Question

1. O eixo é um elemento rotativo utilizado para transmissão de movimento ou potência e possui, na maioria das vezes, seção circular. Nos eixos rotativos, os elementos da superfície vão da tração à compressão a cada volta do eixo, desta forma, o eixo deve ser projetado contra a falha por fadiga. Com isso em mente, é necessário calcular o dimensionamento de um eixo submetido à torção repetida com flexão repetida, sendo que o projeto deverá atender ao coeficiente de segurança de 2,5. O material a ser utilizado na manufatura do eixo é aço para vida infinita, isso significa que para um número bastante elevado de ciclos, o material não falhará por fadiga.
Após o dimensionamento do diâmetro de um eixo, é necessário verificar se a deflexão angular entre a polia e a engrenagem atende até 0,5°. Com a adequação do eixo aos seus mancais, os diâmetros definidos foram: d0 = 1in, d1 = 0,875in; d2 = 0,794in e d3 = 0,656in. O torque de pico é 150lb.in, sendo que em B é igual a 70lb.in, em C é igual a 130lb.in e em D é igual a 20lb.in. Em relação aos comprimentos do eixo, AB = 2in, BC = 3in e CD = 1,5in.

Baseado nestas informações, responda:



1. a) Qual o momento polar de inércia deste eixo?
b) Qual a deflexão angular deste eixo? Assumir G = 1,2x107.

c) Qual a conclusão sobre a deflexão angular do eixo?

Answer 1

Resposta:

A). Qual o momento polar de inércia deste eixo?

Trecho AB J1= (πd^4)/32= (π(〖1)〗^4)/32 = 0,0981 〖in〗^4  

Trecho BC J2= (πd^4)/32= (π〖(0,875)〗^4)/32 = 0,0575 〖in〗^4  

Trecho CD J3= (πd^4)/32= (π〖(0,794)〗^4)/32 = 0,0390 〖in〗^4  

B). Qual a deflexão angular deste eixo? Assumir G = 1,2x107.

θ= T/G (L1/J1+L2/J2+ L3/J3 )

θ= (150 )/(1,2 x 〖10〗^7 ) (2/0,0981+3/0,0575+ 1,5/0,0390 )

θ= 1,332 x 〖10〗^(-3) = 0,076º

C). Qual a conclusão sobre a deflexão angular do eixo?

R: Sendo assim, analisando a proposta apresentada, conclui que a deflexão do eixo está dentro do parâmetro definido para o projeto.

Explicação: