Aula - Tensões de Contato Entre Superfícies Curvas

5/25/2018 Aula - Tenses de Contato Entre Superfcies Curvas

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Tenso de Contato entre

Superfcies CurvasReferncia: Fundamentos do Projeto de

Componentes de Mquinas. Juvinall, Robert C.

Captulo !.

SISTEMAS MECNICOS II


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Tenso de Contato entre Superfcies Curvas:

Quando corpos elsticos curvos so pressionados um contra o outro sodesenvo!vidas reas finitas de contato pe!o fato de ocorrerem deforma"#es$

Essas %reas so to pe&uenas &ue as tens#es compressivas correspondentes

tendem a ser e'tremamente a!tas$

No caso de componentes de m%&uinas como mancais de esferas mancais de

ro!etes en(rena(ens e cames essas tenses de contato em &ua!&uer ponto

especfico de uma superfcie so ap!icadas ciclicamente )como ocorre em

cada revo!u"o de um manca! ou en(rena(em* e assim as falhas por fadiga

tendem a ser produ+idas$

Essas fa!,as so causadas por min-scu!as trincas &ue se propa(am permitindo

&ue pe&uenos peda"os do materia! se separem da superfcie$

Esse dano superficia! a!(umas ve+es referido como desgaste .

preferencia!mente c,amado de fadiga superficial$


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A fi(ura i!ustra a %rea de contato e a correspondente distri/ui"o de tens#es

entre duas esferas e entre dois ci!indros carre(ados com uma for"a 0$

I(ua!ando1se o somat2rio das press#es so/re cada %rea de contato 3 for"a 0

o/t.m1se uma e'presso para a presso m%'ima de contato )po*$


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A presso m%'ima de contato po atua so/re o ei'o de car(a$ A %rea de contato . definida pe!a dimenso apara as esferas e be Lpara os

ci!indros$

As e&ua"#es para po a e b podem ser simp!ificadas pe!a introdu"o da

(rande+a &ue . fun"o do m2du!o de e!asticidade )E* e do coeficiente de4oisson )*$

Para

os

dois

cilind

ros:

Para

asd

uas

esfe

ras:

2

22

1

2

1 11

EE

=

3

21

3

2

2

21

11908,0

11

578,0

RR

Fa

RR

F

po

+

=

+

=

+

=

+

=

21

21

1113,1

11

564,0

RRL

Fb

LRR

F

po


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O materia! ao !on(o

do ei'o de car(a &ue

. comprimido na

dire"o + tende a se

e'pandir nas

dire"#es ' e 5$

Todavia o materia!

nas vi+in,an"as no

&uer se mover para

se acomodar a essa

e'panso da as

tens#es

compressivas nas


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Exerccio 1:A 6unta articu!ada de esfera na e'tremidade de um /ra"o osci!ante possui uma

superfcie esf.rica de a"o temperado com 78 mm de di9metro e . a6ustada ao

assento esf.rico de um manca! de !i(a de /ron+e duro com 787 mm de di9metro$

Qua! a tenso m%'ima de contato &ue resu!tar% de uma car(a ap!icada de 888 N;


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Exerccio 2:


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Exerccio 3:Em determinada m%&uina de tra"o o ro!o ci!ndrico de tra"o com di9metro de 7

in . pr.1carre(ado contra um ro!o ci!ndrico de ? in de di9metro$ Os ro!os so de

a"o e possuem uma !ar(ura de 7 in e a pr.1car(a . de =8 !/f$ Os ei'os dos

ci!indros so para!e!os$ Ca!cu!e a presso m%'ima de contato e o comprimento de

contato$


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Exerccio 4:>m ro!o de a"o com comprimento de 8 mm e di9metro de 7= mm est% su6eito a

uma car(a de 7=8 N por mi!metro a'ia! &uando (ira so/re uma superfcie interna

de um ane! de a"o com di9metro interno de @= mm$


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Exerccio :>m ro!o ci!ndrico com di9metro de 7= mm . pr.1carre(ado contra um ro!o ci!ndrico

de @= mm de di9metro na condi"o de e!emento motri+$ Os ro!os so de a"o e tm

uma !ar(ura de = mm e a for"a de pr.1car(a . de 88 N$ Os ei'os dos ci!indros

so para!e!os$ Ca!cu!e a presso m%'ima de contato o comprimento e a %rea decontato$

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