Roscas, Notas de estudo de Mecatrônica

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Estudo complementar

Roscas

Cotagem funcional

Nesta seção...

P

d

Damos a seguir dois exemplos de aplicação de máquinas-ferramenta (a mola serve para

manter o jogo/folga das roscas sempre no mesmo sentido).

P

d H

P

P/2 P/

h

Comprimento do filete maior (melhor guia)

P e P’ : passos parecidos e de mesmo sentido

Passo P’ Passo P

Porca EEEEE

Parafuso diferencial Apalpador de Prony

Batente

Apalpador Arruelas elásticas

Passo P

Passo P’

Batente

Passo

É a distância que vai

de um filete ao seguinte.

As normas estabele-

cem passos para cada

diâmetro, mas também

podemos ter passos dife-

rentes para um mesmo

diâmetro. Veja o exem-

plo no quadro ao lado.

Número de filetes

É o número de entrada na extremidade da peça. Veja o método para reconhecer o número

de filetes:

Reparar sobre uma geratriz do cilindro de diâmetro d a distância que separa dois cumes con-

secutivos de uma mesma hélice (passo P) e contar o número de entalhes usinados entre esses

dois cumes.

E > e

Passo fino

d

Passo grosso

d

e

E

Comprimento do filete maior (melhor guia)

Sentido da hélice

É o sentido de penetração do parafuso em relação à porca. Se o sentido for horário, tere-

mos uma rosca direita, e se for anti-horário, uma rosca esquerda.

As roscas à esquerda podem ser marcadas de acordo com as normas estabelecidas.

Exemplos de marcação

Porcas com rosca à esquerda

• Parafusos com mais de uma entrada permitem obter um grande

deslocamento da porca para um giro do parafuso.

• Se desejamos obter microdeslocamentos, o passo do parafuso deve

enfraquecer até que a fabricação se torne bastante delicada. Podemos

utilizar nesse caso o parafuso diferencial de Prony. Para um giro do

parafuso, a porca E desloca-se de uma quantidade L = P – P’.

Ligeiros sinais, pouco profundos, que não afetam os ângulos do sextavado

Perfil dos filetes

É o perfil obtido no corte do parafuso ou da porca por um plano passante pelo eixo.

Diferentes perfis de rosca

Perfil métrico ISO

É utilizado para a maioria das peças filetadas.

Designação de uma rosca ISO:

Símbolo M segundo o diâmetro nominal (d = 8) e o passo (P = 1,25) separados por um

sinal de multiplicação. Em seguida indica-se a tolerância da rosca.

Para um parafuso – M8 x 1,

Para uma rosca fêmea – M8 x 1,

Perfil redondo

O perfil arredondado reduz ao máximo as concentrações de aperto. Ele resiste muito bem

aos grandes esforços e aos choques.

Aplicação

Parafuso de atrelagem de vagões de trem/ lâmpadas.

Designação de uma rosca redonda

Símbolo Rd seguido do diâmetro nominal (d = 24) e do passo (P = 3), separados pelo

sinal de multiplicação.

Exemplo: Rd 24 x 3, mais informações complementares: à esquerda, duas entradas etc.

Perfil assimétrico em “dentes-de-serra”

Esse perfil torna desprezível a componente radial de ação de contato de uma peça sobre a

outra. Ele é utilizado quando uma rosca sobre tubo fino tem, subitamente, esforços relativa-

mente grandes em um só sentido axial.

Aplicação

Pinças de giro/reguladores de um só sentido.

Designação de uma rosca em dentes-de-serra

Escrever “dentes-de-serra” seguido do diâmetro nominal (d = 36) e do passo (P = 3),

separados pelo sinal de multiplicação.

P

15º 15 º

R 3 R 1

R 1 R 2

d – 0,9 P d – P d 2 d

P/

d + 0,1 P

R 1 = 0,238 51 P

R 2 = 0,255 97 P

R 3 = 0,221 05 P

Exemplo de “dentes-de-serra” 36x

Parafuso

F axial F

F radial

 



d – 1,02 P

d + 0,1484 P

H/

P

d – 1,168 P d

45º 10º

H

H = 0,850 P

R max = 0,0899 P

Plano de calibração

Rosca incompleta

Rosca amortecida

Rosca útil (nunca inferior à somaRosca útil (nunca inferior à soma Rosca útil (nunca inferior à somaRosca útil (nunca inferior à somaRosca útil (nunca inferior à soma do comprimento de calibraçãodo comprimento de calibraçãodo comprimento de calibraçãodo comprimento de calibraçãodo comprimento de calibração com o comprimento de aperto)com o comprimento de aperto)com o comprimento de aperto)com o comprimento de aperto)com o comprimento de aperto)

Diâmetro de calibração

Conicidade 1:

1616161616

Comprimento de calibração

Margem equivalente à tolerância positiva na rosca interna

Comprimento de aperto

Comprimento de aperto a chave

Extremidade da maior rosca permissível quando a montagem é manual

Perfil gás para tubos e conexões

Porca

Macho Fêmea

Rosca Métrica – Paralela

A vedação de roscas métricas paralelas é obtida por meio de juntas de cobre ou de juntas cortantes de aço

C

A B

D

E

Macho Fêmea

Rosca UNF – Paralela

A vedação de roscas UNF é obtida por meio de anel de borracha sintéticao‘ring

C

E

B

A

Macho Fêmea

Rosca BSPT – Cônica

A rosca BSPT cônica é autovedante e posicionável

E

B

A

Macho Fêmea

Rosca Métrica – Cônica

E

B

A

Representação das peças filetadas

Uma peça filetada deve ser representada como uma peça lisa não-filetada, com a junção

do cilindro passante no fundo dos filetes em traço fino ou interrompido fino, segundo o que

está à vista ou oculto.

O comprimento de rosca x utilizável para o parafuso ou p para a porca é indicado por um

traço forte (ou interrompido fino, se ele for oculto). Os filetes incompletos formados são repre-

sentados por dois pequenos traços finos inclinados a 30 o^ aproximadamente, ou por dois traços

interrompidos finos se eles forem ocultos. Veja as figuras a seguir.

d

X

M10 – 6H

A – A (^) A

A

Montagem de peças filetadas

Deve-se aplicar a seguinte regra:

As roscas exteriores escondem sempre as roscas interiores

Cotagem das roscas

O diâmetro a cotar é o diâmetro nominal comum ao parafuso e à porca. O perfil utilizado

deve ser indicado ao lado das designações normalizadas.

O comprimento a cotar é o comprimento útil da rosca (cotas 15 e 16 da figura a seguir)

Ela deve ser indicada de acordo com os princípios de cotagem funcional.

M 30 x 1,

15 + 10

M 30 x 1,

16 mín.

Usinagem das roscas

Existe uma padronização para a escolha da broca para furação, antes de se roscar com o

macho. Podemos citar alguns exemplos:

Parafusos com sextavado interno

Conhecidos popularmente como parafusos “Allen “(fabricante), são confeccionados em

aço SAE 1045, tratados termicamente com têmpera (a 850°C) e revenimento (a 550°C), sem

limpeza superficial após o tratamento, o que lhe dá uma cor escura. O tratamento térmico

visa a dar mais resistência ao parafuso e também proteção à corrosão. Seu custo é maior, e

a tolerância empregada nesses parafusos é a fina (4H-5H/4h), tabelada e em função das di-

mensões dos filetes.

Rosca métrica

M8 (passo 1,25) – diâmetro da broca 6,8mm

Rosca métrica fina

M8 (passo 0,75) – diâmetro da broca 7,2mm

M8 (passo 1) – diâmetro da broca 7mm

Rosca R (BSP)

R 1/2 (N/1’’ = 14) diâmetro da broca 19mm

Rosca BSW

1/2 (N/1’’ = 12) diâmetro da broca 10,5mm

Rosca UNC

1/2 (N/1’’ = 13) diâmetro da broca 10,8mm

Rosca UNF

1/2 (N/1’’ = 20) diâmetro da broca 11,5mm

Rosca NPT/NPTF

1/2 (N/1’’ = 14) diâmetro da broca 18mm

Rosca NPS/NPSF

1/2 (N/1’’ = 14) diâmetro da broca 18,3mm

Ajustagem Básica – Estudo complementar

errado

Vamos praticar?

M

8

1,

6

H

1. O passo usual encontrado no comércio, nas roscas de parafusos e porcas,

é o passo grosso.

2. Para reconhecer o número de filetes de um parafuso, devemos reparar

sobre uma geratriz do cilindro de diâmetro d a distância que separa

dois cumes consecutivos de hélices diferentes.

3. A mola utilizada no parafuso diferencial de Prony serve para manter o jogo/

folga das roscas sempre no mesmo sentido.

4. Na rosca de um parafuso M8 x 1,25-6H, indicar o que representa cada

símbolo relacionado abaixo.

Certo Errado

Certo Errado

Certo Errado

11mm

19mm

13mm

10mm

14mm

11. Para se fazer uma rosca R (BSP) de 1/2 (N/1"=14), o diâmetro da broca

deve ser de:

10. Para se fazer uma rosca métrica fina M8 (passo 0,75), o diâmetro da broca

deve ser de:

Anotações

6,8mm

7mm

7,2mm

6,5mm

Cotagem funcional

Princípios

Unidade de comprimento

Todas as dimensões lineares (cotas e tolerâncias) devem ser expressas em uma mesma uni-

dade. Em mecânica, a unidade normalizada é o milímetro (mm).

Isso resulta nas seguintes vantagens:

Evita-se a indicação da unidade adotada.

A leitura se faz sem risco de confusão.

• É evidente que o valor a ser registrado é aquele que deve se obter

sobre a peça, qualquer que seja a dimensão sobre o desenho.

2,5cm  0,05mm

9mm

13mm13mm13mm13mm13mm (^) 7mm7mm7mm7mm7mm

Cota auxiliar

Se uma cota excessiva é estimada útil (por exemplo, para decréscimo de uma peça), deve-

mos escrevê-la entre parênteses a fim de indicar que não é necessário fazer a verificação. Uma

cota auxiliar não deve ser tolerada.

20 – 00,1 30 – 0,

Inscrição das cotas

Uma cota não deve ser inscrita mais do que uma vez. Além disso, o elemento cotado deve

ser representado o mais claramente possível.

Exemplo:

Repetição da cota 10 no desenho abaixo:

Ela aumenta o tempo passado sobre o desenho.

No caso de uma eventual modificação do valor da cota, há o risco de se modificar uma cota e

não a outra, o que pode conduzir a outras confusões antes, na fabricação e no controle da peça.

Ela não leva nenhuma informação nova para a fabricação.

Cotagem funcional

Cotar funcionalmente um desenho é fazer uma escolha racional entre suas diversas dimen-

sões geometricamente equivalentes, e não cotar e tolerar aquelas (ditas “dimensões funcionais”)

que expressam diretamente as condições de capacidade do produto a empregar (ditas “cotas

condicionais”).

Método geral para cotar funcionalmente

1. Fazer uma análise completa do produto a fim de colocar em evidência as cotas condicionais

para assegurar um funcionamento normal.

2. Trocar as cotas que expressam diretamente, para cada peça, as cotas condicionais.

Desenho de definição

Os desenhos de detalhes feitos a partir de uma montagem se chamam “desenhos de

definição”.

Eles determinam as exigências funcionais às quais deve satisfazer o processo de produção.

Um desenho de definição deve ser cotado funcionalmente. A cota indicada corresponde à

dimensão da peça acabada e a informações complementares sobre o revestimento de proteção,

o tratamento de superfície etc.

Indicar no desenho abaixo os elementos não-Indicar no desenho abaixo os elementos não-Indicar no desenho abaixo os elementos não-Indicar no desenho abaixo os elementos não-Indicar no desenho abaixo os elementos não- constituintes de uma montagem, como:constituintes de uma montagem, como:constituintes de uma montagem, como:constituintes de uma montagem, como:constituintes de uma montagem, como:

• ••••^ Resistência ou deformação mecânicaResistência ou deformação mecânicaResistência ou deformação mecânicaResistência ou deformação mecânicaResistência ou deformação mecânica
• •••• EncobrimentoEncobrimentoEncobrimentoEncobrimentoEncobrimento
• ••••^ Economia de massa ou materialEconomia de massa ou materialEconomia de massa ou materialEconomia de massa ou materialEconomia de massa ou material
• ••••^ Estética, etc.Estética, etc.Estética, etc.Estética, etc.Estética, etc.

Indicação dos elementos

não-constituintes de uma montagem

Notas

• Em geral, as cotas• Em geral, as cotas• Em geral, as cotas• Em geral, as cotas• Em geral, as cotas condicionais se exprimemcondicionais se exprimemcondicionais se exprimemcondicionais se exprimemcondicionais se exprimem diretamente (a cota a serdiretamente (a cota a serdiretamente (a cota a serdiretamente (a cota a serdiretamente (a cota a ser inscrita é igual à cotainscrita é igual à cotainscrita é igual à cotainscrita é igual à cotainscrita é igual à cota condicional).condicional).condicional).condicional).condicional).
• Para essas cotas, o modo• Para essas cotas, o modo• Para essas cotas, o modo• Para essas cotas, o modo• Para essas cotas, o modo de tolerar mais convenientede tolerar mais convenientede tolerar mais convenientede tolerar mais convenientede tolerar mais conveniente muitas vezes é o “princípiomuitas vezes é o “princípiomuitas vezes é o “princípiomuitas vezes é o “princípiomuitas vezes é o “princípio de independência”.de independência”.de independência”.de independência”.de independência”.