Calculadora de Ajustamento com Aperto (Ajuste Forçado)
Pressão de contacto, força de encaixe, binário de escorregamento e tensão no cubo de um veio encaixado num cubo com uma dada interferência diametral — teoria de Lamé.
Resultados
O que faz esta ferramenta
Um ajustamento com aperto mantém-se pela pressão que a interferência aperta na junta: o cubo estica, o veio encolhe, e os dois juntos absorvem a interferência. As equações de Lamé dão essa pressão a partir dos diâmetros e das constantes elásticas, e o atrito converte-a em binário de retenção e força axial. Os valores reais ficam abaixo do ideal, porque os picos da rugosidade achatam-se ao encaixar — descontar isso à interferência medida, e vigiar a tensão no cubo, que é a que limita o aperto possível. Um atrito de 0,1–0,2 é comum no aço sobre aço, mas varia com a superfície e a lubrificação.
Fórmula
p = δ ÷ { d [ (1/E_hub)((D² + d²)/(D² − d²) + ν_hub) + (1/E_shaft)((d² + d_i²)/(d² − d_i²) − ν_shaft) ] } · F = μ p π d L · T = μ p π d² L ÷ 2
Variáveis
| Símbolo | Significado | Unidade |
|---|---|---|
d | Diâmetro nominal do ajustamento | mm |
di | Furo do veio oco (0 se for maciço) | mm |
dh | Diâmetro exterior do cubo | mm |
iv | Interferência diametral | µm |
es | Módulo de elasticidade do veio | GPa |
ns | Coeficiente de Poisson do veio | — |
eh | Módulo de elasticidade do cubo | GPa |
nh | Coeficiente de Poisson do cubo | — |
mu | Coeficiente de atrito entre as peças | — |
l | Comprimento do ajustamento | mm |
P | Pressão de contacto na interface | MPa |
F | Força axial para o encaixar (aprox.) | kN |
TQ | Binário que o ajustamento aguenta antes de escorregar | N·m |
HS | Tensão circunferencial no cubo, no furo | MPa |
Exemplo resolvido
- Diâmetro nominal do ajustamento50 mm
- Furo do veio oco (0 se for maciço)0 mm
- Diâmetro exterior do cubo90 mm
- Interferência diametral40 µm
- Módulo de elasticidade do veio210 GPa
- Coeficiente de Poisson do veio0,3
- Módulo de elasticidade do cubo210 GPa
- Coeficiente de Poisson do cubo0,3
- Coeficiente de atrito entre as peças0,15
- Comprimento do ajustamento40 mm
- Pressão de contacto na interface58,07 MPa
- Força axial para o encaixar (aprox.)54,73 kN
- Binário que o ajustamento aguenta antes de escorregar1368,3 N·m
- Tensão circunferencial no cubo, no furo109,9 MPa
Limitações
- O resultado é uma estimativa baseada apenas nos valores que introduziu. Situações reais incluem muitas vezes fatores que esta calculadora desconhece.
- Para trabalhos que tenham de cumprir uma norma ou ser assinados, confirme o resultado com o regulamento aplicável e peça a revisão de um engenheiro qualificado.