Um motor elétrico possui uma potência
e uma rotação de 2000 rpm e o diâmetro do eixo de 58 mm . Calcule os comprimentos mínimos para a chaveta quando submetidas a tensões de esmagamento e cisalhamento.
Considere: Material da chaveta Aço 1020:
.
Passo 1
O enunciado dá um motor com potência
, rotação
e eixo de diâmetro
. Preciso calcular os comprimentos mínimos de chaveta para não exceder as tensões admissíveis de esmagamento
e de cisalhamento
. Vou:
- Calcular o torque
e a força tangencial . - Adotar dimensões padrão da chaveta para
. - Aplicar as fórmulas de tensão de cisalhamento e de esmagamento para achar
.
Passo 2
O torque do eixo vem de
Convertendo
e
:
A força tangencial na chaveta é
Passo 3
Para eixo de diâmetro
usa-se chaveta padrão
. Em metros:
Passo 4
Na superfície de cisalhamento a tensão é
logo o comprimento mínimo
vem de
Passo 5
Na superfície de contato (esmagamento) a tensão é
portanto
Resposta
Comprimento mínimo por cisalhamento:
.
Comprimento mínimo por esmagamento: .
Comprimento mínimo por esmagamento: