LISTA DE EXERCÍCIOS ÁREA 2. Disciplina: Elementos de Máquina Semestre: 2016/01

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1 LISTA DE EXERCÍCIOS ÁREA 2 Disciplina: Elementos de Máquina Semestre: 2016/01 Prof: Diego R. Alba 1. Um mancal de esferas de série 02 de contato angular, com anel interno rotante, é requerido para uma aplicação em que o requerimento de vida horas, a 520 rpm. A carga radial de projeto é 3225 N. O fator de aplicação é 1,4. A confiabilidade é 0,90. Encontre o múltiplo da vida nominal x d requerida e a capacidade de catálogo C 10 com a qual se entra na respectiva tabela e defina o mancal a ser utilizado. 2. O outro mancal que compõem o sistema do Problema 1 deve ser de rolos cilíndricos de série 03, com anel interno rotante. Para uma carga radial de 7340 N, encontre a capacidade de catálogo C 10 com a qual se entra na respectiva tabela. A meta de confiabilidade deste mancal também é 0,90. Escolha um mancal para aplicação. 3. Um mancal de esferas de série 02 deve ser selecionado para carregar uma carga radial de 8kN e uma carga axial de 4kN. A vida desejada LD deve ser de 5000 horas com a rotação do anel interno a 900 rpm. Qual a capacidade básica de carga que dever ser usada na seleção de um mancal para uma meta de confiabilidade de 0,9? 4. O mancal do Problema 3 deve ser dimensionado para apresentar uma confiabilidade de 0,96. Qual capacidade básica de carga deve ser utilizada? 5. Um mancal de rolos retos (cilíndricos) está sujeito a uma carga radial de 20 kn. A vida deve ser de 8000 horas, a uma velocidade de 950 rpm, e exibir uma confiabilidade de 0,95. Qual capacidade de carga básica que deve ser utilizada ao se selecionar o mancal? Indique um mancal da série 03 para a aplicação.

2 6. Na figura é mostrado um rolo de pressão comandado por engrenagem, o qual se encaixa num rolo intermediário, abaixo. O rolo é projetado para exercer uma força normal de 156 N/pol. Do seu comprimento e tração de 107 N/pol. No material sendo processado. A velocidade do rolo é 350 rpm e a vida esperada é horas. Utilizando um fator de aplicação de 1,2, selecione um par de mancais de esferas da série 02 de contato angular para o ponto A e O. Utilize mancais de mesmo tamanho em ambas posições e uma confiabilidade de 0,96 para os mancais. OBS: dimensões em polegadas. Considerar 1 lbf = 4,45 N. 7. A figura mostrada é um eixo intermediário de engrenagem com um pinhão em balanço no ponto C. Selecione um mancal de esferas de contato angular para o ponto O, e um mancal de rolos retos para a montagem no ponto B. A força na engrenagem A é de FA = 2670 N, e o eixo deve girar a uma velocidade de 420 rpm. A solução do problema de estática provê a força nos mancais contra o eixo em O de R O = -1722j k e no ponto B de R B = 1406j 7186k, sendo a unidade em Newtons. Especifique os mancais requeridos, empregando um fator de aplicação de 1,2, uma vida desejada de horas e uma confiabilidade de 0,97 para os mancais. OBS: dimensões em polegadas.

3 8. A figura mostrada apresenta uma redução onde é utilizado em eixo de transmissão. Encontre as reações nos mancais. Os rolamentos utilizados são de esfera de contato angular, e deseja-se uma vida útil de horas a 300 rpm. Utilize um fator de aplicação de 1.2 e a confiabilidade desejada é de 0,96. Defina os rolamentos para a operação. OBS: dimensões em polegadas. Considerar 1 lbf = 4,45 N. 9. O eixo da figura é utilizado para realizar uma redução. Os centros das engrenagens os quais transmitem a força são mostrados (Gear Center). As dimensões para as superfícies dos rolamentos (marcados com um X na figura) foram estimadas. O eixo gira a 1200 rpm, e a vida desejada do conjunto é de horas com 95% de confiabilidade. Utilize um fator de aplicação de 1,2. As reações também são mostradas na figura. OBS: dimensões em polegadas. Considere 1 lbf = 4,45 N. a. Obtenha a capacidade de catálogo do rolamento do lado direito. b. Utilize um catálogo de fabricante disponível na internet que satisfaça a capacidade de catálogo e as dimensões. Se necessário, indique ajustes apropriados para o local de instalação dos rolamentos.

4 10. O eixo rosca sem-fim mostrado na parte a da figura transmite 1,25 hp a 500 rpm. Uma análise de força estática forneceu os resultados mostrados na parte b da figura O mancal do ponto A deve ser de esferas de contato angular montado para agüentar 555 lbf (2470 N) de carga axial. O mancal B, por sua vez, serve pára aguentar somente carga radial, desta forma, um rolamento de rolos retos será utilizado. Utilize um fator de aplicação de 1,2, uma vida desejada de horas e uma meta de confiabilidade de 0,99. Especifique os rolamentos. OBS: força em lbf (1 lbf = 4,45 N) 11. Um rolamento de esferas de pista profunda da série 02 deve ser selecionado para as aplicações listadas na tabela abaixo. Especifique o menor diâmetro de rolamento. Carga radial Carga axial Vida desejada Anel rotante Confiabilidade desejada a 8 kn 0 kn 10 9 revoluções interno 90% b 9 kn 3 kn 10 9 revoluções externo 99%

5 TABELAS Dimensões e Capacidade de catálogo Dinâmica e Estática de rolamentos de esfera de pista profunda (Deep groove) ou Contato Angular (Angular contact)

6 Dimensões e Capacidade de Catálogo Dinâmica e Estática de rolamentos de rolos cilíndricos