4-sistemas de ajustes
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Prof. Rosley Anholon
Sistemas de Ajustes
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Para a fabricação de peças, inicialmente há a necessidade de saber as
dimensões limites e verificar se as peças atendem ou não essa dimensão
limite.
Porem quando se trata de um ajuste estuda-se o comportamento de um
eixo acoplado a um furo.
a) Ajustes com folga
b) Ajustes incertos
c) Ajustes com interferência
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Sistemas de Ajustes
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SISTEMA FURO BASE
É aquele em que são obtidas associações de eixo de várias classes
de tolerâncias com o furo de uma única classe de tolerância, ou seja,
o furo base. Ai = 0.
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Sistemas de Ajustes
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SISTEMA EIXO BASE
É aquele em que são obtidas associações de furos de várias classes
de tolerâncias com o eixo de uma única classe de tolerância, ou seja,
o furo base. as = 0.
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• A norma NBR 6158 indica algumas combinações que sempre darão ajustes
incertos ou com interferência
• Ex. Os seguintes acoplamentos sempre resultam em ajustes com folga:
– dos eixos de a à h com furo-base H;
– dos furos de A à H com eixo-base h.
• A tabela A.4.3 também indica algumas combinações:
Ajustes com folga Ajustes incertos Ajustes com interferência
H7/a9 =A9/h7
H11/a11 =A11/h11
H6/j5 = J6/h5
H7/j6 = J7/h6
H8/j7 = J8/h7
H5/n4 = N5/h4
H6/n5 = N6/h5
H7/b8 =B8/h7
H7/b9 = B9/h7
H11/b11 =B11/h11
H5/k4=K5/h4
H6/k5=K6/h5
H7/k6=K7/h6
H8/k7=K8/h7
H5/p4=P5/h4
H6/p5=P6/h5
H7/p6=P7/h6
Sistemas de Ajustes
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Escolha de um Ajuste
• Ajustes de mecânica muito precisa
• Ajustes de mecânica de precisão
• Ajustes de precisão média
• Ajuste comum
• Exemplos de aplicação dos ajustes acima: parte unidas com muita
pressão. Ex.: eixo de redutor de ponte rolante de siderúrgicas.
– Ajustes com interferência forte: peças solidamente acopladas;
podem se desacoplar mediante pressão. Ex.: eixos de motores
elétricos
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Escolha de um Ajuste
– Ajustes com interferência leve: peças de acoplamento fixo; podem
acoplar-se ou desacoplar-se a golpe de martelo pesado. Ex.: anéis
internos de rolamento
– Ajuste incerto forte: acoplamento fixo e montagem e desmontagem
não tão freqüente; podem acoplar-se ou desacoplar-se a golpe de
martelo comum. Ex.: embuchamento de rodas e rotores de turbinas
– Ajuste incerto leve: peças que devem acoplar-se e desacoplar-se a
mão ou martelo de borracha. Ex.: anéis externos de rolamentos
fixados nas carcaças
– Ajustes com folga leve: peças que, quando bem lubrificadas, pode-
se montá-las e desmontá-las a mão. Ex.: colunas móveis de
furadeiras
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Escolha de um Ajuste
– Ajustes com folga semi-rotativo: peças que devam ter folga
bastante mínima. Ex.: engrenagens deslizantes em caixas de
câmbio.
– Ajustes com folga rotativo: peças que necessitam de folga
perceptível. Ex.: mancal principal em tornos.
– Ajustes com folga rotativo livre : peças que devem ter folga
bastante perceptível entre ambas as peças. Ex.: fusos de tornos
em seus suportes.
– Ajustes com folga rotativo forte: peças que devem ter ampla folga.
Ex.: mancais de turbo-geradores
– Ajustes de mecânica comum: peças que devam ter ampla folga e
grande tolerância de fabricação e são todos com folga. Ex.: grande
parte dos elementos de máquinas empregados em máquinas
agrícolas
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Escolha de Ajustes – exemplo prático 1
• Vai depender da funcionalidade do acoplamento. Deve-se
considerar as facilidades produtivas e por isso utiliza-se mais
furo-base, e a escolha é feita, muitas vezes, por equipes
multifuncionais.
• Exemplo 1: na figura ao lado o anel a
deve ter um ajuste com interferência e o
anel b com folga.
• Assim, o sistema utilizado deverá ser
furo-base. Caso fosse utilizado eixo-base
a peça a danificaria toda a superfície
onde se encaixaria a peça b
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• Exemplo 2: em oposição ao exemplo anterior, na figura abaixo o
anel a deve ter um ajuste com folga e o anel b com interferência
– Assim, o sistema
utilizado deverá ser
eixo-base. Caso fosse
utilizado o sistema furo-
base a peça a teria
dificuldades de ser
encaixada.
Escolha de Ajustes – exemplo prático 1
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Escolha de Ajustes – exemplo prático 2
• No conjunto abaixo, uma bucha de bronze deve ser colocada
entre o eixo e o furo, sendo que o eixo que será encaixado na
bucha deverá ter uma folga leve. Quais as tolerâncias a
serem usadas?
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Solução
Sugere-se em casos semelhantes a estes adotar-se os
seguintes ajustes:
– Para o eixo d1: tolerância h8
– Para o diâmetro D1 da bucha: tolerância H9,
Portanto, ter-se-á entre d1 e D1 um ajuste com folga leve, onde
o eixo deslizará sobre a bucha.
– Para o diâmetro do furo D2 sugere-se a tolerância H7
– Para o diâmetro externo da bucha, sugere-se a tolerância
r6, portanto, ajuste com interferência, evitando que a
bucha deslize no furo.
Escolha de Ajustes – exemplo prático 2
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• Qual o sistema de ajustes a ser utilizado no conjunto
ilustrado abaixo (acoplamento envolvendo união
chavetada)?
Escolha de Ajustes – exemplo prático 3
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Solução
a) H7k6 - ajuste incerto, devido à grande precisão necessária para
localização, além da necessidade de se minimizar a folga entre as
peças, a fim de não sobrecarregar o ajuste da chaveta com cargas
alternativas e choques
b) e c) H7j6 - ajuste incerto, devido à precisão necessária e a
impossibilidade de haver folga excessiva entre pino e furo que
poderia provocar o seu cisalhamento.
Escolha de Ajustes – exemplo prático 3
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Cálculo das tolerâncias
tajuste = teixo + tfuro
tajuste = (as-ai) + (As-Ai) ou t = (As-ai)- (Ai-as)
Uma vez que
Fmáx = As - ai
Fmín = Ai - As
Imáx = Ai - as
Imin = As - ai
Substituir essas equações na
fórmula acima
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Cálculo das tolerâncias
Para ajustes com folgas
tajuste = Fmáx - Fmín
Para ajustes com interferência
tajuste = I Imáx I - I Imín I
Para ajustes incertos
tajuste = Fmáx- I Imín I
De maneira geral é mais fácil, para a
fabricação, variar-se medidas de eixos
do que de furos, portanto, em princípio
deve-se utilizar o sistema furo-base e
procurar deixar a menor tolerância para
o eixo. Assim, na tolerância de um
ajuste tenta-se procurar uma solução
t eixo < t furo
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Deseja-se realizar um ajuste em uma dimensão de 80 mm. Ensaios
realizados a diversas velocidades e temperaturas de
funcionamento mostraram que a folga mínima não deve ser
inferior á 40 µm e a folga máxima de ser de 120 µm. Encontrar um
ajuste ISO (tabelado) que mais se aproxime da condição
especificada. Considerar a mesma qualidade de trabalho para o
eixo e para o furo e o melhor custo benefício de fabricação.
Escolha de Ajustes – exemplo prático 4
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Dimensão Nominal = 80 mm
Folga mínima ≥ 0,040mm
Folga máxima = 0,120mm
tajuste = Fmáx – Fmín
Fmín = Fmáx – tajuste ≥ 0,040mm
0,120 – tajuste ≥ 0,040 – tajuste ≥ 0,040 - 0,120
– tajuste ≥ -0,80 tajuste ≤ 0,80 mm
Escolha de Ajustes – exemplo prático 4
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Como foi assumido que a tolerância do eixo e do furo são as
mesmas e que t ajuste = teixo + tfuro temos que
teixo = tfuro ≤ 0,40 mm
Da tabela A.2.1 para uma dimensão menor ou igual a 0,040 mm e
dimensão de 80 mm, tem-se uma qualidade de trabalho menor ou
igual a IT7. Assim, para um sistema furo base deve-se testar os
valores da qualidade de trabalho disponível (7, 6, 5..)
Para IT7 considerando-se furo base temos 80H7.
Escolha de Ajustes – exemplo prático 4
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80H7 As = 0,030 mm e Ai = 0,000mm
Veja coerência na tabela 4.1
Fmáx = As - ai
0,120 = 0,03 – ai.
ai = - 0,090 mm
Fmín = Ai – as ≥ 0,040 mm como Ai=0 temos – as ≥ 0,040 mm
Ou as ≤ - 0,040 mm
Encontrar na tabela A.4.2 um eixo que atenda as condições.
Escolha de Ajustes – exemplo prático 4
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Ao escolher o campo de tolerância e para qualidade de trabalho
IT7, temos as= - 0,060 mm e ai = - 0,090 mm.
Portanto, o ajuste escolhido é:
80 H7e7
Escolha de Ajustes – exemplo prático 4
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A escolha de um sistema de ajuste (furo base ou eixo base) para
um determinado acoplamento é feito levando-se em conta a
facilidade de fabricação dos componentes.
Normalmente, para a fabricação é mais fácil variar-se medidas do
eixo do que do furo e por esse motivo utiliza-se mais FURO-BASE.
Outras recomendações para a escolha de um ajuste
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No mesmo raciocínio, recomenda-se que o grau de tolerância do
furo seja superior ao do eixo, por exemplo, H8/g7.
AJUSTES COM INTERFERÊNCIA: Os ajustes com interferência
são utilizados quando, por exemplo, a transmissão do movimento
deve ser assegurada, mesmo que não se utilize chavetas. Ex:
eixos de motores elétricos, anéis de rolamento interno usam
H7/s6 ou H7r6. Vide tabela 4.3
Outras recomendações para a escolha de um ajuste
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AJUSTES INCERTOS: nos ajustes incertos, dependendo das
peças fabricadas, pode-se ter uma interferência ou folga e para a
montagem utiliza-se normalmente martelos de borracha ou
prensas. São utilizados geralmente nas partes finais dos eixos.
Típicos ajustes incertos são H7/n6 utilizado para se ter uma
excelente centragem. Vide tabela 4.3
Outras recomendações para a escolha de um ajuste
Prof. Rosley Anholon
AJUSTES COM FOLGA: os ajustes com folgas são utilizados
tanto em acoplamentos, nos quais não deve haver um
movimento relativo entre as peças, como também em
acoplamentos cujos componentes movimentam-se relativamente
uns aos outros. Exemplo o H7/h6 é utilizado quando há
exigência de uma boa centragem e trocas constantes de peças.
Recomendações práticas para a escolha de um ajuste
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LEIA TEXTO COMPLEMENTAR: PÁGINAS 28 A 30 SOBRE
RECOMENDAÇÕES DOS SISTEMAS DE AJUSTE.
Agostinho, O.L; Rodrigues, A.C. Lirani, João; Tolerâncias,
ajustes, desvios, e análise de dimensões. Editora Blucher, 1977.
Recomendações práticas para a escolha de um ajuste
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Ajustes de peças normalizadas
• São ajustes feito com peças cujas tolerâncias são normalizadas, ou
porque as suas fabricações já são normalizadas para redução de
custos, tais como rolamentos, retentores, etc. ou porque a utilização
de peças com tolerâncias normatizadas são perfeitamente
estudadas.
• Vide nos próximos slides recomendações para estriados, chavetas,
buchas e rolamentos.
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Ajustes de perfis estriados e chavetas
• Considere o desenho a seguir do estriado
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Ajustes de perfis estriados e chavetas
• Para a chaveta, deve-se realizar as seguintes escolhas
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Aplicação de bucha entre eixo e cubo
• Deslizante entre eixo e bucha e interferência entre bucha e cubo.
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Tolerância para rolamentos
• O funcionamento de um rolamento depende de um ajuste bem
escolhido. É difícil fazer uma escolha correta sem contar com a
experiência de fabricantes como SKF, FAG, TIMKEM, etc. A
fabricação de rolamentos já está devidamente padronizada pelas
normas ISO.
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Tolerância para rolamentos: tipos de cargas
• Para a escolha de um rolamento torna-se essencial determinar as
condições de rotação, devendo-se analisar quais dos dois anéis
receberá o ajuste deslizante. Caso ocorra deslocamento axial, esse
deverá sempre ser previsto, para evita bloqueamentos e problemas
de funcionamento. Uma carga fixa permitirá um ajuste mais folgado
ao passo que a carga rotativa exigirá um ajuste mais apertado.
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Tolerância para rolamentos: temperatura
• A temperatura deverá ser considerada na escolha de rolamentos,
caso a mesma tenha grande influência no conjunto. Se a carga é
muito grande e a variação de temperatura é considerável, será
necessário um ajuste mais forte entre o aro interno do rolamento e o
eixo, para que se possa ter um perfeito funcionamento.
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Acoplamento entre eixos e carcaças em rolamento
Para o acoplamento de rolamentos acoplados a carcaças e a eixo
uma característica normatizada é que As = 0 no diâmetro interno
(exceção ao furo base) e as = 0 no externo (eixo base). Na tabela
A.4.4 temos campos de tolerância sugeridos para os eixos que se
acoplarão aos anéis internos do rolamento e na Tabela A.4.5
carcaças que receberão estes rolamentos.
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Tolerância para rolamentos
• Fatores a serem considerados:
– Condições de rotação
– Grandeza da carga e temperatura,
– Influência do ajuste na exatidão da aplicação.
• Na escolha dos ajustes, três critérios são primordiais:
– Fixação segura e apoio uniforme dos anéis.
– Facilidade na montagem e desmontagem
– Possibilidade de deslocamento axial do rolamento livre.
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Rolamento montado sobre eixo oco: extra
A norma apresenta Diagramas de Tolerância a serem
utilizados quando eixos devem ser montados com
interferência sobre um eixo oco. Para tal, precisamos calcular
os valores de Ci e Ce (relações de diâmetro) como segue.
d
diCi
ddDk
d
d
deCe
)(*
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Ci: relação de diâmetros do eixo oco
Ce: relação de anel interno
d: diâmetro externo do eixo oco.
di: diâmetro interno do eixo oco.
de: diâmetro externo do anel interno.
d: diâmetro externo do anel externo
do rolamento.
k: = 3
d
diCi
ddDk
d
d
deCe
)(*
Rolamento montado sobre eixo oco: extra
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Rolamento montado sobre eixo oco: extra
I moco= interferência média obtida no gráfico
Imédia = média dos afastamentos considerando eixo maciço
menos média dos afastamentos do diâmetro menor.
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Exemplo
• Analise a interferência média para um rolamento com D = 80
mm (Diâmetro externo) e d= 40 mm (Diâmetro interno As=0 e
Ai = -12 µm) em que Ci = 0,8. A recomendação para um eixo
maciço é de k6 (as=18µ e ai = 2µ).
m162
)120(
2
)218(Im
77,040)4080(*3,0
40
)(*
ddDk
dCe
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Exemplo
• Do diagrama da Figura apresentada
• Por tentativa e erro nota-se que o campo de tolerância m6
proporciona uma interferência média da ordem de 23µm e,
portanto, pode ser selecionada para o eixo oco. (40m6 as =
25µm e ai = 9µm)
mocooco
2516*65,1Im65,1Im
Im
m232
)120(
2
)925(Im
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Exemplo de aplicação 1
H7r6
cabeça da biela e
bronzina: ajuste com
interferência para
evitar que a bucha se
movimente em relação
ao furo da biela
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Exemplo de aplicação
F7h6
Assento do
virabrequim nos
mancais, ajuste
deslizante eixo base. O
ajuste deverá ser
preciso em função da
rotação e lubrificação
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Exemplo de aplicação
H7j6
Assento da bucha nos
mancais. Ajuste
indeterminado
tendendo a folga
devido a grande
precisão de
localização.
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Exercício
• Estudar o seguinte ajuste: 55 F7/h6
• Furo F7
– Qualidade de trabalho: 7
– Posição de Tolerância: F
– Dimensão nominal: 55 mm
– Afastamento superior: +0,060 mm (Tabela A.4.1)
– Afastamento inferior : +0,030 mm (Tabela A.4.1)
– Tolerância = 0,060 – 0,030 = +0,030 mm
– Dimensão máxima = 55,00 + 0,060 = 55,060mm
– Dimensão mínima= 55,00 + 0,030 = 55,030mm
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Exercício
• Eixo h6
– Qualidade de trabalho: 6
– Posição de Tolerância: h (eixo base)
– Dimensão nominal: 55 mm
– Afastamento superior: +0,000 mm (Tabela A.4.2)
– Afastamento inferior : -0,019 mm (Tabela A.4.2)
– Tolerância = 0,000 – ( - 0,019) = +0,019 mm
– Dimensão máxima = 55,00 + 0,00 = 55,000mm
– Dimensão mínima= 55,00 - 0,019 = 54,981mm
60μ
30μ
-19μ
Linha Zero 0μ
Fmáx = 0,079 mm
Fmín = 0,030 mm
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