UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CENTRO TECNOLÓGICO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICAACOPLAMENTOS MECÂNICOS Bruno Silveira Franzim Felippe Macedo Paul Patrick Borges Barros Pedro Paulo Dantas Vitória, ES 2010 Sumário 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. O Acoplamento Mecânico Funções dos Acoplamentos Classificação dos Acoplamentos Seleção do Acoplamento Dimensionamento do Acoplamento Instalação dos Acoplamentos Controle de Qualidade Referências Bibliográficas Questões Ambientais Questões Propostas Definição de acoplamento mecânico Acoplamento é um conjunto mecânico constituído de elementos de máquina,empregado na transmissão de movimento de rotação entre duas árvores ou eixo-árvores. Funções dos acoplamentos Unir dois eixos Absorver choques Compensar os desalinhamentos entre eixos Transmitir torque Reduzir vibrações Não forçar os rolamentos dos motores ou mancais Permitir a manutenção no eixo motriz ou no eixo movido individualmente Absorver dilatações dos eixos do motor e do sistema . Classificação dos acoplamentos mecânicos Os acoplamentos mecânicos são classificados conforme montagem e modo de atuar. sendo eles subdivididos em acoplamentos permanentes e comutáveis. acoplamento permanente acoplamento comutável . Classificação de acoplamentos Rígidos (ou fixos) Acoplamentos Mecânicos Permanentes Móveis Flexíveis Comandáveis Não comandáveis Flanges Elásticos Não-elásticos Freios Junta Homocinética Luvas de Compressão De pinos Oldham Embreagens Cruzeta Discos (ou pratos) Garras elásticas Cardan Perflex Fitas de aço Dentes Arqueados . Eles são classificados em: 1. o que só ocorrerá em caso de manutenção. ou que se cruzam. Usados em eixos de árvores colineares. Fixos ou rígidos 2. para conectar eixos que durante o funcionamento da máquina ou equipamento não existe a necessidade de haver sua desconexão. Flexíveis .Acoplamentos Permanentes Os acoplamentos permanentes são aqueles que atuam continuamente. ou ainda em eixos de árvores paralelos. Os acoplamentos permanentes rígidos podem ser de flanges. pois estes elementos não conseguem compensar eventuais desalinhamentos ou flutuações. • Não absorvem choques e vibrações. com luva de compressão ou ainda de discos ou pratos . • São torcionalmente rígidos. Além disso: • Não possuem qualquer flexibilidade. axial e angular.Acoplamentos permanentes rígidos (ou fixos) Os eixos dos acoplamentos fixos devem ser alinhados precisamente. • Não admitem desalinhamento radial. Acoplamentos permanentes rígidos: tipo Flanges Flanges: Método clássico de conectar árvores e é bem adequado a transmissão de potência elevada em baixa velocidade. através da pressão gerada pela força de compressão aplicada pelos parafusos. ou pelo atrito. encaixes ou parafusos ajustados à carga de cisalhamento. . Ela é feita mecanicamente através das saliências. Acoplamentos permanentes rígidos: tipo Flanges Flange .Flange Parafuso Chaveta Flange .Eixo Ajuste prensado *Forjado no eixo *Obs: Situação quando a flange é usinada no próprio eixo. . com a vantagem de não interferir no posicionamento das árvores.Acoplamentos permanentes rígidos com luva de compressão Com luva de compressão ou aperto: Esse tipo de luva facilita a manutenção de máquinas e equipamentos. podendo ser montado e removido sem grandes problemas de alinhamento. São os mais empregados e a união deve ser construídas de modo que não apresente saliências ou de modo a ficar totalmente cobertas. . para evitar acidentes. .Acoplamentos permanentes rígidos com luva de compressão Figura : Esquema de acoplamento com luva de compressão Figura:Acoplamento com luva de compressão. e a superfície de contato é lisa ou dentada.Acoplamentos permanentes rígidos tipo discos ou pratos Discos ou pratos: Usados em transmissão de grandes potências. Acoplamento de disco/prato . Os acoplamentos flexíveis. Os eixos devem ser cuidadosamente alinhados pois estes são usados para absorver desalinhamentos casuais Dentre os acoplamentos permanentes flexíveis. flexível ou flutuante. . encontra-se os elásticos e não-elásticos. um em cada eixo.Acoplamentos permanentes flexíveis São acoplamentos utilizados para suavizar a transmissão em árvores cujo movimento é brusco e onde o alinhamento perfeito não é garantido. consistem de dois cubos. projetados de modo que ambos se liguem com um elemento intermediário. Tipos de desalinhamento Axial.compressão Paralelo Axial-extensão Angular Esquema de funcionamento e desalinhamento em acoplamento flexível . Acoplamento de pinos .Acoplamentos permanentes flexíveis elásticos Elásticos de pinos: os elementos transmissores são pinos de aço com mangas de borracha. Acoplamento de garras elásticas . que por sua vez são de borrachas. são introduzidas nas aberturas do contradisco.Acoplamentos permanentes flexíveis elásticos Elásticos de garras elásticas: constituídos de garras. transmitindo o movimento. Acoplamentos permanentes flexíveis elásticos Elásticos perflex ou pneu: conhecidos por acoplamentos super elásticos. Permite maior desalinhamento que os convencionais. Acoplamento Speflex (Vulkan) Esquema acoplamento perflex . Os discos do acoplamentos são unidos perifericamente por uma borracha apertada por anéis de pressão. Todo espaço é preenchido por graxa. É o acoplamento com melhor relação custo X benefício e melhor vida útil. O conjunto está alojado em duas tampas providas de junta de encosto e de retentor elástico junto ao cubo. Desenho exemplificando partes do acoplamento de fitas/grade de aço Foto acoplamento fitas/grade de aço .Acoplamentos permanentes flexíveis elásticos Elásticos fita de aço ou grade de aço: consiste em dois cubos com flanges ranhurados onde encontra-se grade elástica ligando os cubos. apesar da lubrificação que deve ser periódica e da troca do elemento de desgaste: a grade. Acoplamentos permanentes flexíveis elásticos •Radial •Angular •Axial . o que permite um desalinhamento angular de até 3°.Acoplamentos permanentes flexíveis elásticos Elásticos dentes arqueados: acoplamentos cujos dentes possuem a forma ligeiramente arqueada no sentido axial. Esquema acoplamento de dentes arqueados Desenho acoplamento dentes arqueados Denflex (Vulkan) . O anel dentado – peça que transmite o movimento – possui duas carreiras de dentes que são separadas por uma saliência central. Acoplamentos permanentes flexíveis nãoelásticos Não-Elásticos: Os acoplamentos permanentes flexíveis não-elásticos. não absorvem choques e vibrações. compensam desalinhamento radial. são capazes de manter o sincronismo entre as máquinas acopladas. são torcionalmente rígidos. Entretanto. . axial e angular. mas transmitem grandes potências. Acoplamento Oldhan (Kalatec): desalinhamento angular máximo de até 0.Acoplamentos permanentes flexíveis nãoelásticos Não-Elásticos Oldham: acoplamento que permite desalinhamentos torcionais muito pequenos (paralelos e axiais são consideráveis).5° e radial/axial de até 0.2mm. Acoplamento Oldham . Há necessidade de ser lubrificado com periodicidade e quando desgastado pode ser trocado. Trabalha com rotações de até 3000 rpm e torque de até 30 Nm. . as quais podem possuir rolamentos. mangas de ligação. As suas extremidades contam com articulações denominadas juntas móveis universais. o cardan é composto de dois eixos tubulares. Cardan.Acoplamentos permanentes flexíveis nãoelásticos Não-Elásticos Cardan ou junta universal: acoplamento usado na ligação de árvores que formam um ângulo permanente entre si. centrado a fonte motriz e outro secundário centrado ao eixo de tração. um primário. grampos ou anéis de pressão e guarda-pós para acompanhar o movimento unilateral dos mesmos. Numa visão geral. Elas não transmitem o movimento a freqüência constante. Acoplamentos permanentes flexíveis não-elásticos . Alinhamento de acoplamento .Acoplamentos comutáveis não-comandáveis Homocinética ou junta universal de velocidade constante: esse tipo de junta é usado para transmitir movimento entre árvores que precisam sofrer variação angular. Essa junta é constituída de esferas de aço que são acomodadas em alojamentos específicos denominados calhas. durante sua atividade. Acoplamentos Móveis São empregados para permitir o jogo longitudinal das árvores. . Esses acoplamentos transmitem força e movimento somente quando acionados. isto é.obedecem a um comando. além do tipo de acoplamento: .Seleção de Acoplamentos Na seleção de acoplamentos.a magnitude das massas a serem aceleradas. . . . .o momento da máquina acionadora. Depois de escolhido o tipo de acoplamento. os fabricantes disponibilizam métodos para se dimensionar sua peça.desalinhamento durante a operação.o grau de irregularidade do sistema. é imprescindível considerar. Dimensionamento do Acoplamento Tabela para cálculo do momento do acoplamento .Vulkan . Dimensionamento do Acoplamento . ajustar alinhamento. .fixar acoplamento no eixo. .se necessário realizar a lubrificação. Alinhamento de acoplamento .Instalação de Acoplamentos . Controle de qualidade Alinhamento Manual Régua Calibre de Lâmina Relógio Comparador Laser Invisível . Controle de qualidade Meça as posições relativas dos dois eixos Alinhamento a Laser Meça o movimento dos eixos Análise de vibrações Meça o efeito térmico do desalinhamento Câmera termográfica . Controle de qualidade Lubrificação: Ponto de gota . Deve possuir qualidades lubrificantes equivalentes às dos óleos minerais em refinados de alta qualidade.NLGI nº2 com valor de penetração entre 250 e 300. Consistência . Não deve corroer aço ou deteriorar o neopreme (material das guarnições) .150ºC ou acima. Baixo valor de separação do óleo e alta resistência à separação por centrifugação. para que a responsabilidade passe automaticamente para o uso e finalidade a qual foi solicitada.Responsabilidade Social e Criminal As empresas fornecedoras de acoplamentos mecânicas teem obrigação de fornecer catálogos ou manuais de utilização de seus produtos. . Questões ambientais Devida armazenagem e medidas seguras para utilização dos lubrificantes Limpeza e sucateamento . org Catálogo VULKAN Catálogo REXNORD www.de/wwdh/pt/i139ch08. 4. 9.Referências Bibliográficas 1.driveshafts.br . 3. 8.CURSO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO – Apostila Instituto Federal de educação Ciência e Tecnologia de Santa Catarina – Campus Araranguá . Daniel João Generoso – 2009 Noções Básicas de Elementos de Máquinas – SENAI – ES. 6.com. 7.fast.wikimedia.com. 5.Elementos de Máquinas – Apostila Modulo 3. CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA CELSO SUCKOW DA FONSECA . 2.htm www.au www. Prof.powerflex. 1996 loctite. Questões Propostas QUAL A FINALIDADE DOS ACOPLAMENTOS MECÂNICOS? QUAL A PRINCIPAL FUNÇÃO DOS ACOPLAMENTOS ELÁSTICOS ? QUAL A DESVANTAGEM DOS ACOPLAMENTOS RÍGIDOS? QUAIS OS PRICIPAIS APARELHOS UTILIZADOS PARA DETECTAR DESALINHAMENTOS ? QUAIS SÃO OS TIPOS DE DESALINHAMENTOS? O QUE SE DEVE ANALISAR NA MONTAGEM DE UM ACOPLAMENTO MECÂNICO? .