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Elementos de Máquinas
Elementos Flexíveis de TransmissãoProf. Marcelo Braga dos Santos
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Tipo de trasnmissões Flexíveis
• Correias com polias
– Sistema baseado na força de atrito entre a correia e a polia
para transmitir torque.
– Sem atrito entre a correia e a polia NÃO HÁ TRANSMISSÃO DE
POTÊNCIA
• Correntes com rodas dentadas
– Sistema baseado no acoplamento dos elos da corrente aos
dentes da roda dentada.
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Correias - Tipos
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Correias - Montagens
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Correias - Montagens
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Correias - Montagens
![Page 7: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/7.jpg)
Correias - Montagens
Eixos não paralelos Uso da correia comoembreagem
Variador de velocidade
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Correias - Formulação
Força centrifuga:
2
2
2
* n L
L
L L
dS dm a m rd r
dS m r d
dS m V d
Equilíbrio de força:
02 2
02
r
d dF F dF F dN dS
dFd
dN Fd dS
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Correias - Formulação
Substituição da força normal e da força centrifuga na equação para dF:
2
2
L L
L L
dF f Fd dS
dF fFd fm V d
dFfF fm V
d
Equilíbrio de força:
0
Coeficiente de atrito
TF fdN F F dF
dF fdN
f
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Correias - Formulação
2
2
L L
fL L
dFfF fm V
d
F Ae m V
10
2
F F
F F
21
22
fL L
L L
F m Ve
F m V
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Correias - Formulação 1 2 1
1 2
1
2
2
1
1
f
c f
i c
f
i f
eF F F F F
eT
FD
F FF F
T eF
D e
1
2
2
12
1
f
c i f
c i f
eF F F
e
F F Fe
2
2
/ min
32.17 60
32.17 /C
V ftw V
F w lbf
g ft s
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Correias - Formulação
1 a p VaF bF C C
“b” – Largura da correia
“Fa” – Força admissível
“Cp” – Correção de tamanho da polia
“Cv” – Correção de velocidade
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CorreiasSugestão de roteiro de projeto
• Encontrar exp(fΘ) a partir dos dados da geometria e da correia.
• Determinar Fc a partir da velocidade e dos dados da correia.
• A partir de T=63025HnomKsnd/Ω determine o torque.• A partir de T determine (F1)a-F2=2T/D• Determine F2 e Fi • Verifique se f’<f• Verifique se o fator de segurança real do projeto é
adequado.
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Correias – Dados Técnicos
![Page 15: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/15.jpg)
Correias – Dados TécnicosDiâmetro mínimo das polias
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Correias – Dados TécnicosFator de correção para o tamanho da polia
![Page 17: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/17.jpg)
Correias – Dados TécnicosCoroamento da polia – Valores Aconselháveis
![Page 18: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/18.jpg)
Correias - Esticadores
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Correias – Catena
23
2 i
L wd
F
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Correias Planas– Resumo
• Condições: Potência, velocidade, durabilidade, fator de serviço e distância entre centros
• Considera-se o fator de segurança sobre a potência
• Determina-se o tipo da correia, a largura, os diâmetros das polias e a tração inicial.
• Desenvolve-se um sistema para garantir a tração inicial
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Correias Trapezoidais
• Normalizadas
• Possuem limitação de distância entre centros
• Possuem tamanhos padronizados
• Nomenclatura:
– XX.YYY :
• XX – No sistema inglês são letras que determinam a seção transversal, no
sistema métrico são números.
• YYY – É o diametro interno da correia na dimenção especificada em norma.
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Correias Trapezoidas
![Page 23: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/23.jpg)
Correias Trapezoidais
![Page 24: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/24.jpg)
Correias TrapezoidaisComprimento Interno
id pd
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Correias TrapezoidaisComprimento Primitivo
id pd
p iL L L
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Correias Trapezoidais
2
22
2 2 4
0.25 22 2
p
p p
L C D d D d C
C L D d L D d D d
Relação entre Lp e C
Cálculo de potência admissível
1 2a tabH K K HK1 – Coeficiente de correção para o ângulo de abraçamentoK2 – Coeficiente de correção para o comprimento da correiaHtab – Potência máxima tabelada para a correia
![Page 27: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/27.jpg)
Correias Trapezoidais
0.5123*1
2
c
c
F Fe
F F
Relação de força
Cálculo da potência requerida
mind s d no alH K n HKs – Fator de serviçond – Coeficiente de segurançaHnominal – Potência nominal a ser transmitida
![Page 28: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/28.jpg)
Correias TrapezoidaisPotência Admissível
![Page 29: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/29.jpg)
Correias TrapezoidaisPotência Admissível
![Page 30: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/30.jpg)
Correias Trapezoidais
dB
a
HN
HNúmero de correias
2
1000C c
VF K
Força centrifuga
1
2 1
1 2
63025
2
1
2
d B
c
i c
H NF
d
FeF F
eF F F
F FF F
Relação de forças
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Correias Trapezoidais
![Page 32: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/32.jpg)
Correias Trapezoidais
Fator K2
Fator KS
![Page 33: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/33.jpg)
Correias Trapezoidais
![Page 34: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/34.jpg)
Correias Trapezoidais
Coeficiente de segurança real
1 1 11
2 1 12
bb
bb
KT F F F
dK
T F F FD
Trações máximas
1
1 2
720
b b
p
p p
K KN
T T
N Lt
V
Vida útil da correia
a Bd
nom S
H Nn
H K
![Page 35: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/35.jpg)
Correias Trapezoidais
![Page 36: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/36.jpg)
Correias Sincronizadoras
![Page 37: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/37.jpg)
Correntes
• O princípio de funcionamento è o engrenamento entre a corrente e a roda dentada.
• Não apresenta escorregamento entre a corrente e a roda dentada.
• Há basicamente dois modos de falhas:– Desgaste– Fadiga
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Correntes
![Page 39: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/39.jpg)
CorrentesDimensões Padronizadas
![Page 40: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/40.jpg)
CorrentesDimensões Padronizadas
![Page 41: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/41.jpg)
CorrentesNúmero de dentes mínimo para as rodas dentadas.
![Page 42: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/42.jpg)
CorrentesEfeito Poligonal
A corrente forma um polígono inscrito no diâmetro primitivo
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Correntes
2sin 2 2
sin2
360 2
sin
PD
PD
N NP
D
N
![Page 44: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/44.jpg)
Correntes
max
min
max min
12
12 12sin 2
cos 2
12 12sin 2
N pV
D pV
pdV
V VV
V V
![Page 45: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/45.jpg)
Correntes
1 1
sin tan
V
V N N N
![Page 46: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/46.jpg)
CorrentesPotência Transmitida
• Regimes de lubrificação:
– A) Manual ou por gotas
– B) Banho
– C) Fluxo contínuo
– C’) Fluxo contínuo porém em
condições limites de
operação.
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CorrentesPotência Transmitida
• Regimes de lubrificação:
– A) Manual ou por gotas
– B) Banho
– C) Fluxo contínuo
– C’) Fluxo contínuo porém em
condições limites de operação.
(galling)
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CorrentesPotência Transmitida
• 15.000 horas de trabalho
• Uma fileira
• Norma ANSI
• Fator de serviço unitário
• Correntes com 100 elos
• Alongamento máximo 3%
• Eixos horizontais
• Número mínimo de dentes das rodas dentadas 17.
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CorrentesPotência Transmitida
3 0.071.08 0.91 1
1.5 0.81
2 1.5
1 2
0.004
1000
29 para correntes números 25 à 35
3.4 para correntes números 45
17 para correntes números 40 à 240
min ,
p
r
r
tab
H N p
K N pH
K
H H H
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Corrente
1 2a tabH K K H
Potência admissível
nominald s dH K n H
Potência de projeto
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Correntes
Fator K1 Fator K2
![Page 52: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/52.jpg)
Correntes
• Número de elos:
2
2 11 22
2
2 4
N NN NL C
p p C p
• Distância entre centros:2
2 2 1
1 2
84 2
2
N NpC A A
N N LA
p
![Page 53: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/53.jpg)
Comparação de Sistemas de Transmissão
![Page 54: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/54.jpg)
Comparação de Sistemas de Transmissão
Fonte: http://chain-guide.com/toc.html
![Page 55: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/55.jpg)
Componentes de uma corrente de bicicletaFonte:http://it.wikipedia.org/wiki/File:Bicycle_chain.gif
![Page 56: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/56.jpg)
Corrente para uso agricolaFonte: http://www.directindustry.com/prod/donghua/agricultural-chain-14263-34509.html
![Page 57: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/57.jpg)
Corrente simplesFonte:http://www.directindustry.com/prod/sedis/agricultural-chain-7490-107067.html
![Page 58: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/58.jpg)
Tamanhos diversos de correntesFonte:http://www.directindustry.com/prod/rexnord-falk/chain-7386-290844.html
![Page 59: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/59.jpg)
Corrente de dente invertidoFonte:http://www.directindustry.com/prod/cross-morse/inverted-tooth-chain-20096-55135.html
![Page 60: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/60.jpg)
Corrente de dente invertidoFonte:http://www.directindustry.com/prod/ramsey-products/take-out-arm-chain-drive-for-bottle-forming-machine-17760-252041.html
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Corrente transportadoraFonte:http://www.directindustry.com/prod/ramsey-products/take-out-arm-chain-drive-for-bottle-forming-machine-17760-252041.html
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Cabos de Aço
• Alto indice de padronização.
• Diversas configurações afim de se obter maior flexibilidade
e maior resistência.
• São divididos em:
– Fios
– Cordas
– Alma
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Cabos de AçoFios
CordasAlma
Enrolamento regular Enrolamento tipo Lang
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Cabos de Aço
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Cabos de Aço
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Cabos de AçoSinais de desgaste
Alma saltada
Gaiola de passarinho
Dobra
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Cabos de AçoColocação de grampos
![Page 68: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/68.jpg)
Cabos de AçoManuseio
![Page 69: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/69.jpg)
Cabos de AçoNós
![Page 70: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/70.jpg)
Cabos de AçoSoquetes
![Page 71: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/71.jpg)
Cabos de AçoLubrificação
![Page 72: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/72.jpg)
Cabos de AçoMedição do Diâmetro
![Page 73: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/73.jpg)
Cabos de AçoLaços
![Page 74: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/74.jpg)
Cabos de AçoProjeto – Fator de Segurança
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Cabos de AçoProjeto
*
*
T c c
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F W W m m a
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Cabos de AçoProjeto
Perdas devido a flexão do cabo
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Cabos de AçoProjeto
![Page 78: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/78.jpg)
Cabos de AçoProjeto
Tensão admissível devido ao contato entre a polia e o cabo.
![Page 79: Elementos de Máquinas Elementos Flexíveis de Transmissão Prof. Marcelo Braga dos Santos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062307/552fc122497959413d8cbe36/html5/thumbnails/79.jpg)
Cabos de AçoProjeto
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Cabos de AçoProjeto
ud
Total Tração Flexão
Fn
F
2Fp
dD
2000u
FS
dD
Coeficiente de segurança cargas estáticas:
Pressão de contato:
Tensão limite de tração do cabo:
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Cabos de AçoProjeto
2
uu
f
p S dDSF
f bd
t
F Fn
F
u bd
t
F Fn
F
Força máxima considerando-se fadiga:
Coeficiente de segurança fadiga:
Coeficiente de segurança estático:
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Cabos de AçoAplicação Especial