Quais os principais tipos de chavetas e quando devem ser usadas?

Passo 1

O enunciado pergunta sobre os principais tipos de chavetas em máquina (ou seja, aqueles elementos de máquina que se encaixam entre eixo e cubo para transmitir torque) e quando cada tipo deve ser aplicado. Vamos entender primeiro a função geral de uma chaveta e depois classificar os tipos mais usados, justificando sua aplicação.

Passo 2

A chaveta serve para travar o cubo (polia, engrenagem, volante) ao eixo, garantindo transmissão de torque sem escorregamento. A escolha do tipo de chaveta depende de fatores como capacidade de torque, facilidade de montagem/desmontagem, necessidade de ajuste axial e propriedades de fadiga do eixo.

Passo 3

O tipo mais comum é a chaveta paralela (retangular). Ela consiste num perfil retangular encaixado em rasgos correspondentes no eixo e no cubo. É simples e barata, indicada para esforços de torque moderados e quando não há grande exigência de deslocamento axial.

Passo 4

A chaveta semilunar (Woodruff) é uma lâmina curva que se encaixa numa ranhura semicircular no eixo e num rasgo reto no cubo. Distribui melhor as tensões no eixo e acomoda desalinhamentos leves. Usa-se em eixos menores ou sujeitos a reversões de rotação, onde o perfil curvo concentra menos tensões de concentração.

Passo 5

A chaveta de cunha (trapezoidal) tem faces inclinadas e é travada pela própria geometria de cunha. Oferece maior aperto axial e torque mais elevado. Emprega-se em eixos de diâmetro maior, em aplicações que exigem desmontagem mais rara ou em que se busca um ajuste mais firme sem folga.

Passo 6

A chaveta de palheta (feather key) é um modelo paralelo, mas sem enrijecimento axial no cubo: o cubo desliza livremente ao longo do eixo. Deve ser usada quando se deseja transmitir torque e, ao mesmo tempo, permitir movimento axial do componente montado no eixo.

Passo 7

Por fim, sistemas de estrias (splines) não são chavetas propriamente ditas, mas estrias contínuas ou espaçadas cortadas no eixo e no cubo. Transmitem torques elevados e permitem deslocamento axial, sendo usados em aplicações pesadas, onde chavetas simples não suportariam as cargas.

Resposta

  • Chaveta paralela (retangular): torque moderado, montagem simples, sem deslocamento axial.
  • Chaveta semilunar (Woodruff): redução de concentração de tensão, ideal para eixos menores e reversão de rotação.
  • Chaveta de cunha (trapezoidal): alto torque, aperto firme, usada em eixos maiores e montagem mais permanente.
  • Chaveta de palheta (feather key): transmite torque e permite movimento axial do cubo sobre o eixo.
  • Estrias (splines): transmitem torques elevados e permitem deslocamento axial, usadas em aplicações pesadas.

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