Sob condições normais de operação, o motor elétrico aplica um torque de
.m no eixo AB. Cada um dos eixos tem seção transversal cheia. Considerando a tensão última de cisalhamento do material do eixo igual a 240 MPa e um coeficiente de segurança igual a 3,0 , marque a alternativa correspondente à dimensão mínima dos eixos:
b) Diâmetro mínimo do eixo BC :
\mathrm{d}( mínimo. BC)=42 \mathrm{~mm}
mínimo.
mínimo.
mínimo.
mínimo.
b) Diâmetro mínimo do eixo BC :
\mathrm{d}( mínimo. BC)=42 \mathrm{~mm}
Passo 1
O enunciado apresenta um eixo contínuo com torques aplicados nos pontos A, B, C e D. No ponto A o motor fornece
e, conforme indicado na figura, o torque que chega ao disco em B é
. Precisamos projetar a seção cheia do trecho BC para não exceder a tensão de escoamento em cisalhamento reduzida pelo coeficiente de segurança de 3, sabendo que a tensão última de cisalhamento é
.
Passo 2
O torque transmitido pelo trecho BC é exatamente o torque que age no disco B, ou seja,
Com coeficiente de segurança
e tensão última de cisalhamento
, a tensão admissível em cisalhamento é
Passo 3
Para um eixo circular maciço submetido à torção, a tensão máxima de cisalhamento é
onde
é o diâmetro. Impõe-se
, logo
Substituindo
e
:
Passo 4
Arredondando para um valor comercial e comparando com as alternativas, escolhe-se
.
Resposta
O diâmetro mínimo do eixo BC é
.