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Acoplamentos Mecânicos: Tipos, Funções e Aplicações, Resumos de Física

Os acoplamentos mecânicos, componentes essenciais na transmissão de movimento rotacional entre eixos. Ele aborda a definição, funções e tipos de acoplamentos, incluindo rígidos e flexíveis (elásticos e não elásticos). O texto detalha as características, vantagens e desvantagens de cada tipo, além de fornecer critérios para a seleção adequada, considerando o momento da máquina, irregularidades do sistema e desalinhamento. O documento visa fornecer uma compreensão abrangente sobre o uso e aplicação de acoplamentos em sistemas mecânicos, destacando a importância da escolha correta para otimizar o desempenho e a durabilidade dos equipamentos. Ele também aborda os fatores de serviço e o cálculo do momento equivalente para a seleção apropriada do acoplamento.

Tipologia: Resumos

2025

Compartilhado em 16/08/2025

vinicius-araujo-76
vinicius-araujo-76 🇧🇷

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Acoplamentos
Acoplamento é um conjunto mecânico constituído de elementos de máquina,empregado
na transmissão de movimento de rotação entre duas árvores ou eixo-árvores. Dentre as
principais funções dos acoplamentos podemos citar:
Unir dois eixos
Absorver choques
Compensar os desalinhamentos entre eixos
Transmitir torque
Reduzir vibrações
Não forçar os rolamentos dos motores ou mancais
Permitir a manutenção no eixo motriz ou no eixo movido individualmente
Absorver dilatações dos eixos do motor e do sistema
Tipos de Acoplamentos
Os acoplamentos mecânicos são classificados conforme montagem e modo de atuar,
sendo eles subdivididos em acoplamentos permanentes e comutáveis.
Os acoplamentos permanentes são aqueles que atuam continuamente, para conectar eixos
que durante o funcionamento da máquina ou equipamento não existe a necessidade de
haver sua desconexão, o que só ocorrerá em caso de manutenção. Usados em eixos de
árvores colineares, ou que se cruzam, ou ainda em eixos de árvores paralelos. Eles são
classificados em: Fixos ou rígidos e Flexíveis.
Acoplamentos Rígidos
Os eixos dos acoplamentos fixos devem ser alinhados precisamente, pois estes elementos
não conseguem compensar eventuais desalinhamentos ou flutuações. Além disso:
Não possuem qualquer flexibilidade;
São torcionalmente rígidos;
Não absorvem choques e vibrações;
Não admitem desalinhamento radial, axial e angular.
Os acoplamentos permanentes rígidos podem ser de flanges, com luva de compressão ou
ainda de discos ou pratos
Acoplamentos Flexíveis
São acoplamentos utilizados para suavizar a transmissão em árvores cujo movimento é
brusco e onde o alinhamento perfeito não é garantido. Os acoplamentos flexíveis,
consistem de dois cubos, um em cada eixo, projetados de modo que ambos se liguem com
um elemento intermediário, flexível ou flutuante. Os eixos devem ser cuidadosamente
alinhados pois estes são usados para absorver desalinhamentos casuais.
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Acoplamentos Acoplamento é um conjunto mecânico constituído de elementos de máquina,empregado na transmissão de movimento de rotação entre duas árvores ou eixo-árvores. Dentre as principais funções dos acoplamentos podemos citar:  Unir dois eixos  Absorver choques  Compensar os desalinhamentos entre eixos  Transmitir torque  Reduzir vibrações  Não forçar os rolamentos dos motores ou mancais  Permitir a manutenção no eixo motriz ou no eixo movido individualmente  Absorver dilatações dos eixos do motor e do sistema Tipos de Acoplamentos Os acoplamentos mecânicos são classificados conforme montagem e modo de atuar, sendo eles subdivididos em acoplamentos permanentes e comutáveis. Os acoplamentos permanentes são aqueles que atuam continuamente, para conectar eixos que durante o funcionamento da máquina ou equipamento não existe a necessidade de haver sua desconexão, o que só ocorrerá em caso de manutenção. Usados em eixos de árvores colineares, ou que se cruzam, ou ainda em eixos de árvores paralelos. Eles são classificados em: Fixos ou rígidos e Flexíveis. Acoplamentos Rígidos Os eixos dos acoplamentos fixos devem ser alinhados precisamente, pois estes elementos não conseguem compensar eventuais desalinhamentos ou flutuações. Além disso:

  • Não possuem qualquer flexibilidade;
  • São torcionalmente rígidos;
  • Não absorvem choques e vibrações;
  • Não admitem desalinhamento radial, axial e angular. Os acoplamentos permanentes rígidos podem ser de flanges, com luva de compressão ou ainda de discos ou pratos Acoplamentos Flexíveis São acoplamentos utilizados para suavizar a transmissão em árvores cujo movimento é brusco e onde o alinhamento perfeito não é garantido. Os acoplamentos flexíveis, consistem de dois cubos, um em cada eixo, projetados de modo que ambos se liguem com um elemento intermediário, flexível ou flutuante. Os eixos devem ser cuidadosamente alinhados pois estes são usados para absorver desalinhamentos casuais.

Dentre os acoplamentos permanentes flexíveis, encontram-se os elásticos e não-elásticos.

  • Flexíveis Elásticos Também denominados de acoplamentos elásticos, são constituídos de duas partes metálicas e um elemento de material não metálico (borracha, poliuretano ou outro material sintético) entre elas. Estes acoplamentos diferenciam dos acoplamentos tradicionais rígidos em dois pontos: elasticidade torcional e flexibilidade elástica. Elasticidade Torcional: Capacidade de deformação (compressão, torção ou tração) do elemento elástico ao ser submetido ao momento de torção. Flexibilidade Elástica: O elemento elástico possui capacidade de absorver desalinhamento axial, radial e angular.Acoplamentos elásticos são apropriados para transmitir rotação, movimento de torção, assim como amortecer picos de carga, choques e ruídos das máquinas acopladas. Pelas características mencionadas, os acoplamentos elásticos são os mais utilizados em equipamentos acionados por motor elétrico. Porém os acoplamentos flexíveis elásticos também apresentam suas desvantagens, entre as quais podemos citar:
  • Sensíveis a altas temperaturas, raios ultravioleta e produtos químicos;
  • Por não serem torsionalmente rígidos, não devem ser usados em aplicações que exijam precisão;
  • São maiores do que acoplamentos metálicos para um mesmo valor de torque;
  • Podem apresentar dificuldades para balanceamento. Dentre os principais tipos de acoplamentos flexíveis elásticos temos: Elásticos de pinos: os elementos transmissores são pinos de aço com mangas de borracha. Elásticos de garras elásticas: constituídos de garras, que por sua vez são de borrachas, são introduzidas nas aberturas do contra-disco, transmitindo o movimento.
  • Flexíveis Não-Elásticos Estes acoplamentos são denominados flexíveis devido sua mobilidade, porém não possuem os mesmos requisitos que os acoplamentos elásticos, possuindo o mesmo comportamento dos acoplamentos rígidos, no que diz a respeito a choque e vibrações torcionais, porém o que os diferencia são as flexibilidades radial, axial e angular obtida entre os cubos do acoplamento, que permitem compensar pequenos desalinhamentos entre os eixos das máquinas e evitar quebras prematuras. São acoplamentos cuja transmissão do momento de torção se realiza através do dentado interno e externo. A combinação das duas articulações confere a capacidade de compensar desalinhamento inevitável, na instalação das máquinas rígidas acopladas. São destinadas as aplicações com necessidade de sincronismo torcional ou reversões constantes em carga por serem torcionalmente rígidos. Acoplamento de Engrenagens: são utilizados na ligação de eixos rotativos, com desalinhamentos normalmente inevitáveis, tanto radiais como angulares e axiais. São acoplamentos flexíveis, cuja transmissão de torque se dá através de denteado interno e externo. São indicados para aplicações que necessitam de menor dimensão, maior capacidade de torque e a ambientes agressivos a elastômeros.

Seleção de Acoplamentos Na seleção de acoplamentos, é imprescindível considerar:

  • o momento da máquina acionadora;
  • o grau de irregularidade do sistema;
  • a magnitude das massas a serem aceleradas;
  • desalinhamento durante a operação. Para escolher o acoplamento mais adequado, é necessário conhecer a potência a transmitir a rotação no eixo em que está instalado o acoplamento, o tipo de máquina a ser acionada e o ciclo operativo da máquina. Para a determinação do acoplamento é necessário considerar ainda, o fator de serviço (fs) conforme as tabelas dos fabricantes. O fator de serviço (fs) quantifica as influências das condições externas sobre o funcionamento do acoplamento. Ele depende do tipo de serviço da máquina a ser acionada, do tempo de funcionamento diário, do número de partidas por hora e da temperatura ambiente. O momento máximo (Mmáx) do acoplamento escolhido, deverá ser maior que o momento equivalente (Meq) calculado pela fórmula: A constante C varia de acordo com a unidade na qual se encontra a potência da máquina acionadora. C = 9550 (potência em kW); C = 7030 (potência em CV); C = 7202 (potência em HP).