Qual a dimensão do diâmetro do eixo que deverá ser usado para o rotor de um motor de 5 hp operando a 3600 rpm , se a tensão de cisalhamento não deve exceder 60 MPa no eixo?
Passo 1
O enunciado pede o diâmetro de um eixo que transmite a potência de um motor de
hp a
rpm, de modo que a tensão de cisalhamento no eixo não ultrapasse
MPa. O conteúdo envolve conversão de unidades, cálculo de torque e a relação de torção em eixos circulares.
Passo 2
Convertemos a potência para o SI e calculamos a velocidade angular.
Potência:
Potência:
Velocidade angular:
Passo 3
O torque
transmitido pelo eixo satisfaz
Passo 4
Para um eixo circular sólido em torção, a tensão de cisalhamento máxima é
Queremos
MPa, então
Passo 5
Substituindo
e
Pa:
Resposta
O diâmetro do eixo deve ser, no mínimo, de aproximadamente
.