tipo de solicitação;
• o tipo de carga;
• o nº de rotação.

54. AGORA É A HORA DE
EXERCITAR O
CERÉBRO
Resolver a Situação de aprendizagem – SAP 06