Utilizando seus conhecimentos, calcule o torque suportado por uma chaveta quando esta possui as dimensōes seguintes:
eixo com 130 mm de diâmetro e chaveta de
.
eixo com 130 mm de diâmetro e chaveta de
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A pergunta pede para calcular o torque que uma chaveta pode suportar, dado o diâmetro do eixo e as dimensões da chaveta. Vamos usar conceitos de mecânica dos materiais, especificamente sobre torque e resistência das chavetas.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é torque. Torque é uma força que faz um objeto girar em torno de um eixo. No nosso caso, a chaveta transmite o torque do eixo para a peça acoplada.
Passo 3
Para calcular o torque que a chaveta pode suportar, precisamos saber a resistência ao cisalhamento da chaveta. Isso depende da área da chaveta que está sujeita ao cisalhamento.
Passo 4
As dimensões da chaveta são 32 mm de largura, 18 mm de altura e 110 mm de comprimento. A área da chaveta em cisalhamento é dada por:
Passo 5
Agora, precisamos considerar a tensão máxima de cisalhamento que o material da chaveta pode suportar. Contudo, como não temos essa informação, vamos assumir um valor padrão para aço estrutural, que é aproximadamente 250 MPa.
Passo 6
Com a tensão de cisalhamento ($ \tau
A
F $) que a chaveta suporta:
Passo 7
Por fim, para encontrar o torque ($ T $), usamos a relação entre força, diâmetro do eixo e torque:
Onde $ d $ é o diâmetro do eixo, que é 130 mm.
Resposta
O torque suportado pela chaveta é de aproximadamente 57.200 N.m.