Exercício 1.15 - O torque de elevação medido num parafuso de potência de rosca quadrada de diâmetro externo 40 mm e uma única entrada, em carga, é de
. Sabendo-se que o ângulo de avanço do parafuso vale
e que - carregamento externo é de 1200 N , determine o coeficiente de atrito correspondente aos filetes de rosca do parafuso. 0 parafuso atende a condição de auto-retenção e apresenta um mancal de escora (colar) com diâmetro médio 60 mm e coeficiente de atrito de 0,15 .
Passo 1
O enunciado é sobre um parafuso de potência de rosca quadrada com diâmetro externo
, passo único, ângulo de avanço (ângulo de hélice)
, carga axial
, torque total medido
. Há também um mancal de apoio (colar) de diâmetro médio
e coeficiente de atrito
. Queremos achar o coeficiente de atrito
nos filetes da rosca. Vamos usar o equilíbrio de torques:
Passo 2
Calculamos primeiro o torque de atrito no colar, dado por
Passo 3
O torque restante corresponde ao atrito na filetagem:
Passo 4
Para usar a fórmula de torque na rosca, precisamos do passo
e do diâmetro médio
. As relações são
Reescrevendo em
:
Com
e
,
Passo 5
A expressão do torque para subir a carga numa rosca quadrada é
Substituindo
,
,
,
:
Fazendo a álgebra:
Resposta
O coeficiente de atrito nos filetes da rosca é aproximadamente
.