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CIMATEC 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELEMENTOS DE 
MÁQUINAS 
 
 
 
 
 
CIMATEC 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Salvador 
2004 
ELEMENTOS DE 
MÁQUINAS 
 
 
 
Copyright 2004 por SENAI DR BA. Todos os direitos reservados 
 
Área Tecnológica de Manutenção Industrial 
 
Elaboração: Valtércio Passos e Gilson Assis 
 
Revisão Técnica: Antonio Fernando Abreu de Andrade 
 
Revisão Pedagógica: Maria Célia dos Santos Calmon 
 
Normalização: Maria do Carmo Oliveira Ribeiro 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Catalogação na fonte (NIT – Núcleo de Informação Tecnológica) 
_______________________________________________________ 
 
 SENAI- DR BA. Elementos de Máquinas. Salvador, 
2004. (215p) 
 p.il. (Rev.01) 
 
 
 
 1. Manutenção Industrial I. Título 
 
 
 CDD 621.1 
________________________________________________________ 
 
 
SENAI CIMATEC 
Av. Orlando Gomes, 1845 - Piatã 
Salvador – Bahia – Brasil 
CEP 41650-010 
Tel.: (71) 462-9500 
Fax. (71) 462-9599 
http://www.cimatec.fieb.org.br 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
 
 
1. INTRODUÇÃO ................................................................................................................. 7 
2. ELEMENTOS DE FIXAÇÃO ......................................................................................... 11 
2.1 PINOS:................................................................................................................................... 11 
2.2 REBITES: ............................................................................................................................... 15 
2.3 ROSCAS: ............................................................................................................................... 27 
2.4 PADRÕES DE ROSCAS E DEFINIÇÕES: ................................................................................... 30 
2.5 PARAFUSOS, PORCAS E ARRUELAS: ..................................................................................... 37 
2.6 ANEL ELÁSTICO ................................................................................................................... 53 
2.7 PARAFUSO DE POTÊNCIA: .................................................................................................... 55 
2.8 PRÉ CARREGAMENTO DOS PARAFUSOS ............................................................................... 57 
2.9 MONTAGEM-TORQUE: ......................................................................................................... 57 
2.10 CHAVETA: ............................................................................................................................ 58 
3. MOLAS: ........................................................................................................................... 66 
3.1 TIPOS DE MOLAS: ................................................................................................................. 66 
3.2 MATERIAIS PARA MOLAS:.................................................................................................... 70 
3.3 MANUTENÇÃO DE MOLAS: .................................................................................................. 71 
4. MANCAIS ....................................................................................................................... 72 
4.1 MANCAIS DE DESLIZAMENTO: ............................................................................................. 72 
4.2 CLASSIFICAÇÃO DOS MANCAIS DE DESLIZAMENTO: ............................................................ 73 
4.3 MANCAL AXIAL: .................................................................................................................. 74 
4.4 MANCAL INTEIRIÇO: ............................................................................................................ 74 
4.5 MANCAL AJUSTÁVEL: .......................................................................................................... 75 
4.6 MANCAL RETO BIPARTIDO: ................................................................................................. 75 
4.7 MANCAL A GÁS:................................................................................................................... 76 
4.8 MATERIAIS PARA BUCHA: .................................................................................................... 76 
4.9 FORMAS CONSTRUTIVAS DAS BUCHAS: ............................................................................... 77 
4.10 MANUTENÇÃO DE MANCAIS: ............................................................................................... 78 
5. MANCAIS DE ROLAMENTO ....................................................................................... 83 
5.1 VANTAGENS E DESVANTAGENS DOS ROLAMENTOS: ........................................................... 86 
5.2 TIPOS E SELEÇÃO: ................................................................................................................ 86 
5.3 OS TIPOS DE ROLAMENTOS .................................................................................................. 87 
5.4 DESIGNAÇÃO DOS ROLAMENTOS: ........................................................................................ 91 
5.5 ROLAMENTOS COM PROTEÇÃO: .......................................................................................... 92 
5.6 SEPARADORES OU GAIOLAS: ................................................................................................ 93 
5.7 CUIDADOS COM OS ROLAMENTOS: ...................................................................................... 94 
5.8 DEFEITOS COMUNS NOS ROLAMENTOS: .............................................................................. 95 
5.9 MANUTENÇÃO EM ROLAMENTOS: ....................................................................................... 98 
5.10 VIDA ÚTIL DO ROLAMENTO: .............................................................................................. 100 
5.11 REPRESENTAÇÕES DE ROLAMENTOS NOS DESENHOS TÉCNICOS: ..................................... 104 
6. ELEMENTOS DE TRANSMISSÃO............................................................................. 106 
6.1 INTRODUÇÃO AOS ELEMENTOS DE TRANSMISSÃO: ........................................................... 106 
6.2 DESCRIÇÃO DE ALGUNS ELEMENTOS DE TRANSMISSÃO .................................................... 108 
 
 
6.3 EIXOS E ÁRVORES: ........................................................................................................ 111 
6.4 POLIAS E CORREIAS: .......................................................................................................... 119 
6.5 CORRENTES: ....................................................................................................................... 133 
6.6 CABOS: ............................................................................................................................... 144 
6.7 ENGRENAGENS: .................................................................................................................. 154 
6.8 ACOPLAMENTO: ................................................................................................................. 184 
7. SISTEMAS DE TRANSMISSÃO: ................................................................................ 203 
7.1 VARIADOR DE VELOCIDADE: ............................................................................................. 203 
7.2 TIPOS DE VARIADORES: ..................................................................................................... 203 
7.3 OUTROS SISTEMASDE TRANSMISSÃO: .............................................................................. 212 
 
 
 
APRESENTAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
Com o objetivo de apoiar e proporcionar a melhoria contínua do padrão de 
qualidade e produtividade da indústria, o SENAI BA desenvolve programas de 
educação profissional e superior, além de prestar serviços técnico e tecnológicos. 
Essas atividades, com conteúdos tecnológicos são direcionadas para indústrias 
nos diversos segmentos, através de programas de educação profissional, 
consultorias e informação tecnológica, para profissionais da área industrial ou 
para pessoas que desejam profissionalizar-se visando inserir-se no mercado de 
trabalho. 
 
Este material didático foi preparado para funcionar como instrumento de consulta. 
Possui informações que são aplicáveis de forma prática no dia-a-dia do 
profissional, e apresenta uma linguagem simples e de fácil assimilação. É um 
meio que possibilita, de forma eficiente, o aperfeiçoamento do aluno através do 
estudo do conteúdo apresentado no módulo. 
 
 
 
 
 
 
 
 7 
1. INTRODUÇÃO 
 
Inicialmente vamos definir o que são os elementos de máquinas, as cargas 
atuantes nos elementos, quem são os elementos e para que servem. 
 
Os elementos de máquinas são elementos constituintes de máquinas e 
equipamentos com o objetivo de fixar ou de transmitir movimentos. 
 
Os elementos de máquina podem ser de dois tipos: 
 
 Móveis; 
 
 Permanentes ou fixos. 
 
Os elementos de fixação são elementos presentes nas máquinas com finalidade 
de fixar partes não soldadas e ser um canal de transmissão potência.Os mais 
utilizados em mecânica são: rebites, pinos, cavilhas, parafusos, porcas, arruelas, 
e chavetas. 
 
Enquanto os elementos de transmissão mais utilizados são: engrenagens, 
correias, correntes, rodas de atrito, roscas e etc. 
 
As cargas atuantes são as forças sofridas e/ou transmitidas pelos elementos 
constituintes das máquinas. A seguir faremos um breve resumo de tais cargas. 
 
 
Cargas Presentes nos Elementos de máquinas: 
 
Os elementos de máquinas, eixos, engrenagens, polias, parafusos e etc, 
trabalham constantemente suportando esforços e/ou transmitindo-os. 
 
Tipos de esforços: 
 
 Esforços externos: 
o Ativos: carga distribuída, carga concentrada e momento estáticos de 
forças; 
o Reativos: reações de apoios (mancais e vínculos). 
 
 Esforços Internos: 
o Solicitantes: 
 Momento Fletor (M): devido ao momento estático de forças; 
 Força cortante (Q): devido às cargas externas concentradas 
perpendicular ao eixo da secção transversal; 
 Momento torsor (Mt); 
 Força normal ou Axial: devido à força axial concentrada. 
 
 
 
 8 
o Resistentes 
 Tensão Normal (σ): devido às forças normal e cortante. 
 Tensão de Cisalhamento (): devido à força cortante e ao 
momento torsor. 
 
Principais esforços solicitantes: 
 
a) Tração: O esforço de tração é um tipo de esforço que atua na direção axial de 
um elemento (barra, cabo, etc), fazendo com que este elemento tenha uma 
tendência a se alongar nesta direção (direção axial), ou seja, na direção que a 
carga atua. Devemos também notar que a tração além de atuar na direção axial, 
também atua perpendicularmente a secção transversal do corpo que está sendo 
tracionado. 
 
 
 
Figura 1 – Corpo submetido a esforços de tração. 
 
b) Compressão: Esforço solicitado por duas forças “F”, no entanto diferentemente 
do esforço de tração as forças ocorrem comprimindo o elemento, produzindo um 
encurtamento do material. 
 
 
 
Figura 2 – Corpo submetido a esforços de compressão. 
 
c) Flambagem: Quando a barra comprimida é proporcionalmente muito comprida 
em relação à sua secção transversal, ocorrendo assim a flambagem 
 
 9 
(encurvamento), graças à atuação de duas forças “F”, que atuam no sentido de 
comprimir a barra. 
 
 
Figura 3 – Corpo submetido a flambagem. 
 
 
d) Cisalhamento: Duas forças grandes e opostas “Q” atuam no sentido 
perpendicular ao eixo do elemento, onde as duas forças tendem cisalhar (cortar) 
o elemento. 
 
 
Figura 4 – Corpo submetido ao cisalhamento. 
 
 
e) Flexão: Um elemento de máquina é submetido à flexão quando uma força “F” 
atuar perpendicularmente ao seu eixo provocando ou tendendo provocar uma 
curvatura. 
 
 
Figura 5 – Corpo submetido a flexão. 
 
 
 
 10 
f) Torção: Nesse caso duas forças “F” tendem atuar no elemento em um plano 
perpendicular ao seu eixo no intuito de torcer cada secção reta deste. 
 
 
 
Figura 6 – Corpo submetido a torção. 
 
 
Tensão admissível do material: 
 
É a tensão máxima de trabalho para cada material: 
 
Na maioria das construções, essa tensão é tomada na região elástica do material 
e em função dela dimensiona-se o elemento; 
 
Na construção de aeronaves, para evitar problemas de peso, essa tensão é 
tomada na região plástica do material. 
 
 
- Tensão admissível para materiais dúcteis (aços): 
 
É uma relação entre a tensão de escoamento do material (Se) e coeficiente de 
segurança (n): 
 
n
Se
 
 
 
- Tensão admissível para materiais frágeis: 
 
É a relação entre a tensão de ruptura do material (Sr) e o seu coeficiente de 
segurança (n): 
 
n
Sr
 
 
 11 
2. ELEMENTOS DE FIXAÇÃO 
 
Os métodos típicos de fixação ou união de peças incluem o uso de itens como 
parafusos, porcas, parafusos de pressão, parafusos de retenção, pinos, 
retentores de mola, etc. Desenhos mecânicos e trabalhos com metal, 
freqüentemente, contêm instruções sobre vários métodos de união, e a 
curiosidade de qualquer pessoa interessada pode, naturalmente, resultar na 
aquisição de um bom acervo de conhecimentos a respeito dos métodos de 
fixação de peças. Detalharemos a partir de agora os principais elementos 
utilizados na fixação componentes mecânicos. 
 
 
2.1 Pinos: 
 
Os pinos têm a finalidade de alinhar ou fixar os elementos de máquinas, 
permitindo uniões mecânicas, ou seja, uniões em que se juntam duas ou mais 
peças, estabelecendo, assim, conexão entre elas. É uma peça geralmente 
cilíndrica ou cônica, oca ou maciça que serve para alinhamento, fixação e 
transmissão de potência. Os pinos se diferenciam por suas características de 
utilização, forma, tolerâncias dimensionais, acabamentos superficiais, materiais e 
tratamento térmico. 
 
Veja os exemplos abaixo. 
 
 
 
Figura 7 – Na parte superior, um pino alinhando uma tampa fixada por parafuso e na parte inferior uma 
alavanca fixada ao eixo através de um pino. 
 
 12 
Os alojamentos para pinos devem ser calibrados com alargador que deve ser 
passado de uma só vez pelas duas peças a serem montadas (Figura 8). Esta 
calibragem e dispensada quando se usa pino estriado ou pino tubular partido 
(elástico). 
 
 
 
Figura 8 – Utilização dos alargadores. 
 
Os pinos são usados em junções resistentes a vibrações, há vários tipos de pino, 
onde segundo sua função, podemos classificá-los em: 
 
TIPO FUNÇÃO 
Pino cônico 
 
Ação de centragem. 
 
Pino cônico com haste 
roscada 
 
A ação de retirada do pino de furos cegos é 
facilitada por simples aperto da porca. 
 
Pino cilíndrico 
 
Requer um furo de tolerâncias rigorosas e é 
utilizado quando são aplicadas as forças 
cortantes. 
 
Pino elástico 
 
Apresenta elevada resistência ao corte e 
pode ser ou pino tubular partido assentado 
em furos, com variação de diâmetro 
considerável. 
 
Pino de guia 
 
Serve para alinhar elementos de máquinas. A 
distância entre os pinos deve ser bem 
calculada para evitar o risco de ruptura. 
 
 
 13 
 
 
Figura 9 – Exemplos de alguns tipos de pinos. 
 
O principal esforço a que os pinos, de modo geral, estão sujeitos é o de 
cisalhamento. Por isso em função de alinhar ou centrar devemestar a maior 
distancia possível entre si, para diminuir os esforços de corte. Quanto menor a 
proximidade entre os pinos, maior o risco de cisalhamento e menor a precisão no 
ajuste. 
 
Os pinos estriados, pinos entalhados, pinos ranhurados ou, ainda, rebite 
entalhado são chamados de cavilhas. A diferenciação entre pinos e cavilhas leva 
em conta o formato dos elementos e suas aplicações. Por exemplo, pinos são 
usados para junções de peças que se articulam entre si e cavilhas são utilizadas 
em conjuntos sem articulações; indicando pinos com entalhes externos na sua 
superfície. Esses entalhes é que fazem com que o conjunto não se movimente. A 
forma e o comprimento dos entalhes determinam os tipos de cavilha. 
 
Para especificar pinos e cavilhas deve-se levar em conta seu diâmetro nominal.A 
cavilha é uma peça cilíndrica, fabricada em aço, cuja superfície externa recebe 
três entalhes que formam ressaltos. A forma e o comprimento dos entalhes 
determinam os tipos de cavilha. Sua fixação é feita diretamente no furo aberto por 
broca, dispensando-se o acabamento e a precisão do furo alargado. 
 
 
 
Figura 10 – Exemplos de tipos de cavilhas. 
 
 14 
Segue uma tabela de classificação de cavilhas conforme tipos, normas e 
utilização. 
 
TIPO NORMA UTILIZAÇÃO 
KS1 DIN 1471 Fixação e junção. 
KS2 DIN 1472 Ajustagem e articulação 
KS3 DIN 1473 
Fixação e junção em casos de aplicação de forças 
variáveis e simétricas, bordas de peças de ferro 
fundido. 
KS4 DIN 1474 Encosto e ajustagem. 
KS6 
e 
KS7 
 Ajustagem e fixação de molas e correntes. 
KS9 
Utilizado nos casos em que se tem necessidade 
de puxar a cavilha do furo. 
KS10 
Fixação bilateral de molas de tração ou de eixos 
de roletes. 
KS8 DIN 1475 Articulação de peças. 
KS11 
e 
KS12 
 Fixação de eixos de roletes e manivelas. 
KS4 DIN 1476 
Fixação de blindagens, chapas e dobradiças 
sobre metal. 
KS5 DIN 1477 
Fixação de blindagens, chapas e dobradiças 
sobre metal. 
KS7 
Eixo de articulação de barras de estruturas, 
tramelas, ganchos, roletes e polias. 
 
 
 
Cupilha ou Contrapino: 
 
Cupilha é um arame de secção semi-circular, dobrado de modo a formar um 
corpo cilíndrico e uma cabeça. 
 
 
 
Figura 11 – Contrapino. 
 
Sua função principal é a de travar outros elementos de máquinas como porcas. 
 
 
 15 
 
 
Figura 12 – Utilização dos contrapinos. 
 
Nesse caso, a cupilha não entra no eixo, mas no próprio pino. O pino cupilhado é 
utilizado como eixo curto para uniões articuladas ou para suportar rodas, polias, 
cabos, etc. 
 
 
2.2 Rebites: 
 
As peças das estruturas metálicas são, usualmente, ligadas entre si por 
intermédio de rebites e soldas. Esses dois tipos de junções originam estruturas 
de elevadas resistências em comparação com as junções feitas por parafusos ou 
pinos. Além do mais, quando a junção deve ser estanque, é decisiva a utilização 
de solda ou rebites caso, por exemplo, de caldeiras, reservatórios e tubos 
sujeitos a altas pressões. 
 
No entanto a junção por rebite é mais simples e menos dispendiosa do que as 
junções por solda e podem ser desfeitas em caso de necessidade, cortando-se a 
cabeça dos rebites. 
 
Devemos observar que o rebite compõe-se de um corpo em forma de eixo 
cilíndrico e de uma cabeça. A cabeça pode ter vários formatos. Os rebites são 
elementos fabricados em aço, alumínio, cobre ou latão, isso dependendo muito 
de sua aplicação. Os rebites são utilizados para unirem rigidamente peças ou 
chapas, principalmente, em estruturas metálicas (como foi visto anteriormente), 
de reservatórios, caldeiras, máquinas, navios, aviões, veículos de transportes e 
treliças. 
 
As ligações realizadas com rebites podem ser de três tipos: 
 
Ligações Resistentes: Quando o objetivo principal é conseguir que as duas 
peças ligadas transmitam os esforços e/ou resistam aos mesmos, como se 
fossem uma única. Ex: nas estruturas metálicas de edifícios, pontes etc. 
 
Ligações Estanques: Quando se pretende que as juntas da ligação impeçam a 
passagem de gases ou líquidos. Ex: depósitos, tubulações, etc. 
 
 
 
 16 
 
Ligações Resistentes e Estanques: Quando se pretende que tenham 
simultaneamente as características dos dois tipos anteriormente indicados. Ex: 
construção naval, caldeiras etc. 
 
 
Tipos de rebites e suas proporções: 
 
O quadro a seguir mostra a classificação dos rebites em função do formato da 
cabeça e seu emprego em geral. 
 
 
 
 
Figura 13 – Classificação dos rebites. 
 
 
 
 
 17 
Além do quadro anterior que é bastante figurativo, podemos falar um pouco mais 
sobre alguns tipos de rebites, como: 
 
Rebite de Cabeça Redonda – DIN 123: 
 
Esse tipo de rebite possui maior diâmetro (D) e maior altura (K) na cabeça, por 
isso é utilizado como vedação e força em união estanque como caldeiras (Figura 
14). 
 
 
Rebite de Cabeça Redonda – DIN 124: 
 
Esse tipo de rebite é utilizado em uniões de estruturas metálicas que suportam 
grandes esforços (Figura 14). 
 
 
 
 
Figura 14 – Rebite de cabeça redonda. 
 
 
Rebite de Cabeça Chata ou Cabeça Embutida: 
 
Esse tipo de rebite é utilizado quando a superfície rebitada deve ser plana sem 
saliências. Sua principal utilização está nas construções navais e aeronáuticas. 
São menos resistentes na cabeça do que os rebites de cabeça redonda e 
apresentam vantagem de ter que escarear o furo onde vão ser alojados. O 
comprimento “L” inclui também a altura da cabeça. 
 
 
 
Figura 15 – Rebite de cabeça chata. 
 
Devemos salientar que a fabricação de rebites é padronizada, ou seja, segue 
normas técnicas que indicam medição da cabeça, do corpo e do comprimento útil 
dos rebites. 
 
 18 
Nos quadros abaixo apresentamos as proporções padronizadas para os rebites. 
Os valores que aparecem na representação abaixo são constantes, ou seja, 
nunca mudam. 
 
 
 
Figura 16 – Padronização dos rebites. 
 
 
Especificação de rebites: 
 
Antes de unirmos peças ou chapas por processo de rebitagem, devemos adquirir 
os rebites adequados e para isso é necessário conhecer as especificações, ou 
seja: 
 
 De que o material é feito; 
 
 O tipo de sua cabeça; 
 
 O diâmetro de seu corpo; 
 
 O seu comprimento útil. 
 
O comprimento útil do rebite corresponde à parte do corpo que vai formar a 
união. A parte que vai ficar fora da união é chamada de sobra necessária e vai 
 
 19 
ser usada para formar a outra cabeça do rebite. No caso de rebite com cabeça 
escareada, a altura da cabeça do rebite também faz parte do seu comprimento 
útil. O símbolo usado para indicar o comprimento útil é L e o símbolo utilizado 
para indicar a sobra necessária é z. Na especificação do rebite é importante você 
saber qual será o seu comprimento útil (L) e a sobra necessária (z). Nesse caso, 
é preciso levar em conta: 
 
 O diâmetro do rebite; 
 
 O tipo de cabeça a ser formado; 
 
 O modo como vai ser fixado o rebite: A frio ou a quente. 
 
 
As figuras mostram o excesso de material (z) necessário para se formar a 
segunda cabeça do rebite em função dos formatos da cabeça, do comprimento 
útil (L) e do diâmetro do rebite (d). 
 
 
 
Figura 17 – Especificação dos rebites. 
 
Para solicitar ou comprar rebites devemos indicar todas as especificações. 
Exemplo: 
 
 Material do Rebite: rebite de aço 1006 -1010; 
 
 Tipo de cabeça: redondo; 
 
 Diâmetro do corpo: (1/4)’’ X (3/4)” de comprimento útil. 
 
 
Rebitagem: 
 
A denominação depende da forma da cabeça do rebite bruto, cabeça primitiva, e 
de seu diâmetro que é normalmente um milímetro menor que o diâmetro do furo. 
A cabeça rebitada deve ser parecida com a cabeça primitiva. O rebite golpeado, 
depois de rebitado preenche totalmente o furo. 
 
Devemos aqui salientarque o processo de rebitagem pode ser feito por meio de 
dois processos: 
 
 
 20 
Processo Manual: Esse processo de rebitagem está descrito na própria palavra 
como podemos ver, ou seja, é um processo feito a mão. Antes de iniciarmos a 
rebitagem manual, devemos comprimir as duas superfícies metálicas a serem 
unidas, com o auxilio de duas ferramentas: O contra peso, que fica sobre as 
chapas, e o repuxador que é uma peça de aço com furo interno, na qual é 
introduzida a ponta saliente do rebite. Após as chapas serem prensadas, o rebite 
é martelado até encorpar, isto é dilatar e preencher totalmente o furo. Depois, 
através do martelo de bola, o rebite é “boleado”, ou seja, arredondado através de 
martelamento. A ilustração abaixo mostra o boleamento. Em seguida, o formato 
da segunda cabeça é feito por meio de outra ferramenta chamada estampo, em 
cuja extremidade possui uma cavidade que será usada como matriz para cabeça 
redonda. 
 
 
 
Figura 18 – Rebitagem manual. 
 
 
Processo Mecânico: O processo mecânico é feito por meio de martelo 
pneumático ou de rebitadeiras pneumáticas e hidráulicas. O martelo pneumático 
é ligado a um compressor de ar por tubos flexíveis e trabalha a uma pressão 
entre 5 Pa – 7 Pa, controlada pela alavanca do cabo. O martelo funciona por 
meio de um pistão ou êmbolo que impulsiona a ferramenta existente na sua 
extremidade. Essa ferramenta é o estampo, que dá a forma à cabeça do rebite e 
pode ser trocado, dependendo da necessidade. Abaixo ilustramos, em corte, um 
tipo de martelo pneumático para rebitagem. A rebitadeira pneumática ou 
hidráulica funciona por meio de pressão contínua. Essa máquina tem forma de 
um C e é constituída de duas garras, uma fixa e outra móvel com estampos nas 
extremidades. 
 
 
 21 
 
 
Figura 19 – Rebitagem mecânica. 
 
Devemos observar que: 
 
- O sistema manual é utilizado para rebitar em locais de difícil acesso ou 
peças pequenas; 
 
- A rebitagem por processo mecânico apresenta vantagens, principalmente 
quando é usada a rebitadeira pneumática ou hidráulica, pois essa máquina é 
silenciosa, trabalha com rapidez e permite rebitamento mais resistente, pois o 
rebite preenche totalmente o furo, sem deixar espaço. 
 
- Apesar dos benefícios da rebitagem dos processos mecânicos, as 
rebitadeiras são máquinas grandes e não trabalham em qualquer posição.Nos 
casos em que é necessário o deslocamento da pessoa e dá máquina, é 
preferível o uso do martelo pneumático. 
 
 
Rebitagem a quente e a frio: 
 
Tanto a rebitagem manual como a mecânica pode ser feita a quente ou a frio. 
 
 Na rebitagem a quente o rebite é aquecido por meio de forno a gás, 
elétricos ou maçarico até atingir a cor vermelho-brilhante. Depois o 
 
 22 
rebite é martelado à mão ou à máquina, após isso ocorre o 
martelamento do rebite até atingir a forma desejada. A rebitagem a 
quente é indicada para rebites com diâmetro superior a 6,35 mm, sendo 
aplicada, especialmente, em rebites de aço. 
 
 A rebitagem a frio é feita por martelamento simples, sem utilizar 
qualquer fonte de calor. É indicada para rebites com diâmetro de até 
6,3 mm, se o trabalho for à mão, e de 10 mm, se for à máquina. Na 
rebitagem a frio usa-se rebites de aço, alumínio e etc. 
 
 
Exemplo de Rebitagem Manual: 
 
Nesse exemplo, você vai ver toda a seqüência de operação de uma rebitagem, 
usando-se rebites de cabeça escareada chata: 
 
 Prepare o material: Elimine as rebarbas dos furos a fim de assegurar 
uma boa aderência entre as chapas. 
 
 Alinhe as chapas: Se necessário, prenda as chapas com grampos, 
alicates de pressão ou morsa manual. Caso houver furos que não 
coincidam, passe o alargador. 
 
 Prepare os rebites: Calcule o comprimento do rebite de acordo com o 
formato da cabeça. Se necessário, corte o rebite e rebarbe-o. 
 
 Rebite: Inicie a rebitagem pelos extremos da linha de rebitagem. 
 
 
 
Figura 20 – Exemplo de rebitagem manual. 
 
 23 
 
Tipos de Rebitagem: 
 
Os tipos de rebitagem variam de acordo com a largura das chapas que serão 
rebitados e o esforço que serão submetidos às chapas. Temos então: 
 
 Rebitagem de recobrimento: Nesse tipo de rebitagem as chapas são 
apenas sobrepostas e rebitadas. Esse tipo destina-se apenas a suportar 
esforços e é empregado na fabricação de vigas e estruturas metálicas. 
 
 
 
Figura 21 – Exemplo de rebitagem de recobrimento. 
 
 Rebitagem de recobrimento simples: É destinada a suportar esforços e 
permitir fechamento ou vedação. É empregada na construção de caldeiras 
a vapor e recipientes de ar comprimido. Nessa rebitagem as chapas se 
justapõem e sobre elas estende-se uma outra chapa para cobri-las (Figura 
22 (a)). 
 
 Rebitagem de recobrimento duplo: Usada unicamente para uma perfeita 
vedação. É empregada na construção de chaminés e recipientes de gás 
para iluminação. As chapas são justapostas e envolvidas por duas outras 
chapas que as recobrem dos dois lados. Quanto ao número de rebites que 
devem ser colocados, pode-se ver que, dependendo da largura das 
chapas ou do número de chapas que recobrem a junta, é necessário 
colocar uma, duas ou mais fileiras de rebites (Figura 22 (b)). 
 
 
 
Figura 22 – Exemplo de rebitagem de recobrimento simples e dupla. 
 
 24 
 
Quanto à distribuição dos rebites, existem vários fatores a considerar: O 
comprimento da chapa, a distância entre a borda e o rebite mais próximo, o 
diâmetro do rebite e o passo. O passo é a distância ente os eixos dos rebites de 
uma mesma fileira. É importante ressaltar que o passo deve ser bem calculado 
para evitar o empenamento das chapas. 
 
No caso de junção que necessitem de uma boa vedação, o passo deve ser 
calculado em duas vezes e meia ou três vezes o diâmetro do corpo do rebite. A 
distância entre os rebites e as bordas das chapas deve ser igual a pelo menos 
uma vez e meia o diâmetro do corpo dos rebites mais próximos a essa borda. 
 
 
 
Figura 23 – Exemplo de fileiras de rebites. 
 
 
Cálculo para rebitagem: 
 
Para rebitar, é preciso escolher o rebite em função da espessura da chapa que 
se deseja fixar, do diâmetro do furo e do comprimento excedente do rebite, que 
vai formar a segunda cabeça. Observe abaixo os passos utilizados para fazer 
esses cálculos. 
 
Cálculo do diâmetro do rebite: A escolha do rebite é feita de acordo com a 
espessura da chapa que se quer rebitar. A prática recomenda que se considere a 
chapa de menor espessura e se multiplique esse valor por 1,5, segundo a 
fórmula: 
 
Sd  .5,1
 
onde: 
 
d = diâmetro; 
< S = menor espessura de chapa; 
1,5 = constante ou valor predeterminado. 
 
 25 
Cálculo do diâmetro do furo: O diâmetro do furo pode ser calculado multiplicando-
se o diâmetro do rebite pela constante 1,06. A fórmula é apresentada da seguinte 
maneira abaixo: 
dRdF .06,1
 
 
onde: 
 
dF = diâmetro do furo; 
dR = diâmetro do rebite; 
1,06 = constante ou valor permitido. 
 
Cálculo do comprimento útil do rebite: O cálculo desse comprimento é feito por 
meio da seguinte fórmula: 
SdYL  .
 
 
onde: 
 
L = comprimento útil do rebite; 
Y = constante determinada pelo formato da cabeça do rebite; 
d = diâmetro do rebite; 
Σ S = somatório das espessuras das chapas. 
 
Para rebites de cabeça redonda (Figura 24(a)) e cilíndrica, temos: 
 
SdL  .5,1
 
 
Para rebites de cabeça escareada (Figura 24 (b)), temos: Consideramos Y = 1,0 , 
logo a fórmula é dada pela expressão abaixo. 
 
SdL  .0,1
 
 
 
 
Figura 24 – Exemplo de rebites e cabeça redonda e de cabeça escareada. 
 
 
Defeitos de Rebitagem: 
 
Os principais defeitos de rebitagem são devidos, geralmente, ao mau preparo das 
chapas a serem unidas e à má execução das operações nas fases de rebitagem. 
 
 
 26Os defeitos causados pelo mau preparo das chapas são: 
 
 Furo fora de eixo, formando degraus: Esse problema diminui a 
resistência do corpo (Figura 25 (a)). 
 
 Chapas mal encostadas: Nesse caso, o corpo do rebite preenche o vão 
existente entre as chapas, encunhando-se entre elas. Isso produz um 
engrossamento da secção do corpo do rebite, reduzindo sua 
resistência (Figura 25 (b)). 
 
 Diâmetro do furo muito maior em relação ao diâmetro do rebite: Isso faz 
o rebite assumir um eixo inclinado, que reduz muita a pressão do 
aperto (Figura 25 (c)). 
 
 
 
Figura 25 – Exemplo de defeitos de rebitagem. 
 
 
Os defeitos causados pela má execução das diversas operações e fases de 
rebitagem são: 
 
 Aquecimento excessivo do rebite: Com isso as características físicas do 
rebite são alteradas, pois após esfriar, o rebite contrai-se e então a 
folga aumenta. Se a folga aumentar, ocorrerá o deslizamento das 
chapas. 
 
 Rebitagem descentralizada: A cabeça do rebite fica fora do eixo em 
relação ao corpo e em relação à primeira cabeça. Com isso ele perde a 
capacidade de apertar as chapas. 
 
 Mau uso de ferramentas para fazer a cabeça: Com isso a cabeça do 
rebite apresenta irregularidades como rebarbas e rachaduras. 
 
 O comprimento do corpo do rebite é pequeno em relação à espessura 
da chapa: Nessa situação o material disponível para rebitar a segunda 
cabeça não é suficiente e ela fica incompleta, com uma superfície 
plana. 
 
 
 27 
 
 
Figura 26 – Exemplo de defeitos de rebitagem. 
 
 
Eliminação dos defeitos: 
 
Para eliminação dos defeitos devemos remover a cabeça do rebite. Isso pode ser 
feito por três processos: como talhadeira, lima e esmerilhadeira. 
 
 
 
Figura 27 – Eliminação com talhadeira. 
 
 
 
Figura 28 – Eliminação com esmerilhadeira. 
 
 
2.3 Roscas: 
 
Rosca é uma saliência de perfil constante, helicoidal, que se desenvolve de forma 
uniforme, externa ou internamente, ao redor de uma superfície cilíndrica ou 
cônica. Essa saliência é denominada filete. As roscas podem ser internas ou 
externas. As roscas internas encontram-se no interior das porcas. As roscas 
externas se localizam no corpo dos parafusos. 
 
 
 28 
 
 
Figura 29 - Roscas internas e externas. 
 
As roscas permitem a união e desmontagem de peças, como também, 
movimento de peças. O parafuso que movimenta a mandíbula móvel da morsa é 
um exemplo de movimento de peças. 
 
 
 
Figura 30 – Exemplo de utilização de roscas. 
 
 
A figura abaixo indica a terminologia de rosca da maneira que se segue. 
 
Passo (P) é a distância entre pontos correspondentes de filetes adjacentes, 
medida paralelamente ao eixo da rosca. 
Diâmetro maior ou nominal d é o maior diâmetro da parte roscada. 
Diâmetro menor ou de raiz dr é o menor diâmetro da parte roscada. 
Diâmetro médio dm é a média dos diâmetros maior e menor. 
Ângulo de hélice β. 
 
 
 
 
 
 
 29 
 
 
 
Figura 31 – Principais parâmetros das roscas. 
 
 
Os filetes das roscas apresentam vários perfis. Esses perfis, sempre uniformes, 
dão nome às roscas e condicionam sua aplicação. 
 
 
Triangular: É o mais comum. Utilizado em 
parafusos e porcas de fixação, uniões e tubos. 
 
 
 
 
Trapezoidal: Empregado em órgãos de comando 
das máquinas operatrizes (para transmissão de 
movimento suave e uniforme), fusos e prensas de 
estampar (balancins mecânicos). 
 
 
Redondo: Empregado em parafusos de grandes 
diâmetros e que devem suportar grandes esforços, 
geralmente em componentes ferroviários. É 
empregado também em lâmpadas e fusíveis pela 
facilidade na estampagem. 
 
Dente de serra: Usado quando a força de 
solicitação é muito grande em um só sentido 
(morsas, macacos, pinças para tornos e 
fresadoras). 
 
Quadrado: Quase em desuso, mais ainda utilizado 
 em parafusos e peças sujeitas a choques e 
grandes esforços. (morsas). 
 
 
 30 
 
 
Sentido de direção da rosca: Dependendo da inclinação dos filetes em relação ao 
eixo do parafuso, as roscas ainda podem ser direita e esquerda. Portanto, as 
roscas podem ter dois sentidos: à direita ou à esquerda. Na rosca à direita, o 
filete sobe da direita para a esquerda, conforme a figura abaixo (Figura 32 (a)). 
Quando, ao avançar, gira no sentido dos ponteiros do relógio (sentido de aperto à 
direita). Na rosca esquerda, o filete sobe da esquerda para a direita, conforme a 
figura abaixo (Figura 32 (b)). Quando, ao avançar, gira em sentido contrário ao 
dos ponteiros do relógio (sentido de aperto à esquerda). 
 
 
 
 
Figura 32 – Sentido e direção das roscas. 
 
 
 
 
 
 
2.4 Padrões de Roscas e Definições: 
 
 
Roscas Triangulares: 
 
 
 31 
As roscas triangulares classificam-se, segundo o seu perfil, em três tipos: 
 
 Rosca Métrica; 
 
 Rosca Americana; 
 
 Rosca Whitworth; 
 
 
Para nosso estudo, vamos detalhar apenas três tipos: a Métrica, a Americana e a 
Whitworth. 
 
 
 
Rosca métrica de perfil triangular ISO ABNT – NB97: 
 
 
 
 
Figura 33 – Roscas métrica e duas dimensões. 
 
 
 
 
 
A rosca métrica fina, num determinado comprimento, possui maior número de 
filetes do que a rosca normal. Permite melhor fixação da rosca, evitando 
afrouxamento do parafuso, em caso de vibração de máquinas. Exemplo: em 
veículos. 
 
 
 
 32 
 
Rosca Americana Normal: 
 
 
 
 
Figura 34 – Rosca americana normal e duas dimensões. 
 
 
 
Rosca Whitworth Normal (BSW) e Fina (BSF): 
 
 
 
 
Figura 35 – Roscas withworth normal e fina com suas dimensões. 
 
 
A fórmula para confecção das roscas Whitworth normal e fina é a mesma. 
Apenas variam os números de filetes por polegada. Utilizando as fórmulas 
anteriores, você obterá os valores para cada elemento da rosca. 
 
 
 
 33 
 
Rosca Whitworth Gás (BSP): 
 
 
 
 
Figura 36 – Roscas Withworth gás e suas dimensões. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Normas e Tabelas de Roscas: 
 
Para facilitar a obtenção dos principais parâmetros, apresentamos a seguir as 
principais tabelas de roscas usadas comercialmente: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 34 
 
 
Figura 37 – Rosca métrica de perfil triangular série normal. 
 
 
 
 
 
 
 35 
 
 
Figura 38 – Rosca métrica de perfil triangular série fina. 
 
 
 
 
 
 
 36 
 
 
Figura 39 – Roscas BSW e BSF. 
 
 
 37 
2.5 Parafusos, Porcas e Arruelas: 
 
Os parafusos são formados por um corpo cilíndrico roscado, que pode ter vários 
formatos e suas dimensões normalizadas. 
 
 
 
Figura 40 Parafuso cabeça sextavada DIN 931. 
 
 
Segundo as normas os parafusos se diferenciam pela rosca, forma de cabeça, 
haste e forma de aciona mento. A Figura 41 mostra os tipos usuais de cabeças 
para acionamento com chave de fenda. 
 
 
 
Figura 41 Tipos das cabeças de parafusos de várias fendas. 
 
 
Havendo necessidade de travar elementos, usa-se parafuso sem cabeça com 
pontas adequadas ao trabalho a que se destinam. 
 
 
 
Figura 42 - Parafuso sem cabeça. 
 
 
 38 
Quando o parafuso está sujeito a forças de serviço severas como, por exemplo: 
pressão de vapor, gases ou líquidos, a união é feita através de parafusos com 
haste (ou colo) de dilatação (Figura 43). Esse elemento absorve muito bem as 
forças pulsatórias, por isso é bastante usado em motores de combustão interna. 
 
 
 
Figura 43 - União por parafuso com haste. 
 
A vantagem em usar um parafuso com haste de dilatação é que, nas situações 
citadas, distribui-se a tensão por toda a haste. Enquanto num parafuso comum a 
tensão se concentra no final da rosca. Segundo norma DIN o diâmetro da haste 
deve ser 10% menor que o diâmetro do fundo da rosca, e entre o diâmetro maior 
da rosca eo diâmetro da haste é necessário um ângulo de 20°. 
 
As uniões roscadas sujeitas à solicitação transversal necessitam de recursos 
adicionais para proteger o parafuso contra o cisalhamento e manter a posição 
das partes. 
 
 
Figura 44 – Uniões sujeitas a solicitações transversais. 
 
 39 
Porcas: 
 
As porcas têm normalmente forma prismática ou cilíndricas, com um furo 
roscado, por onde entra o parafuso. 
 
 
 
Figura 45 – Exemplos de porcas. 
 
Exceção a essa regra é a porca cega onde à altura é 0,8 do diâmetro nominal da 
rosca e porcas para pequenos esforços em que a altura é 0,5 do diâmetro 
nominal. 
 
 
Tipos de Porcas: 
 
 
 
 
 40 
 
 
 
 
Figura 46 – Tabela com os tipos de porcas. 
 
 
 
Utilização das Roscas: 
 
 
As roscas fazem parte dos parafusos e porcas que são elementos de união com 
fechamento de forças, isto é, caracterizados pelo aperto de uma peça sobre a 
outra, criando uma área de grande atrito. 
 
 
 
Figura 47 – Utilização das roscas. 
 
 
A força de aperto resulta da tensão do parafuso ao ser apertado.A tensão 
produzida tem de ser superior às forças opostas a ela durante o funcionamento. 
A tensão resultante chama-se tensão inicial. 
 
 41 
 
 
 
Comportamento dos Parafusos: 
 
 
Ao se apertar um parafuso a tensão aumenta continuamente até um certo ponto. 
Continuando-se a apertá-lo nota-se uma diminuição progressiva da tensão até 
ocorrer o rompimento (Figura 48). 
 
 
 
 
Figura 48 - Rompimento de um parafuso. 
 
 
Na zona de tensão progressiva o parafuso deforma-se elasticamente. 
Deformado, sua tendência é voltar ao comprimento inicial, não podendo fazê-lo, 
devido às peças de união, exerce a força de aperto.Continuando-se a apertá-lo 
provocam-se deformações plásticas, isto é, o parafuso mantém seu comprimento 
deformado, mesmo após cessar o esforço de tração. Um parafuso apertado 
dessa forma não possui força de aperto ou tensão inicial. 
 
 
A forma de se ter um aperto adequado é manter a deformação dentro da zona 
elástica. Quer dizer, dentro do limite de elasticidade do material de que é 
fabricado o parafuso (Figura 49). 
 
 
 
 
 
 
 42 
 
 
 
 
 
 
Figura 49 – Alongamento de um parafuso. 
 
 
 
Em geral, os parafusos são apertados com chaves comuns, o que gera uma das 
seguintes situações: 
 
 
 os parafusos pequenos (até 12mm) ficam demasiadamente apertados; 
 
 os parafusos grandes (acima de 12mm) ficam pouco apertados; 
 
 os parafusos ficam adequadamente apertados devido à habilidade do 
mecânico. 
 
 
 
Para evitar estas variações e obter um trabalho seguro devem-se usar 
ferramentas indicadoras de aperto e seguir as especificações do fabricante da 
máquina ou equipamento. 
 
 
 
 
 
 
 43 
Ferramentas Indicadoras de Aperto: 
 
 
 
Figura 50 – Principais ferramentas usadas no aperto de parafusos. 
 
 
Tipos Especificados de Aperto: 
 
 Especificado por torção (torque) em libras por polegadas, 
Kg.cm,lb.pé.N.m ou Kg.m – é importante verificar se a tração é dada 
para parafuso seco ou lubrificado. Em caso da falta de especificação do 
lubrificante, usar graxa com bissulfeto de molibdênio (Molikote G); 
 
 Especificado por fração de volta - isto é, encosta-se o parafuso até 
eliminar toda a folga e dá-se mais uma fração de volta, exemplo 90 ou 
120°, conforme especificação do fabricante. Esse procedimento elimina 
a influência do coeficiente de atrito que varia entre 0,15 e 0,25 a seco e 
entre 0,11 e 0,19 com lubrificante; 
 
 44 
 
 Especificado pela medição do comprimento que aumenta com o aperto 
-para isso a cabeça e a ponta devem ter bom acabamento.Mede-se o 
parafuso antes de colocá-lo e aperta-se até atingir o comprimento 
especificado pelo fabricante ou, na falta deste, usar 0,2% do 
comprimento. 
 
 
Comportamento das Porcas: 
 
A porca como um todo sofre compressão e seus filetes sofrem tração, flexão e 
esforços de cisalhamento. Esforços estes que não estão uniformemente 
distribuídos por todas as voltas do filete. Em formas normais de porcas, a 
primeira volta absorve aproximadamente 1/3 do esforço total. 
 
 
 
Figura 51 - Distribuição esquemática do esforço na porca. 
 
A resistência ao cisalhamento e à flexão é de 20 a 35% maior nos filetes da porca 
do que nos filetes do parafuso. Por isso encontramos, com freqüência, porcas 
feitas com materiais de menor resistência do que o material do parafuso. 
 
 
Montagem com Parafusos: 
 
Na montagem, usando parafusos, deve-se considerar a resistência do parafuso e 
das peças fixadas por ele. Também deve-se ter à mão os manuais de serviços 
das máquinas que fornecem a seqüência de operações e os torques. Na falta 
destes dados procede-se do seguinte modo: 
 
 A fim de reutilizar um parafuso, deve-se examiná-lo quanto a trincas, 
planeza, estado da rosca, estado da cabeça e esquadro entre corpo e 
cabeça. Não é aconselhável tentar recuperar parafusos ou porcas 
danificadas; 
 
 Limpar e examinar os alojamentos dos parafusos (corpo da máquina ou 
porca). Repassar a rosca com macho condizente para eliminar 
rebarbas ou impurezas no fundo dos filetes. Limpar novamente e não 
deixar óleos nos furos cegos a fim de evitar o travamento hidráulico; 
 
 Encostar todos os parafusos antes de apertar o primeiro; 
 
 Apertar os parafusos evitando deformações e desalinhamentos. 
 
 45 
A Figura 52 mostra seqüências adequadas de aperto. Deve-se observar ainda 
que os parafusos que estão sujeitos a forte solicitação de trabalho em altas 
temperaturas precisam ser reapertados a estas temperaturas. 
 
 
 
Figura 52 – Seqüências de apertos de séries de parafusos. 
 
 
Danos Típicos em Roscas: 
 
 Quebra do parafuso; 
 
 Cisalhamento ou arrancamento da cabeça. 
 
 
 
 46 
 
Neste caso, para extrair a parte restante improvisa-se um alojamento para chave 
de boca fixa; ou usa-se extrator apropriado para casos em que a quebra tenha se 
dado no mesmo plano que a superfície da peça. 
 
 
A figura 53 mostra a seqüência para o uso do extrator, o qual requer apenas um 
furo, no centro do parafuso, em diâmetro inferior ao do núcleo da rosca. 
 
 
O extrator é constituído de aço-liga especial e possui uma rosca dente-de-serra, 
múltipla, cônica e à esquerda. Geralmente, é encontrado em jogos para vários 
diâmetros diferentes. 
 
 
 
 
Figura 53 - Seqüência para o uso do extrator 
 
 
 
Rosca Interna Danificada: 
 
 
Há várias maneiras de consertar uma rosca interna avariada, a melhor 
geralmente é a colocação de um inserto. 
 
 
Quando a parede for suficiente, o furo deve ser alargado e roscado.Em seguida, 
coloca-se no furo um pino roscado, que deve ser faceado e fixado por solda ou 
chaveta. A última operação é furá-lo e roscálo com a medida original. 
 
 
Veja, a seguir, os insertos que já existem prontos no mercado que podem ser 
usados com vantagem no lugar do bujão anteriormente citado. 
 
 
 
 
 47 
 
 
 
Figura 54 - Seqüência para o uso do extrator 
 
 
Tensão Inicial Aparente: 
 
Existem duas situações onde o mecânico aplica o momento de torção correto e o 
equipamento apresenta falhas no aperto com pouco uso. 
 
 Atrito excessivo - causado por erros de forma e posição, falta de 
lubrificação e asperezas nas superfícies de deslizamento. Esses fatores 
farão com que boa parte do torque aplicado seja empregada para 
 
 48 
vencer o atrito em questão. Logo, isto não permitirá que a tensão no 
parafuso atinja a zona elástica. Com isso, teremos uma tensão inicial 
apenas aparente. 
 
 Desalinhamento (principalmente em prisioneiros) - causado por furo 
roscado oblíquo. Neste caso, uma parte importante do momento de 
torção é absorvida pela deformação forçada no prisioneiroe pela 
deformação no assentamento oblíquo da porca. Deste modo, apesar de 
o valor do momento de torção estar correto, a tensão inicial é 
puramente aparente; pois, o parafuso deformou-se, ao ser apertado, 
mas não se alongou elasticamente (Figura 55). 
 
 
 
Figura 55 – Desalinhamento. 
 
 
Identificação Normalizada: 
 
Identificação segundo DIN 267: 
 
Ela é feita por dois algarismos no parafuso e um na porca. O primeiro algarismo 
multiplicado por 100 fornece a resistência à tração do material. Multiplicando por 
10 o produto do primeiro pelo segundo obtemos o limite de escoamento do 
material. Nas porcas aparece apenas o algarismo indicador da resistência à 
tração (Figura 56). 
 
 
 
 
 
 49 
 
 
 
Figura 56 - Identificação segundo DIN 267. 
 
 
Identificação segundo SAE J429: 
 
Ela é feita por marcas na cabeça do parafuso e na porca. 
 
 
 
Figura 57 - Identificação segundo a SAE J429. 
 
 
Arruelas: 
 
As arruelas têm a função de distribuir uniformemente a força de aperto entre a 
porca/parafuso e as partes montadas (Figura 58). 
 
 
 
Figura 58 - Identificação das arruelas segundo DIN 267. 
 
 
 50 
Durante o funcionamento de um mecanismo, as vibrações, os esforços e os 
atritos tendem a desapertar as peças roscadas. Devido a isso, muitos tipos de 
arruelas têm também a função de elemento de trava. 
 
 
 
Figura 59 – Tipos de arruelas. 
 
 
Aplicação – parafuso, porca e arruela: 
 
 
 
 
 51 
 
 
 52 
 
 
 53 
 
 
Figura 60 – Aplicações de parafusos, porcas e arruelas. 
 
 
2.6 Anel Elástico 
 
É um elemento usado para impedir o deslocamento axial, posicionar ou limitar o 
curso de uma peça deslizante sobre um eixo. Conhecimento também por anel de 
retenção, de trava ou de segurança. 
 
 
 54 
Fabricado de aço para molas, tem a forma de anel incompleto, que se aloja em 
um canal circular construído conforme normalização. 
 
 
 
Figura 61 – Tipos usuais de anéis elásticos e suas aplicações. 
 
 
 55 
 
Dados para manutenção dos anéis: 
 
Falhas dos anéis elásticos: As falhas dos anéis podem ocorrer devido a defeitos 
de fabricação ou condições de operação. No segundo caso, as causas podem 
ser vibração, impacto, flexão, alta temperatura ou atrito excessivo. 
 
Há também o agravante de casos em que o projeto previa esforço estático, mas 
as condições de trabalho geraram esforço dinâmico.Esta última situação faz com 
que o alojamento do anel também se danifique. 
 
Pontos a observar na montagem: 
 
Na montagem dos anéis, alguns pontos importantes devem ser observados: 
 
 A dureza do anel deve ser compatível com os elementos que trabalham 
com ele. 
 A uniformidade da pressão em volta da canaleta assegura a aderência e 
resistência. 
 O anel nunca deve estar solto, mas alojado no fundo da canaleta com 
certa pressão. 
 A superfície do anel deve estar livre de rebarbas, fissuras e oxidações. 
 Em aplicações sujeitas à corrosão, os anéis devem receber tratamento 
anticorrosivo adequado. 
 Em caso de anéis de secção circular, utilizá-los unicamente ou uma vez. 
 Utilizar ferramentas adequadas para evitar entortamentos e esforços 
exagerados. 
 Montar o anel com a abertura apontando para os esforços menores, 
quando possível. 
 Nunca substituir um anel normalizado pelo “equivalente" feito de chapa ou 
arame sem os mesmos critérios. 
 
 
2.7 Parafuso de Potência: 
 
O parafuso de potência é um dispositivo usado em máquinas para transformar o 
movimento angular em movimento linear e, usualmente, para transmitir potência. 
São aplicações familiares do parafuso de potência: o fuso do torno, o parafuso 
para torno de bancada, os parafusos para prensas e macacos. 
 
A figura seguinte mostra uma representação esquemática da aplicação de 
parafusos de potência em uma prensa. Aplica-se um torque T às extremidades 
dos parafusos por meio de um par de engrenagens; o cabeçote da prensa é 
acionado, movimentando-se para baixo ou para cima a depender de que se 
queira. 
 
 56 
 
 
Figura 62 - Representação esquemática da aplicação de parafusos de potência em uma prensa. 
 
 
Quando o avanço é suficientemente grande ou o atrito suficientemente pequeno, 
de modo que a carga baixe por si só, fazendo o parafuso girar sem emprego de 
qualquer força externa, o torque T será negativo ou nulo. Quando se obtém um 
torque positivo, diz-se que o parafuso é auto-retentor. A Figura abaixo mostra um 
parafuso de potência com roscas quadrada,com diâmetro médio dm , passo p e 
ângulo de hélice β, carregado por uma força axial de compressão. 
 
 
 
Figura 63 - Parafuso de potência com rosca quadrada. 
 
 57 
 
2.8 Pré Carregamento dos Parafusos 
 
Quando se deseja uma união desmontável sem empregar métodos destrutivos e 
que seja suficientemente resistente para suportar as cargas externas de tração e 
de cisalhamento ou a combinação delas, usa-se uma junta simplesmente 
aparafusada, com arruelas endurecidas, é uma boa solução. 
 
Tal união está ilustrada na Figura 64, na qual o parafuso primeiramente é 
apertado para produzir uma força inicial de tração Fi, após a qual são aplicadas a 
cargas externas de tração P e a carga externa de cisalhamento Fs.O efeito de 
pré-carregamento é dar às partes em compressão melhor resistência à carga de 
tração externa e aumentar o atrito entre as peças, para resistirem melhor à carga 
de cisalhamento. A carga de cisalhamento não afeta a tração final no parafuso, 
podendo, portanto, ser desprezada no estudo do efeito da carga externa de 
tração na compressão das peças e na tração resultante no parafuso. 
 
 
 
Figura 64 – Exemplo de uma união por parafuso. 
 
 
2.9 Montagem-Torque: 
 
Tendo aprendido que um pré-carregamento elevado é desejável em uniões 
importantes, devem-se agora considerar os meios de assegurar que o pré-
carregamento se processe por ocasião da montagem das peças. 
 
Quando se pode medir com um micrômetro o comprimento total de um parafuso 
montado, pode-se determinar o alongamento do parafuso devido à carga inicial 
de montagem Fi. Assim, simplesmente aperta-se a porca até o parafuso alongar 
 
 58 
de uma certa quantidade. Isto assegura que o pré-carregamento desejado seja 
atingido. 
 
O alongamento de um parafuso não pode ser medido, se a extremidade roscada 
ficar em um furo cego. Em muitos casos, mesmo em montagens com porcas, é 
impraticável medir-se o alongamento do parafuso.Em tais casos, deve-se estimar 
o torque de montagem necessário para estabelecer o pré-carregamento.Então, 
pode-se usar uma chave com torquímetro, uma pneumática ou um método de 
controlar o giro da porca. 
 
A chave com torquímetro tem mostrador que indica o torque aplicado. 
 
Com a chave pneumática, a pressão do ar é ajustada de maneira que o aperto 
cesse, quando se atinge o torque desejado; em algumas chaves pneumáticas, o 
ar é automaticamente descarregado, quando se atinge o torque marcado. 
 
O método de controlar o giro da porca requer que, primeiramente, seja definido o 
significado de montagem sem folga.As condições de montagem sem folga são 
atingidas com alguns impactos da chave de impacto ou por um homem usando 
uma chave comum. Uma vez atingidas as condições de montagem sem folga, 
todo giro adicional desenvolverá uma tração útil no parafuso. Neste método, 
deve-se calcular um número fracionário de voltas da porca, necessário para 
prover o pré-carregamento desejado. Por exemplo, para parafusos estruturais 
pesados de cabeça sextavada, o método estabelece que a porca deve ser girada 
no mínimo 180° a partir das condições iniciais, sob condições ideais.Note-se que 
este é também o giro correto para as porcas das rodas de um carro de 
passageiro. 
 
Com algumas definições e simplificações,pode-se achar no torque T para a 
montagem através da fórmula simplificada: 
 
dFT i20,0=
 
 
Sendo T, o torque necessário para um pré-carregamento Fi , quando se conhece 
as dimensões do parafuso. 
 
 
2.10 Chaveta: 
 
Chaveta é um corpo prismático que pode ter faces paralelas ou inclinadas, em 
função da grandeza do esforço e tipo de movimento que deve transmitir. É 
construída normalmente de aço. 
 
A união por chaveta é um tipo de união desmontável, que permite às árvores 
transmitirem seus movimentos a outros órgãos, tais como engrenagens e polias. 
 
 
 59 
Classificação e Características: 
 
 
Chaveta de Cunha (ABNT-PB-121): 
 
Empregada para unir elementos de máquinas que devem girar. Pode ser com 
cabeça ou sem cabeça, para facilitar sua montagem e desmontagem. Sua 
inclinação é de 1:100, o que permite um ajuste firme entre as partes (Figura 65). 
 
 
 
Figura 65 – Chaveta de cunha. 
 
 
O princípio da transmissão é pela força de atrito entre as faces da chaveta e o 
fundo do rasgo dos elementos, devendo haver uma pequena folga nas laterais 
(Figura 66). 
 
 
 
Figura 66 – Princípio de transmissão de forças em uma chaveta. 
 
 
Havendo folga entre os diâmetros da árvore e do elemento movido, a inclinação 
da chaveta provocará na montagem uma determinada excentricidade, não sendo, 
portanto aconselhado o seu emprego em montagens precisas ou de alta rotação 
(Figura 67). 
 
 
 60 
 
 
Figura 67 – Folga entre a árvore e o elemento movido. 
 
 
A figura 68 mostra o modo de sacar a chaveta com cabeça. 
 
 
 
Figura 68 – Como sacar uma chaveta. 
 
 
Chaveta Encaixada (DIN 141, 490 e 6883): 
 
É a chaveta mais comum e sua forma corresponde ao tipo mais simples de 
chaveta de cunha. Para facilitar seu emprego, o rasgo da árvore é sempre mais 
comprido que a chaveta (Figura 69). 
 
 
 
Figura 69 –Chaveta encaixada. 
 
 
 61 
 
Chaveta Meia-cana (DIN 143 e 492): 
 
Sua base é côncava (com o mesmo raio do eixo). Sua inclinação é de 1:100, com 
ou sem cabeça. Não é necessário rasgo na árvore, pois transmite o movimento 
por efeito do atrito, de forma que, quando o esforço no elemento conduzido é 
muito grande, a chaveta desliza sobre a árvore (Figura 70). 
 
 
 
Figura 70 –Chaveta encaixada. 
 
 
 
Chaveta Plana (DIN 142 e 491): 
 
É similar à chaveta encaixada, tendo, porém, no lugar de um rasgo na árvore, um 
rebaixo plano. Sua inclinação é de 1:100 com ou sem cabeça. 
Seu emprego é reduzido, pois serve somente para a transmissão de pequenas 
forças (Figura 71). 
 
 
 
Figura 71 –Chaveta plana. 
 
 
Chaveta Tangencial (DIN 268 e 271): 
 
É formada por um par de cunhas com inclinação de 1:60 a 1:100 em cada rasgo. 
São sempre utilizados duas chavetas e os rasgos são posicionados a 120°. 
 
 
 62 
A designação tangencial é devido a sua posição em relação ao eixo. Por isso, e 
pelo posicionamento (uma contra a outra), é muito comum o seu emprego para 
transmissão de grandes forças, e nos casos em que o sentido de rotação se 
alterna (Figura 72). 
 
 
 
Figura 72 –Chaveta tangencial. 
 
 
Chaveta Transversal: 
 
Aplicada em uniões de órgãos que transmitem movimentos não só rotativos como 
também retilíneos alternativos (Figura 73). 
 
 
 
Figura 73 –Chaveta transversal. 
 
 
Quando é empregada em uniões permanentes, sua inclinação varia entre 1:25 e 
1:50. Se a união necessita de montagens e desmontagens freqüentes, a 
inclinação pode ser de 1:6 a 1:15 (Figura 74). 
 
 
 63 
 
 
Figura 74 –Chaveta transversal – Simples e dupla. 
 
 
Chaveta Paralela (DIN 269): 
 
É normalmente embutida e suas faces são paralelas, sem qualquer conicidade. O 
rasgo para o seu alojamento tem o seu comprimento. As chavetas embutidas 
nunca têm cabeça e sua precisão de ajuste é nas laterais, havendo uma pequena 
folga entre o ponto mais alto da chaveta e o fundo do rasgo do elemento 
conduzido (Figura 75). 
 
 
 
Figura 75 –Chaveta paralela. 
 
 
A transmissão do movimento e das forças é feita pelo ajuste de suas faces 
laterais com as do rasgo da chaveta. A chaveta paralela varia quanto à forma de 
seus extremos (retos ou arredondados) e quanto à quantidade de elementos de 
fixação à árvore. 
 
 
 
 64 
 
Pelo fato de a chaveta paralela proporcionar um ajuste preciso na árvore não 
ocorre excentricidade, podendo, então, ser utilizada para rotações mais elevadas. 
 
 
Chaveta de Disco ou Meia-lua tipo Woodruff (DIN 496 e 6888): 
 
É uma variante da chaveta paralela, porém recebe esse nome porque sua forma 
corresponde a um segmento circular (Figura 76). 
 
 
 
Figura 76 –Chaveta de disco ou Meia-lua. 
 
 
É comumente empregada em eixos cônicos por facilitar a montagem e se adaptar 
à conicidade do fundo do rasgo do elemento externo. 
 
 
 
Tolerâncias para Chavetas: 
 
O ajuste da chaveta deve ser feito em função das características de trabalho a 
que vai ser submetida. 
 
A figura 77 mostra os três tipos mais comuns de ajustes e tolerâncias para 
chavetas e rasgos. 
 
 
 
 
Figura 77 – Tolerâncias para chavetas. 
 
 
 
 65 
 
 
Dados para Manutenção: 
 
O material mais usado nas chavetas é aço com baixo teor de carbono (~ 0,2%), 
visto que é sempre preferível uma falha na chaveta ao invés de uma falha em 
outro componente mais caro. 
 
Na substituição de chavetas é preciso considerar o acabamento superficial, o 
ajuste e o arredondamento dos cantos para evitar força de atrito excessiva. O 
estado dos canais de chaveta deve estar em boas condições, principalmente 
quanto a perpendicularidade. Pois além do esforço de cisalhamento as chavetas 
sofrem torção, esforço este que tende a virá-las em sua sede (Figura 78 (a)). 
 
Quanto à chaveta de cunha, outros cuidados na montagem devem ser 
observados: uma tensão de aperto que não gere danos, fissuras (Figura 78 (b)) 
ou excentricidade, e deve ser feita uma proteção da parte saliente dessas peças 
para evitar acidentes. 
 
Quando for necessário construir canais de chavetas, as dimensões têm de ser 
normalizadas e os cantos precisam ter raios para evitar concentração de tensões 
(Figura 78 (c)). 
 
 
 
Figura 78 – Dados para manutenção. 
 
 
 
Nunca se deve aumentar a profundidade dos rasgos com objetivo de aumentar a 
resistência; este procedimento reduz a capacidade básica da árvore ou do cubo a 
uma carga externa. 
 
Eventualmente, em condições favoráveis, pode-se trocar uma chaveta paralela 
por um tipo meia-lua. Esse tipo praticamente elimina os problemas com torção; 
especialmente se o eixo for temperado. 
 
 
 
 66 
3. Molas: 
 
São elementos elásticos de grande importância, empregados com os seguintes 
objetivos: absorver energia, como em suspensão de automóveis; acumular 
energia, como em relógios; manter elementos sob tensão controlada, como em 
válvulas; medir, como em balanças e outros instrumentos (Figura 79). 
 
 
 
Figura 79 – Parâmetros principais de uma mola. 
 
 
As molas realizam esforços de tração, compressão, torção e flexão. A seguir os 
tipos mais comuns. 
 
3.1 Tipos de Molas: 
 
Mola helicoidal - nas formas cilíndrica, barriletada ou cônica. Trabalha para 
compressão ou tração. O barriletamento ou conificação visa aumentar o curso 
sem encostar as espiras (Figura 80 (a)). Pode ter a secção circular ou prismática 
(Figura 80 (b)). 
 
 
 
Figura 80 – Exemplo de mola helicoidal. 
 
 67 
Barra de torção – fabricada de vergalhão redondo ou quadrada (Figura 81). 
Também submetida a um torque. 
 
 
 
Figura 81 – Barra de torção. 
 
 
Mola espiral - trabalha para torção. É fabricada de arame ou fita de aço (Figura 
82), enrolada em espiral plana e deforma-se sob a aplicação de um momento 
torsor. 
 
 
 
Figura82 – Mola espiral. 
 
 
Mola de torção - fabricada com fios de secção circular ou prismática (Figura 83), 
para travas, esperas ou molas de retorno. 
 
 
Figura 83 – Mola de torção. 
 
 
Mola de disco - plana feita de chapa de aço recortada de várias maneiras. 
 
 
 
Figura 84 – Mola de disco. 
 
 68 
Mola prato - feita de chapa conificada. Trabalha para compressão (Figura 85). É 
formada por uma pilha de discos montados com as concavidades alternadamente 
opostas. Possibilita variar a rigidez e capacidade de carga apenas mudando o 
número de discos ou sua disposição. 
 
 
 
Figura 85 – Mola prato. 
 
 
Mola de flexão - consiste em uma ou várias lâminas de aço, levemente curvas 
ou planas, sustentadas em uma ponta (vigas de balanço) (Figura 86 (a)) e 
carregadas na outra. Pode ser também sustentada em ambas as pontas e 
carregadas ao centro (Figura 86 (b)). 
 
 
 
Figura 86 – Molas de flexão. 
 
 
Uma forma especial de mola de flexão é a formada por feixes de molas (mola 
balestra Figura 87); que utiliza várias lâminas de comprimentos diferentes, 
conseguindo grande resistência. 
 
 
 
Figura 87 – Feixe de molas ou mola balestra. 
 
 
 
 69 
Mola anelar - constituída por anéis com chanfros alternadamente internos e 
externos superpostos em um cilindro (Figura 88). Sob compressão axial, os anéis 
internos contraem-se e os externos expandem-se. Usada para solicitações de 
alta rigidez. 
 
 
 
Figura 88 – Mola anelar. 
 
 
Mola de borracha - é formada por tarugos de borracha separados por discos 
metálicos (Figura 89), trabalha para compressão. Possui alta capacidade de 
armazenar energia e resiste bem ao cisalhamento. Usada habitualmente para 
isolar vibrações. Em veículos e máquinas, emprega-se um tipo chamado coxim, 
que é um bloco de borracha colado a placas de metal. 
 
 
 
Figura 89 – Mola de borracha. 
 
 
Mola de plastiprene - feita em forma de tarugos de uretano sólido. Está 
substituindo com vantagem a mola de aço usada em ferramentaria, visto que 
resiste muito bem aos óleos, raramente quebra de imprevisto, suporta altas 
pressões e tem ótima flexibilidade (Figura 90). 
 
 
 
Figura 90 – Mola de plastiprene. 
 
 70 
Mola voluta - formada por uma lâmina relativamente larga, enrolada em hélice 
cônica com superposição das espiras. É usada quando são exigidos peças muito 
compactas e amortecimento pelo atrito entre as espiras (Figura 91). 
 
 
 
Figura 91 – Mola de voluta. 
 
 
3.2 Materiais para Molas: 
 
 Aço piano - contém de 097 a 1% de carbono, 0,25 a 0,40% de manganês 
e 0,1 a 092% de silício. Seu limite de ruptura é de 1 700 N/mm2. 
 
 Aço mola trefilado duro - contém 0,5 a 0,65% de carbono e 0,7% a 1% de 
manganês. Seu limite de ruptura está entre 840 e 1 260 N/mm2. 
 
 Aço laminado a quente - contém de 0,9 a 1,05% de carbono. Seu limite de 
ruptura está entre 1 230 e 1 370 N/mm2. 
 
 Aço silício-manganês (SAE-9260) - com 0,6% de carbono, 0,6 a 0,9% de 
manganês e 1,8 a 2,2% de vanádio. Seu limite de ruptura está entre 1 400 
e 2 100N/mm2. Usado para molas de veículos. 
 
 Aço cromo-vanádio -(SAE-6150) - com 0,5% de carbono, 0,5 a 0,8% de 
manganês, 0,9 a 1,2% de cromo e 0,15 a 0,2% de vanádio. Usado 
especialmente para molas de válvulas. 
 
 Aço mola revenido - contém de 0,85 a 1% de carbono e 0,3 a 0,45% de 
manganês. Seu limite de ruptura está entre 1050 e 1 750 N/mm2. 
 
 Aço inoxidável para molas - com 0,12% de carbono, 17 a 20% de cromo e 
8 a 10% de níquel. Seu limite de ruptura está entre 1 050 e 1 960 N/mm2. 
 
 Bronze fosforoso para molas - com 5% de estanho e 0,5% de fósforo. Seu 
limite de ruptura é 660 N/mm2. 
 
 
 71 
3.3 Manutenção de Molas: 
 
Uma mola devidamente especificada durará muito tempo. Em caso de abuso, 
apresentará os seguintes danos: 
 
 Quebra - causada por excesso de flexão ou torção; 
 
 Flambagem - ocorre em molas helicoidais longas por falta de guia; 
 
 Amolecimento - causado por superaquecimento presente no ambiente ou 
devido ao esforço de flexão. 
 
 
Recomendações: 
 
 Evitar a sobrecarga da mola - ela foi especificada para uma solicitação 
determinada, não devendo ser submetida a um esforço maior que o 
previsto. 
 Impedir a flambagem - se a mola helicoidal comprimida envergar no 
sentido lateral, providenciar uma guia. 
 Evitar o superaquecimento - providenciando refrigeração e troca da mola 
que mudou de coloração. 
 Evitar desgaste não uniforme das pontas - isso criaria um esforço adicional 
não previsto. 
 Testar as molas nas revisões periódicas da máquina - fazê-lo num 
dispositivo que indique a relação entre o curso e o peso aplicado sobre a 
mola. Trocar a mola que enfraquecer. 
 Evitar tentativas de consertar a mola quebrada esticando-a, é inútil. 
Somente em casos de quebra das pontas de molas muito pesadas, é 
possível consertá-las soldando-as com eletrodos de alto cromo. 
 Quando uma emergência tornar indispensável a fabricação de uma mola, 
considerar o tipo de material e seu estado superficial; evitando marcas de 
ferramentas, riscos de matrizes de trefilação, incrustações, rugosidade 
excessiva e descarbonetação superficial. As molas helicoidais podem ser 
enroladas a frio até o diâmetro do arame de 13mm. 
 
 
 
 72 
4. MANCAIS 
 
São conjuntos destinados a suportar as solicitações de peso e rotação de eixos e 
árvores. No ponto de contato entre a superfície do eixo e a superfície do mancal, 
ocorre atrito. 
 
Dependendo da solicitação de esforços, os mancais podem ser de deslizamento 
ou de rolamento. 
 
 
4.1 Mancais de Deslizamento: 
 
Geralmente, os mancais de deslizamento são constituídos de uma bucha fixada 
num suporte. Esses mancais são usados em máquinas pesadas ou em 
equipamentos de baixa rotação, porque a baixa velocidade evita 
superaquecimento dos componentes expostos ao atrito. 
 
 
 
Figura 92 – Mancal de deslizamento. 
 
 
O uso de buchas e de lubrificantes permitem reduzir esse atrito e melhorar a 
rotação do eixo. As buchas são, em geral, corpos cilíndricos ocos que envolvem 
os eixos, permitindo-lhes uma melhor rotação. São feitas de materiais macios, 
como o bronze e ligas de metais leves. 
 
 
 
Figura 93 – Mancal em corte. 
 
 73 
4.2 Classificação dos mancais de deslizamento: 
 
Pelo sentido das forças que suportam os mancais, classificam-se em: axiais, 
radiais e mistos. 
 
 Axiais - Impedem o deslocamento na direção do eixo, isto é, absorvem 
esforços longitudinais. 
 
 
 
Figura 94 – Mancal axial. 
 
 
 Radiais - Impedem o deslocamento na direção do raio, isto é, absorvem 
esforços transversais. 
 
 
 
Figura 95 – Mancal radial. 
 
 
 MISTOS - Tem, simultaneamente, os efeitos dos mancais axiais e radiais. 
 
 
 
Figura 96 – Mancal misto. 
 
 
 74 
Formas construtivas dos mancais: 
 
Os mancais, em sua maioria são constituídos por uma carcaça e uma bucha. A 
bucha pode ser dispensada em casos de pequena solicitação. 
 
 
4.3 Mancal Axial: 
 
Feito de ferro fundido ou aço tem como fator principal a forma da superfície que 
deve permitir uma excelente lubrificação. A figura abaixo mostra um mancal axial 
com rotação em sentido único e o detalhe dos espaços para lubrificação. 
 
 
 
Figura 97 – Mancal axial – rotação em sentido único. 
 
 
A figura abaixo mostra um caso para rotação alternada com respectivo detalhe 
para lubrificação. 
 
 
 
Figura 98 – Mancal axial – rotação alternada. 
 
 
4.4 Mancal Inteiriço: 
 
Fabricado geralmente de ferro fundido e empregado como mancal auxiliar 
embuchado ou não. 
 
 
 75 
 
 
Figura 99 – Mancal inteiriço. 
 
 
4.5 Mancal Ajustável: 
 
Fabricado de ferro fundido ou aço e embuchado.A bucha tem sempre forma que 
permite reajuste radial. Empregado geralmente em tornos e maquinas que devem 
funcionar com folga constante. 
 
 
 
Figura 100 – Mancal ajustável. 
 
 
4.6 Mancal Reto Bipartido: 
 
Feito de ferro fundido ou aço e embuchado com buchas de bronze ou casquilhos 
de metal antifricção. Empregado para exigências médias. 
 
 
 76 
 
 
Figura 101 – Mancal reto bipartido. 
 
 
4.7 Mancal a Gás: 
 
O gás (nitrogênio, ar comprimido, etc.) é introduzido através de furos radiais no 
mancal e mantém o eixo suspenso no furo. Isso permite altas velocidades e baixo 
atrito. Empregado em turbinas para esmerilhamento e outros equipamentos de 
alta velocidade. 
 
 
 
Figura 102 – Mancal a gás. 
 
 
4.8 Materiais para Bucha: 
 
Os materiais para bucha devem ter as seguintes propriedades: 
 
 Baixo módulo de elasticidade, para facilitar a acomodação à forma do eixo; 
 Baixa resistência ao cisalhamento, para facilitar o alisamento da superfície; 
 Boa capacidade de absorver corpos estranhos,para efeito de limpar a 
película lubrificante; 
 Resistência à compressão, à fadiga, à temperatura de trabalho e a 
corrosão; 
 Boa condutibilidade térmica; 
 Coeficiente de dilatação semelhante ao do aço. 
 
 
 77 
Os materiais mais usados são: bronze fosforoso, bronze ao chumbo, latão, ligas 
de alumínio, metal antifricção, ligas de cobre sinterizado com adição de chumbo 
ou estanho ou grafite em pó, materiais plásticos como nylon e politetrafluretileno 
(teflon). 
 
Os sinterizados são autolubrificantes por serem mergulhados em óleo quente 
após sua fabricação. Este processo faz com que o óleo fique retido na 
porosidade do material e com o calor do trabalho venha a superfície cumprir sua 
função. 
 
O teflon é também autolubrificante, porém é sua estrutura física que lhe confere 
essa propriedade. 
 
Um caso particular de bucha é o casquilho, o qual é feito pela adição de metais 
antifricção em um metal base. O casquilho pode ter a forma do furo do mancal, 
ou ainda pode ter a forma de fitas de metal enroladas para serem comprimidas 
nos alojamentos. 
 
 
Figura 103 – Casquilho. 
 
 
 
Figura 104 – Fitas de metal enroladas. 
 
 
4.9 Formas Construtivas das Buchas: 
 
Uma bucha bem construída deve conter espaço (cuneiforme) adequado para 
atuação do lubrificante. São apresentadas a seguir as secções transversais mais 
comuns e suas aplicações. 
 
 
 
 78 
 
 
Figura 105 – Formas construtivas das buchas. 
 
 
4.10 Manutenção de Mancais: 
 
A tarefa de manutenção é eliminar os fatores que implicam desgaste prematuro 
dos mancais. 
 
De acordo com levantamentos feitos por várias entidades, os perigos de danificar 
os mancais ,distribuem-se como segue: 
 
 . sujeira 43 a 45 % 
 . falhas de lubrificação 10 a 15 % 
 . montagem deficiente 13,5 % 
 . desalinhamento 10 a 13 % 
 . sobrecarga 8 a 9 % 
 . corrosão 4 a 5 % 
 . outros 4 a 5 % 
 
 
Abaixo estão indicados alguns cuidados que se devem tomar quando da 
montagem dos mancais. 
 
 
 
 
 
 
 79 
 
 
 
 
 
Figura 106 – Cuidados na montagem de mancais. 
 
 
 80 
Cuidados para Montagem de Mancais Bipartidos: 
 
Evite a inversão da posição do casquilho, ou a troca do superior pelo inferior, pois 
pode obstruir a passagem de óleo. 
 
 
 
Figura 107 – Exemplo de inversão da posição. 
 
 
Evitar o rasqueteamento ou lixamento interno, para não prejudicar o acabamento 
e a forma, e evitar a incrustação de partículas estranhas. 
 
O aperto excessivo ou dimensionamento incorreto pode provocar uma 
deformação ou folga no casquilho. 
 
 
 
Figura 108 – Exemplo de aperto excessivo. 
 
 
Folgas excessivas entre os pinos de guia e os furos ou mesmo a inversão da 
tampa podem provocar uma descentralização. 
 
 
 81 
 
 
Figura 109 – Exemplo de folgas excessivas. 
 
 
O alojamento do mancal pode estar fora da tolerância (dimensões, ovalização, 
etc.). 
 
 
 
Figura 110 – Exemplo de tolerância inadequada. 
 
 
Cuidados para Montagem de Buchas sob Pressão: 
 
As buchas devem ter um ajuste r6 e montadas em furo H7 , para obter um ajuste 
forçado. O furo da bucha deve ter E6 ou F7, que ao ser comprimido na 
montagem, diminui para H6. 
 
Para facilitar a compressão a bucha deve ser chanfrada com um ângulo de 5 º e 
lubrificada. 
 
As buchas devem ser introduzidas nos mancais bem alinhadas com auxílio do 
dispositivo de arraste (ver figura abaixo) ou mandril auxiliar na prensa. Deve-se 
evitar o uso do martelo. 
 
 
 
Figura 111 – Introdução da bucha no mancal. 
 
 82 
As buchas de metal sinterizado são comprimidas adequadamente com um 
mandril suporte para evitar empeno, rompimento da bucha e manter a medida do 
furo. 
 
O quadro abaixo apresenta os danos mais comuns nos mancais e suas causas. 
 
 
 
 
Figura 112 – Principais danos nos mancais. 
 
 
 83 
5. MANCAIS DE ROLAMENTO 
 
Quando necessitar de mancal com maior velocidade e menos atrito, o mancal de 
rolamento é o mais adequado. Os rolamentos são classificados em função dos 
seus elementos rolantes. Veja os principais tipos, a seguir. 
 
 
 
Figura 113 – Principais tipos de rolamentos. 
 
Os eixos das máquinas, geralmente, funcionam assentados em apoios. Quando 
um eixo gira dentro de um furo produz-se, entre a superfície do eixo e a 
superfície do furo, um fenômeno chamado atrito de escorregamento. 
 
Quando é necessário reduzir ainda mais o atrito de escorregamento, utilizamos 
um outro elemento de máquina, chamado rolamento. Os rolamentos limitam, ao 
máximo, as perdas de energia em conseqüência do atrito. 
 
São geralmente constituídos de dois anéis concêntricos, entre os quais são 
colocados elementos rolantes como esferas, roletes e agulhas. Os rolamentos de 
esfera compõem-se de: 
 
 
 
Figura 114 – Componentes de um rolamento de esferas. 
 
 84 
O anel externo é fixado no mancal, enquanto que o anel interno é fixado 
diretamente ao eixo. 
 
 
 
Figura 115 – Características da montagem de rolamentos. 
 
 
As dimensões e características dos rolamentos são indicadas nas diferentes 
normas técnicas e nos catálogos de fabricantes.Ao examinar um catálogo de 
rolamentos, ou uma norma específica, você encontrará informações sobre as 
seguintes características: 
 
 
Características dos rolamentos: 
 
D: diâmetro externo; 
d: diâmetro interno; 
R: raio de arredondamento; 
L: largura. 
 
 
 
Em geral, a normalização dos rolamentos é feita a partir do diâmetro interno d, 
isto é, a partir do diâmetro do eixo em que o rolamento é utilizado. Para cada 
diâmetro são definidas três séries de rolamentos: leve, média e pesada. 
 
As séries leves são usadas para cargas pequenas. Para cargas maiores, são 
usadas as séries média ou pesada. Os valores do diâmetro D e da largura L 
aumentam progressivamente em função dos aumentos das cargas. 
 
Os rolamentos classificam-se de acordo com as forças que eles suportam. 
Podem ser radiais, axiais e mistos. 
 
 Radiais não suportam cargas axiais e impedem o deslocamento no 
sentido transversal ao eixo. (Figura 116 (a)). 
 
 Axiais - não podem ser submetidos a cargas radiais. Impedem o 
deslocamento no sentido axial, isto é, longitudinal ao eixo. (Figura 116 (b)). 
 
 
 85 
 Mistos - suportam tanto carga radial como axial. Impedem o deslocamento 
tanto no sentido transversal quanto no axial. (Figura 116 (c)). 
 
 
 
Figura 116 – Classificação dos rolamentos de acordo com as cargas. 
 
 
Conforme a solicitação, apresentam uma infinidade de tipos para aplicação 
específica como: máquinas agrícolas, motores elétricos, máquinas, ferramentas, 
compressores, construção naval etc. 
 
Quanto aoselementos rolantes, os rolamentos podem ser: 
 
 De esferas - os corpos rolantes são esferas. Apropriados para rotações 
mais elevadas. 
 
 
 
Figura 117 – Rolamentos de esferas. 
 
 De rolos - os corpos rolantes são formados de cilindros, rolos cônicos ou 
barriletes. Esses rolamentos suportam cargas maiores e devem ser 
usados em velocidades menores. 
 
 
 
Figura 118 – Rolamentos de rolos. 
 
 86 
 De agulhas - os corpos rolantes são de pequeno diâmetro e grande 
comprimento. São recomendados para mecanismos oscilantes, onde a 
carga não é constante e o espaço radial é limitado. 
 
 
 
Figura 119 – Rolamentos de agulhas. 
 
 
5.1 Vantagens e Desvantagens dos Rolamentos: 
 
Vantagens Desvantagens 
Menor atrito e aquecimento Maior sensibilidade aos choques 
Baixa exigência de lubrificação Maiores custos de fabricação 
Intercambialidade internacional Tolerância pequena para carcaça e 
alojamento do eixo. 
Não há desgaste do eixo Não suporta cargas tão elevadas 
como os mancais de deslizamento 
Pequeno aumento da folga durante a 
vida útil 
Ocupa maior espaço radial 
 
 
5.2 Tipos e Seleção: 
 
 
Os rolamentos são selecionados conforme: 
 as medidas do eixo; 
 o diâmetro interno (d); 
 o diâmetro externo (D); 
 a largura (L); 
 o tipo de solicitação; 
 o tipo de carga; 
 o nº de rotação. 
 
 
Com essas informações, consulta-se o catálogo do fabricante para identificar o 
rolamento desejado. 
 
 87 
5.3 Os Tipos de Rolamentos 
 
Os rolamentos podem ser de diversos tipos; fixo de uma carreira de esferas, de 
contato angular de uma carreira de esferas, autocompensador de esferas, de rolo 
cilíndrico, autocompensador de uma carreira de rolos, autocompensador de duas 
carreiras de rolos, de rolos cônicos, axial de esfera, axial autocompensador de 
rolos, de agulha e com proteção. 
 
 
Rolamento Fixo de uma Carreira de Esferas: É o mais comum dos rolamentos. 
Suporta cargas radiais e pequenas cargas axiais e é apropriado para rotações 
mais elevadas. Sua capacidade de ajustagem angular é limitada. É necessário 
um perfeito alinhamento entre o eixo e os furos da caixa. 
 
 
Figura 120 – Rolamento fixo de uma carreira de esferas. 
 
 
Rolamento de Contato Angular de uma Carreira de Esferas: Admite cargas 
axiais somente em um sentido e deve sempre ser montado contra outro 
rolamento que possa receber a carga axial no sentido contrário. 
 
 
 
Figura 121 – Rolamento de contato angular de uma carreira de esferas. 
 
 
Rolamento Autocompensador de Esferas: É um rolamento de duas carreiras 
de esferas com pista esférica no anel externo, o que lhe confere a propriedade de 
ajustagem angular, ou seja, de compensar possíveis desalinhamentos ou flexões 
do eixo. 
 
 88 
 
 
Figura 122 – Rolamento autocompensador de esferas. 
 
 
Rolamento de Rolo Cilíndrico: É apropriado para cargas radiais elevadas. Seus 
componentes são separáveis, o que facilita a montagem e desmontagem. 
 
 
 
Figura 123 – Rolamento de rolo cilíndrico. 
 
 
Rolamento Autocompensador de uma Carreira de Rolos: Seu emprego é 
particularmente indicado para construções em que se exige uma grande 
capacidade para suportar carga radial e a compensação de falhas de 
alinhamento. 
 
 
 
Figura 124 – Rolamento autocompensador de uma carreira de rolos. 
 
 
 
 89 
Rolamento Autocompensador de Duas Carreiras de Rolos: É um rolamento 
adequado aos mais pesados serviços. Os rolos são de grande diâmetro e 
comprimento. 
 
 
 
Figura 125 – Rolamento autocompensador de duas carreiras de rolos. 
 
 
Devido ao alto grau de oscilação entre rolos e pistas, existe uma distribuição 
uniforme da carga. 
 
 
Rolamento de Rolos Cônicos: Além de cargas radiais, os rolamentos de rolos 
cônicos também suportam cargas axiais em um sentido. Os anéis são 
separáveis. O anel interno e o externo podem ser montados separadamente. 
Como só admitem cargas axiais em um sentido, torna-se necessário montar os 
anéis aos pares, um contra o outro. 
 
 
 
Figura 126 – Rolamento de rolos cônicos. 
 
 
Rolamento Axial de Esferas: Ambos os tipos de rolamento axial de esfera 
(escora simples e escora dupla) admitem elevadas cargas axiais, porém, não 
podem ser submetidos a cargas radiais. Para que as esferas sejam guiadas 
 
 90 
firmemente em suas pistas, é necessária a atuação permanente de uma carga 
axial mínima. 
 
 
 
Figura 127 – Rolamentos de escora simples e dupla. 
 
 
Rolamento Axial Autocompensador de Rolos: Possui grande capacidade de 
carga axial devido à disposição inclinada dos rolos. Também pode suportar 
consideráveis cargas radiais. A pista esférica do anel da caixa confere ao 
rolamento a propriedade de alinhamento angular, compensando possíveis 
desalinhamentos ou flexões do eixo. 
 
 
 
Figura 128 – Rolamentos axial autocompensador de rolos. 
 
 
Rolamento de Agulha: Possui uma seção transversal muito fina em comparação 
com os rolamentos de rolos comuns. É utilizado especialmente quando o espaço 
radial é limitado. 
 
 
 91 
 
 
Figura 129 – Rolamentos de agulha. 
 
 
5.4 Designação dos Rolamentos: 
 
Cada rolamento métrico padronizado tem uma designação básica especifica que 
indica o tipo de rolamento e a correlação entre suas dimensões principais. 
 
 
Essas designações básicas compreendem 3, 4 ou 5 algarismos, ou uma 
combinação de letras e algarismos, que indicam o tipo de rolamento, as séries de 
dimensões e o diâmetro do furo, nesta ordem. 
 
 
Os símbolos para os tipos de rolamento e as séries de dimensões, junto com os 
possíveis sufixos indicando uma alteração na construção interna, designam uma 
série de rolamentos. 
 
 
A tabela a seguir mostra esquematicamente como o sistema de designação é 
constituído.Os algarismos entre parênteses indicam que embora eles possam ser 
incluídos na designação básica, são omitidos por razões práticas. Como no caso 
do rolamento de duas carreiras de esferas de contato angular onde o zero é 
omitido. 
 
 
Convém salientar que, para a aquisição de um rolamento, é necessário conhecer 
apenas as seguintes dimensões: o diâmetro externo, o diâmetro interno e a 
largura ou altura. Com esses dados, consulta-se o catálogo do fabricante para 
obter a designação e informações como capacidade de carga, peso, etc. 
 
 
 92 
 
 
Figura 130 – Séries mais comuns para cada tipo de rolamento. 
 
 
5.5 Rolamentos Com Proteção: 
 
Em função das características de trabalho, os rolamentos, às vezes, precisam ser 
protegidos ou vedados. A proteção é feita por vários tipos de placas (ou 
blindagem) diferentes. Os principais tipos de placas são: 
 
 Placa de proteção Z - é encaixada numa ranhura do anel externo e forma 
um vão estreito com um rebaixo na face lateral do anel interno (Figura 131 
(a)). 
 Placa de proteção LZ - o vão estreito é formado sem o rebaixo no anel 
interno (Figura 131 (b)). A placa Z está sendo substituída pela LZ, mas os 
rolamentos continuarão a ser marcados com a mesma letra Z. 
 Placa de vedação RS - é formada por uma lâmina de aço e um lábio de 
borracha sintética que toca o anel interno formando um vedador de contato 
(Figura 131 (c)). Resiste a temperaturas de 80°c. 
 Placa de vedação RS1 -é um melhoramento da placa RS. Ela é feita de 
borracha nitrilica moldada sobre uma placa de reforço (Figura 131 
(d)).Esta placa resiste a temperaturas na faixa de -20°C a +100°C. 
 
 93 
 Placa de vedação RS2 - idêntica à RS1, porém feita com borracha 
fluoretada. Fato que permite o uso em temperaturas de -30°C a +180° C. 
 
As designações z e RS são colocadas à direita do número que identifica o 
rolamento e, quando acompanhadas do número 2, indicam proteção de ambos os 
lados. 
 
 
 
Figura 131 –Rolamentos com proteção. 
 
 
5.6 Separadores ou Gaiolas: 
 
A função da gaiola no rolamento é manter os corpos rolantes espaçados 
corretamente e, no caso dos rolos, também guiá-los. 
 
As gaiolas são feitas de chapa de latão ou aço e prensadas (Figura 132), ou 
maciças e usinadas. O latão é o material geralmente usado em gaiolas usinadas, 
mas também são usados aço, ferro fundido nodular, náilon ou plástico fenólico. 
 
 
 
 
Figura 132 – Gaiolas ou separadores. 
 
 
 94 
 
Os rolamentos com gaiolas prensadas podem ser usados na maioria das 
aplicações, pois têm um ótimo espaço para o lubrificante e resistem a altas 
temperaturas. 
 
Para funcionamento com freqüente mudança de direção, vibrações, altas 
rotações ou rápida aceleração usam-se rolamentos com gaiolas usinadas (Figura 
133). 
 
As gaiolas feitas de náilon ou plásticas fenólico são usadas para altas rotações 
sem provocar com isso grandes ruídos. 
 
 
 
Figura 133 – Gaiolas usinadas. 
 
 
5.7 Cuidados com os Rolamentos: 
 
Na troca de rolamentos, deve-se tomar muito cuidado, verificando sua 
procedência e seu código correto. Antes da instalação é preciso verificar 
cuidadosamente os catálogos dos fabricantes e das máquinas, seguindo as 
especificações recomendadas. 
 
Na montagem, entre outros, devem ser tomados os seguintes cuidados: 
 
 Verificar se as dimensões do eixo e cubo estão corretas; 
 Usar o lubrificante recomendado pelo fabricante; 
 Remover rebarbas; 
 No caso de reaproveitamento do rolamento, deve-se lavá-lo e lubrificá-lo 
imediatamente para evitar oxidação; 
 Não usar estopa nas operações de limpeza; 
 Trabalhar em ambiente livre de pó e umidade; 
 Rolamento de agulhas. 
 
 95 
5.8 Defeitos Comuns nos Rolamentos: 
 
Os defeitos comuns ocorrem por: 
 Desgaste; 
 Fadiga; 
 Falhas mecânicas. 
 
Desgaste: 
 
O desgaste pode ser causado por: 
 
 Deficiência de lubrificação – além do aparecimento da folga exagerada é 
caracterizada pelo aspecto reluzente das superfícies (Figura 134 (a)); 
 
 Presença de partículas abrasivas – além da remoção do material nas 
pistas, será notado desgastes mais pronunciado nas pontas dos rolos e 
nas gaiolas (Figura 134 (b)); 
 
 Desgaste por patinação (girar em falso) – é caracterizado por sulcos no 
exterior do rolamento e é provocado por pequenos engripamentos de rolos 
ou esferas, causados por partículas estranhas ou falta de lubrificação 
(Figura 134 (c)); 
 
 Desgaste por brinelamento – é caracterizado na fase inicial pelo 
aparecimento de canaletas nas pistas e é provocado por vibrações durante 
o transporte (Figura 134 (d)). 
 
 
 
Figura 134 – Danos por desgaste. 
 
 96 
 Oxidação (ferrugem) – na fase inicial é caracterizada pelo aparecimento de 
nódoas regularmente espaçadas. Na fase final, é caracterizado por áreas 
descascadas eqüidistantes. É provocado pela condensação de unidade 
sobre áreas desprotegidas (Figura 135); 
 
 
 
Figura 135 – Danos por oxidação. 
 
 
Fadiga: 
 
A origem da fadiga está no deslocamento da peça, ao girar em falso. A peça se 
descasca, principalmente nos casos de carga excessiva. 
 
 
 
Figura 136 – Desgaste por fadiga – descascamento em forma de geada. 
 
 
Descascamento parcial revela fadiga por desalinhamento, ovalização ou por 
conificação do alojamento. 
 
 
 
Figura 137 – Desgaste por fadiga – descascamento parcial. 
 
 
Falhas Mecânicas: 
 
O brinelamento é caracterizado por depressões correspondentes aos roletes ou 
esferas nas pistas do rolamento. Resulta de aplicação da pré-carga, sem girar o 
rolamento, ou da prensagem do rolamento com excesso de interferência. 
 
 
 97 
 
 
Figura 138 – Brinelamento. 
 
Goivagem é defeito semelhante ao anterior, mas provocado por partículas 
estranhas que ficam prensadas pelo rolete ou esfera nas pistas. 
 
 
 
Figura 139 – Goivagem. 
 
Sulcamento é provocado pela batida de uma ferramenta qualquer sobre a pista 
rolante. 
 
 
 
Figura 140 – Sulcamento. 
 
Queima por corrente elétrica é geralmente provocada pela passagem da corrente 
elétrica durante a soldagem. As pequenas áreas queimadas evoluem 
rapidamente com o uso do rolamento e provocam o deslocamento da pista 
rolante. 
 
 
 
Figura 141 – Queima por corrente elétrica. 
 
As rachaduras e fraturas resultam, geralmente, de aperto excessivo do anel ou 
cone sobre o eixo. Podem, também, aparecer como resultado do girar do anel 
sobre o eixo, acompanhado de sobrecarga. 
 
 98 
 
 
 
Figura 142 – Rachaduras e fraturas. 
 
O engripamento pode ocorrer devido a lubrificante muito espesso ou viscoso. 
Pode acontecer, também, por eliminação de folga nos roletes ou esferas por 
aperto excessivo. 
 
 
5.9 Manutenção em Rolamentos: 
 
Para evitar paradas longas na produção, devido a problemas de rolamentos, é 
necessário ter certeza de que alguns desses rolamentos estejam disponíveis 
para troca. Para isso, é aconselhável conhecer com antecedência quais 
rolamentos são utilizados nas máquinas e as ferramentas especiais para sua 
montagem e desmontagem. 
 
Os rolamentos são cobertos por um protetor contra oxidação, antes de 
embalados. De preferência, devem ser guardados em local onde a temperatura 
ambiente seja constante (21ºC). Rolamentos com placa de proteção não deverão 
ser guardados por mais de 2 anos. Confira se os rolamentos estão em sua 
embalagem original, limpos, protegidos com óleo ou graxa e com papel 
parafinado. 
 
Nos rolamentos montados em máquinas deve-se verificar, regularmente, se sua 
parada pode causar problemas. Os rolamentos que não apresentam aplicações 
muito críticas, ou que não são muito solicitados, não precisam de atenção 
especial. 
 
Na rotina de verificação são usados os seguintes procedimentos: ouvir,sentir, 
observar. Para ouvir o funcionamento do rolamento usa-se um bastão de 
madeira, uma chave de fenda ou objetos similares o mais próximo possível do 
rolamento (Figura 143 (a)). Coloca-se o ouvido junto à outra extremidade do 
objeto. Se o ruído for suave porque o rolamento está em bom estado. Se o ruído 
for uniforme, mas apresentar um som metálico é necessário lubrificar o 
rolamento. Atualmente, existem analisadores de vibração que permite identificar 
a folga e a intensidade da vibração do rolamento. 
 
Com a mão, verifica-se a temperatura. Se ela estiver mais alta que o normal, algo 
está errado: falta ou excesso de lubrificação, sujeira, sobrecarga, fadiga, folga, 
pressão ou calor nos retentores, vindos de uma fonte externa (Figura 143 (b)). 
Mas é preciso lembrar que logo após a lubrificação é normal ocorrer um aumento 
 
 99 
da temperatura, que pode durar de um a dois dias. Atualmente, existe um 
termômetro industrial para medir temperatura. 
 
Pela observação, pode-se verificar se há vazamento de lubrificante através dos 
vedadores ou de bujões. Geralmente, sujeiras mudam a cor do lubrificante, 
tornando-o mais escuro (Figura 143 (c)). Nesse caso, é preciso trocar os 
vedadores e o óleo.Quando o sistema de lubrificação for automático deve-se 
verificar, regularmente, seu funcionamento. 
 
 
 
Figura 143 – Identificação de problemas com rolamentos. 
 
 
Lubrificação: 
 
Com graxa - A lubrificação deve seguir as especificações do fabricante da 
máquina ou equipa- mento. Na troca de graxa, é preciso limpar a engraxadeira 
antes de colocar graxa nova. As tampas devem ser retiradas para limpeza. Se as 
caixas dos rolamentos tiverem engraxadeiras, deve-se retirar toda a graxa e lavar 
todos os componentes (Figura 144 (a)). 
 
Com óleo - Olhar o nível do óleo e completá-lo quando for necessário. Verificar 
se o respiro está limpo. Sempre que for trocar o óleo, o óleo velho deve ser 
completamente drenado e todo o conjunto lavado com o óleo novo.Na 
lubrificação em banho, geralmente se faz a troca a cada ano quando a 
temperatura atinge, no máximo, 50ºC e sem contaminação; acima de 100ºC, 
quatro vezes ao ano; acima de 120ºC, uma vez por mês; acima de 130ºC, uma 
vez por semana, ou a critério do fabricante (Figura 144 (b)). 
 
 
 
Figura 144 – Lubrificação em rolamentos. 
 
 100 
Manutenção na Máquina Parada: 
 
Comece a operação de inspeção, deixando a área de trabalho o mais limpa e 
seca possível. Estude o desenho da máquina antes de trocar o rolamento. Limpe 
as partes externas e anote a seqüência de retirada dos componentes e as 
posições da máquina (Figura 145 (a)). Tenha cuidado ao remover os vedadores, 
para não forçá-los muito. Verifique todos os componentes do conjunto. 
 
Verifique o lubrificante. Observe se existem impurezas (Figura 145 (b)). 
Assegure-se de que não haverá penetração de sujeira e umidade, depois da 
retirada dos vedadores e das tampas. Proteja o conjunto com papel parafinado, 
plástico ou algum material similar (Figura 145 (c)). Evite o uso de estopa. Quando 
for possível, lave o rolamento montado no conjunto, evitando desmontá-lo. Use 
um pincel molhado com querosene e seque com um pano bem limpo, seco e sem 
fiapos (Figura 145 (d)). Não lave rolamentos blindados com duas placas de 
proteção.Se os rolamentos estão em perfeitas condições de uso, deve-se 
relubrificar de acordo com as especificações do fabricante da máquina. Monte 
cuidadosamente os vedadores e as tampas. 
 
 
 
Figura 145 –Seqüência de manutenção na máquina parada. 
 
 
5.10 Vida Útil do Rolamento: 
 
Entende-se por duração de vida de um rolamento o número de rotações que é 
alcançado por 90% dos rolamentos, antes que se apresentem fenômenos de 
fadiga perceptíveis. 
 
Dois são os fatores que determinam a vida útil de um rolamento: as condições de 
serviço e o fator de desgaste (fv) em função dessas condições. 
 
O número de rotações é transformado em tempo de funcionamento e pode ser 
obtido através do diagrama da duração do rolamento (Figura 146). No diagrama, 
a curva A indica as condições de mínimo desgaste e a curva B indica as 
condições de máximo desgaste. O espaço entre ambas as curvas está dividido 
em dez campos, de a até k, nos quais as condições de serviço pioram 
gradativamente. 
 
 
 101 
 
 
Figura 146 –Diagrama de duração do rolamento. 
 
 102 
 
Para obter o tempo de vida do rolamento, consulta-se a tabela da Figura 147 
para encontrar o fator de desgaste (fv). Em seguida, consulta-se o diagrama e 
tem-se o tempo de funcionamento em horas. 
 
 
 
 103 
 
 
 
 
 
 
 104 
 
 
Figura 147 – Fator de desgaste (fv) dos rolamentos – Identificação das condições de serviço. 
 
 
5.11 Representações de Rolamentos nos Desenhos Técnicos: 
 
Os rolamentos podem ser apresentados de duas maneiras nos desenhos 
técnicos: simplificada e simbólica. 
 
 
 
 105 
 
 
Figura 148 –Representação de rolamentos em desenhos técnicos. 
 
 
Observe, com atenção, cada tipo de representação. 
 
Observe novamente as representações simbólicas dos rolamentos e repare que a 
mesma representação simbólica pode ser indicativa de tipos diferentes de 
rolamentos. Quando for necessário, a vista frontal do rolamento também pode ser 
desenhada em representação simplificada ou simbólica. 
 
 
 
Figura 149 –Representação de rolamentos em desenhos técnicos. 
 
 
 106 
6. ELEMENTOS DE TRANSMISSÃO 
 
6.1 Introdução aos Elementos de Transmissão: 
 
Os principais elementos de máquina utilizados para transmissão de movimento 
são: correia, correntes, engrenagens, rodas de atrito, roscas, cabos de aço. Com 
esses elementos são montados sistemas de transmissão que transferem 
potência e movimento a um outro sistema. 
 
Na figura abaixo, a polia condutora transmite energia e movimento à polia 
conduzida. 
 
 
 
Figura 150 – Sistema de transmissão. 
 
 
Os sistemas de transmissão podem, também, variar as rotações entre dois eixos. 
Nesse caso, o sistema de rotação é chamado variador. As maneiras de variar a 
rotação de um eixo podem ser: 
 
 Por engrenagens; 
 
 Por correias; 
 
 Por atrito. 
 
Abaixo, temos a ilustração de um variador por engrenagens acionado por um 
motor elétrico. 
 
 
 107 
 
 
Figura 151 – Sistema de transmissão por engrenagens. 
 
Seja qual for o tipo de variador, sua função está ligada a eixos. 
 
 
Modos de transmissão: 
 
A transmissão de força e movimento pode ser pela forma e por atrito. A 
transmissão pela forma é assim chamada porque a forma dos elementos 
transmissores é adequada para encaixamento desses elementos entre si. Essa 
maneira de transmissão é a mais usada, principalmente com os elementos 
chavetados, eixos-árvore entalhados e eixos-árvore estriados. 
 
 
 
Figura 152 – Sistema de transmissão pela forma. 
 
A transmissão por atrito possibilita uma boa centralização das peças ligadas aos 
eixos. Entretanto, não possibilita transmissão de grandes esforços quanto os 
 
 108 
transmitidos pela forma. Os principais elementos de transmissão por atrito são os 
elementos anelares e arruelas estreladas. 
 
 
 
Figura 153 – Sistema de transmissão por atrito – elementos anelares. 
 
 
Esses elementos constituem-se de dois anéis cônicos apertados entre si e que 
atuam ao mesmo tempo sobre o eixo e o cubo. 
 
 
 
Figura 154 – Sistema de transmissão por atrito – arruelas estreladas. 
 
 
As arruelas estreladas possibilitam grande rigor de movimento axial (dos eixos) e 
radial (dos raios). As arruelas são apertadas por meio de parafusos que forçam a 
arruela contra o eixo e o cubo ao mesmo tempo. 
 
 
6.2 Descrição de alguns elementos de transmissão 
 
Apresentamos, a seguir, uma breve descrição dos principais elementos de 
máquina de transmissão: correias, correntes, engrenagens, rodas de atrito, 
roscas, cabos de aço e acoplamento. 
 
 109 
Correias: São elementos de máquina que transmitem movimento de rotação 
entre eixos por intermédio das polias. As correias podem ser contínuas ou com 
emendas. As polias são cilíndricas, fabricadas em diversos materiais. Podem ser 
fixadas aos eixos por meio de pressão, de chaveta ou de parafuso. 
 
 
 
Figura 155 – Sistema de transmissão por correias. 
 
 
Correntes: São elementos de transmissão, geralmente metálicos, constituídos 
de uma série de anéis ou elos. Existem vários tipos de corrente e cada tipo tem 
uma aplicação específica. 
 
 
 
Figura 156 – Sistema de transmissão por correntes. 
 
 
Engrenagens: Também conhecidas como rodas dentadas, as engrenagens são 
elementos de máquina usados na transmissão entre eixos. Existem vários tipos 
de engrenagem. 
 
 
 
Figura 157 – Sistema de transmissão por engrenagens. 
 
 110 
 
Rodas de Atrito: São elementos de máquinas que transmitem movimento por 
atrito entre dois eixos paralelos ou que se cruzam. 
 
 
 
Figura 158 – Sistema de transmissão por atrito. 
 
 
Roscas: São saliências de perfil constante, em forma de hélice (helicoidal). As 
roscas se movimentam de modo uniforme, externa ou internamente, ao redor de 
uma superfície cilíndrica ou cônica. As saliências são denominadas filetes. 
Existem roscas de transporte ou movimento que transformam o movimento 
giratório num movimento longitudinal. Essas roscas são usadas, normalmente, 
em tornos e prensas, principalmente quando são freqüentes as montagens e 
desmontagens. 
 
 
 
Figura 159 – Sistema de transmissão por roscas. 
 
 
Cabos de Aço: São elementos de máquinas feitos de arame trefilado a frio. 
Inicialmente, o arame é enrolado de modo a formar pernas. Depois as pernas são 
enroladas em espirais em torno de um elemento central, chamado núcleo ou 
alma. 
 
 111 
 
 
 
Figura 160– Sistema de transmissão por cabos de aço. 
 
 
Acoplamento: É um conjunto mecânico que transmite movimento entre duas 
peças. 
 
 
 
Figura 161 – Sistema de transmissão por acoplamentos. 
 
 
6.3 EIXOS E ÁRVORES: 
 
As máquinas contam com um dos principais elementos de sua estrutura física: 
eixos e árvores, que podem ter perfis lisos ou compostos, em que são montadas 
as engrenagens, polias, rolamentos, volantes, manípulos etc. 
 
Os eixos e as árvores podem ser fixos ou giratórios e sustentam os elementos de 
máquina. 
 
 112 
Define-se árvore como elemento que gira transmitindo potência submetida 
principalmente a esforços de torção e flexão. 
 
 
 
Figura 162 – Exemplos de árvores. 
 
 
Eixo é um elemento fixo ou não que suporta rodas dentadas, polias,etc., estando 
sujeito principalmente a esforços de flexão.No caso dos eixos fixos, os elementos 
(engrenagens com buchas, polias sobre rolamentos e volantes) é que giram. 
 
 
 
Figura 163 – Exemplos de eixos. 
 
 
Quando se trata de eixo-árvore giratório, o eixo se movimenta juntamente com 
seus elementos ou independentemente deles como, por exemplo, (eixos de um 
esmeril), rodas de trole (trilhos), eixos de máquinas-ferramenta, eixos sobre 
mancais, etc. 
 
 
Figura 164 – Exemplos de eixos. 
 
 113 
Material de Fabricação: 
 
Os eixos e árvores são fabricados em aço ou ligas de aço, pois os materiais 
metálicos apresentam melhores propriedades mecânicas do que os outros 
materiais. Por isso, são mais adequados para a fabricação de elementos de 
transmissão: 
 
 Eixos com pequena solicitação mecânica são fabricados em aço ao 
carbono; 
 
 Eixo-árvore de máquinas e automóveis são fabricados em aço-níquel; 
 
 Eixo-árvore para altas rotações ou para bombas e turbinas são fabricados 
em aço cromo-níquel; 
 
 ·Eixos para vagões são fabricados em aço-manganês. 
 
Quando os eixos e árvores têm finalidades específicas, podem ser fabricados em 
cobre, alumínio, latão. Portanto, o material de fabricação varia de acordo com a 
função dos eixos e árvores. 
 
 
 
Tipos e Características de Árvores: 
 
Conforme suas funções, uma árvore pode ser de engrenagens (em que são 
montados mancais e rolamentos) ou de manivelas, que transforma movimentos 
circulares em movimentos retilíneos. Para suporte de forças radiais, usam-se 
espigas retas, cônicas, de colar, de manivela e esféricas. 
 
 
 
Figura 165 – Suportes de forças radiais. 
 
 
Para suporte de forças axiais, usam-se espigas de anéis ou de cabeça. 
 
 
 114 
 
 
Figura 166 – Suportes de forças axiais. 
 
 
As forças axiais têm direção perpendicular (90º) à seção transversal do eixo, 
enquanto as forças radiais têm direção tangente ou paralela à seção transversal 
do eixo. 
 
 
 
Figura 167 – Cargas axiais e radiais. 
 
 
 
 
 
 115 
Tipos de Eixos: 
 
Quanto ao tipo, os eixos podem ser roscados, ranhurados, estriados, maciços, 
vazados, flexíveis, cônicos, cujas características estão descritas a seguir. 
 
 Eixos maciços: A maioria dos eixos maciços tem seção transversal 
circular maciça, com degraus ou apoios para ajuste das peças montadas 
sobre eles. A extremidade do eixo é chanfrada para evitar rebarbas. As 
arestas são arredondadas para aliviar a concentração de esforços. 
 
 
 
Figura 168 – Eixos maciços. 
 
 
 Eixos vazados: Normalmente, as máquinas-ferramenta possuem o eixo-
árvore vazado para facilitar a fixação de peças mais longas para a 
usinagem. Temos ainda os eixos vazados empregados nos motores de 
avião, por serem mais leves. 
 
 
 
Figura 169 – Eixos vazados. 
 
 
 Eixos cônicos: Os eixos cônicos devem ser ajustados a um componente 
que possua um furo de encaixe cônico. A parte que se ajusta tem um 
formato cônico e é firmemente presa por uma porca. Uma chaveta é 
utilizada para evitar a rotação relativa. 
 
 
 
Figura 170 – Eixos cônicos. 
 
 116 
 Eixos roscados: Esse tipo de eixo é composto de rebaixos e furos 
roscados, o que permite sua utilização como elemento de transmissão e 
também como eixo prolongador utilizado na fixação de rebolos para 
retificação interna e de ferramentas para usinagem de furos. 
 
 
 
Figura 171 – Eixos roscados. 
 
 
 Eixos-árvore ranhurados: Esse tipo de eixo apresenta uma série de 
ranhuras longitudinais em torno de sua circunferência. Essas ranhuras 
engrenam-se com os sulcos correspondentes de peças que serão 
montadas no eixo. Os eixos ranhurados são utilizados para transmitir 
grande força. 
 
 
 
Figura 172 – Eixos-árvore ranhurados. 
 
 
 Eixos-árvore estriados: Assim como os eixos cônicos, como chavetas, 
caracterizam-se por garantir uma boa concentricidade com boa fixação, os 
eixos-árvore estriados também são utilizados para evitar rotação relativa 
em barras de direção de automóveis, alavancas de máquinas etc. 
 
 
 
Figura 173 – Eixos-árvore estriados. 
 
 
 
 117 
 Eixos-árvore flexíveis: Consistem em uma série de camadas de arame 
de aço enroladas alternadamente em sentidos opostos e apertadas 
fortemente. O conjunto é protegido por um tubo flexível e a união com o 
motor é feita mediante uma braçadeira especial com uma rosca. São eixos 
empregados para transmitir movimento a ferramentas portáteis (roda de 
afiar), e adequados a forças não muito grandes e altas velocidades (cabo 
de velocímetro). 
 
 
 
Figura 174 – Eixos-árvore flexíveis. 
 
 
 
Manutenção dos Eixos e Árvores: 
 
A especificação do eixo ou da árvore é feita pelo projetista da máquina que deve 
considerar vários fatores, tais como: carga, operação, material, 
dimensionamento, tratamento térmico. Acabamento superficial e tolerâncias. 
 
O projetista deve observar ainda que um eixo é um elemento elástico e pode 
expandir e contrair devido às mudanças de temperatura. 
 
Durante a usinagem de um eixo ou árvore devem se observar as tolerâncias 
dimensionais, as tolerâncias de forma tais como ovalização, conicidade e 
excentricidade, além do estado superficial, rebarbas raios e as posições dos furos 
para lubrificação. 
 
Durante a montagem o fator mais importante a ser observado é o perfeito 
alinhamento do eixo ou da árvore, pois o desalinhamento provoca uma rápida 
quebra por fadiga. Na montagem de retentores, deve-se observar a posição e 
dimensões a fim de evitar vazamento de óleo ou sulcos no eixo. Em gaxetas, o 
aperto deve ser o suficiente para não provocar superaquecimento. 
 
 
 118 
 
A limpeza é fundamental para evitar o desgaste por abrasão provocado pela 
sujeira, e não devem ser esquecidos os cuidados com lubrificação. 
 
A figura abaixo apresenta os principais danos que ocorrem nos eixos e árvores e 
suas causas. 
 
 
 
 
Figura 175 – Principais danos nos eixos e árvores. 
 
 
 
 119 
6.4 Polias e Correias: 
 
Para transmitir potência de uma árvore à outra, alguns dos elementos mais 
antigos e mais usados são as correias e as polias. 
 
As transmissões por correias e polias apresentam as seguintes vantagens: 
 
 Possuem baixo custo inicial, alto coeficiente de atrito, elevada resistência 
ao desgaste e funcionamento silencioso; 
 
 São flexíveis, elásticas e adequadas para grandes distâncias entre 
centros. 
 
 
Polias: 
 
As polias são peças cilíndricas, movimentadas pela rotação do eixo do motor e 
pelas correias.Uma polia é constituída de uma coroa ou face, na qual se enrola a 
correia. A face é ligada a um cubo de roda mediante disco ou braços. 
 
 
 
Figura 176 – Exemplo de transmissão por correias. 
 
 
Tipos de Polias: 
 
Os tipos de polia são determinados pela forma da superfície na qual a correia se 
assenta. Elas podem ser planas ou trapezoidais. 
 
Polias planas: As polias planas podem apresentar dois formatos na sua 
superfíciede contato. Segundo a norma DIN 111 essa superfície pode ser plana 
ou abaulada. A polia com superfície plana conserva melhor as correias e a polia 
com superfície abaulada guia melhor as correias. 
 
 
 120 
 
 
Figura 177 – Exemplo de polias planas. 
 
O acabamento superficial deve ficar entre quatro e dez milésimos de milímetro. 
Quando a velocidade da correia supera 25 m/s é necessário equilibrar estática e 
dinamicamente as polias. 
 
As polias apresentam braços a partir de 200 mm de diâmetro. Abaixo desse 
valor, a coroa é ligada ao cubo por meio de discos. 
 
 
 
Figura 178 – Exemplo de polias planas. 
 
 
A polia trapezoidal recebe esse nome porque a superfície na qual a correia se 
assenta apresenta a forma de trapézio. As polias trapezoidais devem ser 
providas de canaletas (ou canais) e são dimensionadas de acordo com o perfil 
padrão da correia a ser utilizada. 
 
 
 
Figura 179 – Exemplo de polias trapezoidais. 
 
 
 121 
 
Essas dimensões são obtidas a partir de consultas em tabelas. Vamos ver um 
exemplo que pode explicar como consultar tabela. Imaginemos que se vai 
executar um projeto de fabricação de polia, cujo diâmetro é de 250 mm, perfil 
padrão da correia C e ângulo do canal de 34º. Como determinar as demais 
dimensões da polia? 
 
Com os dados conhecidos, consultamos a tabela (Figura 180) e vamos encontrar 
essas dimensões: 
 
Perfil padrão da correia: C Diâmetro externo da polia: 250 mm 
Ângulo do canal: 34º T: 15,25 mm 
S: 25,5 mm W: 22,5 mm 
Y: 4 mm Z: 3 mm 
H: 22 mm K: 9,5 mm 
U = R: 1,5 mm X: 8,25 mm 
 
 
 
 
Figura 180 – Dimensões normalizadas para polias em V. 
 
 
O perfil dos canais das polias em V deve ter as medidas corretas para que haja 
um alojamento adequado da correia no canal. A correia não deve ultrapassar a 
linha do diâmetro externo da polia e nem tocar no fundo do canal, o que anularia 
o efeito de cunha. 
 
 
 122 
 
 
Figura 181 – Posição correta da correia trapezoidal na polia. 
 
Além das polias para correias planas e trapezoidais, existem as polias para cabos 
de aço, para correntes, polias (ou rodas) de atrito, polias para correias redondas 
e para correias dentadas. Algumas vezes, as palavras roda e polia são utilizadas 
como sinônimos. 
 
 
 
Figura 182 – Outros exemplo de polias. 
 
No quadro da próxima página, observe, com atenção, alguns exemplos de polias 
e, ao lado, a forma como são representadas em desenho técnico. 
 
 
 
 123 
 
 
Figura 183 – Outros exemplos de polias e sua representação. 
 
 
 
Material das Polias: 
 
 
Os materiais que se empregam para a construção das polias são ferro fundido (o 
mais utilizado), aços, ligas leves e materiais sintéticos. A superfície da polia não 
deve apresentar porosidade, pois, do contrário, a correia irá se desgastar 
rapidamente. 
 
 
 
 124 
Correias: 
 
As correias mais usadas são planas e as trapezoidais. A correia em “V” ou 
trapezoidal é inteiriça, fabricada com seção transversal em forma de trapézio. É 
feita de borracha revestida de lona e é formada no seu interior por cordonéis 
vulcanizados para suportar as forças de tração. 
 
 
 
Figura 184 – Correia em V. 
 
O emprego da correia trapezoidal ou em “V” é preferível ao da correia plana 
porque: 
 
 Praticamente não apresenta deslizamento; 
 Permite o uso de polias bem próximas; 
 Elimina os ruídos e os choques, típicos das correias emendadas (planas). 
 Relação de transmissão até 10:1. Permite uma boa proximidade entre 
eixos. O limite é dado por p = D + 3/2h (D = diâmetro da polia maior e h = 
altura da correia); 
 A pressão nos flancos, em conseqüência do efeito de cunha, triplica em 
relação à correia plana; 
 Partida com menor tensão prévia que a correia plana; 
 Menor carga sobre os mancais que a correia plana; 
 Emprego de até doze correias numa mesma polia. 
 
 
Existem vários perfis padronizados de correias trapezoidais. 
 
 
 125 
 
 
Figura 185 – Correia em V. 
 
Outra correia utilizada é a correia dentada, para casos em que não se pode ter 
nenhum deslizamento, como no comando de válvulas do automóvel. 
 
 
 
Figura 186 – Correia dentada. 
Material das Correias: 
 
 Couro de boi – recebe emendas, suporta bem os esforços e é bastante 
elástica; 
 
 Material fibroso e sintéticos – não recebe emendas (correia sem-fim), 
própria para forças sem oscilações, para polia de pequeno diâmetro. Tem 
por material base o algodão, o pêlo de camelo, viscose, o perlon e o 
náilon; 
 
 Materias combinado, couro e sintéticos – essa correia possui a face 
interna feita de couro curtido ao cromo e a externa de material sintético 
(perlon). Essa combinação produz uma correia com excelente flexibilidade, 
capaz de transmitir grandes potências. 
 
 
Transmissão: 
 
Na transmissão por polias e correias, a polia que transmite movimento e força é 
chamada polia motora ou condutora. A polia que recebe movimento e força é a 
polia movida ou conduzida. 
 
 
 
 126 
A maneira como a correia é colocada determina o sentido de rotação das polias. 
Assim, temos: 
 
 Sentido direto de rotação – a correia fica reta e as polias têm o mesmo 
sentido de rotação. 
 
 
Figura 187 – Sentido direto de rotação. 
 
 
 Sentido de rotação inverso – a correia fica cruzada e o sentido de rotação 
das polias inverte-se. 
 
 
Figura 188 – Sentido de rotação inverso. 
 
 
 Sentido de rotação inverso – a correia fica cruzada e o sentido de rotação 
das polias inverte-se. 
 
 
 
Figura 189 – Transmissão de rotação entre eixos não paralelos. 
 
 127 
Transmissão por correia plana: 
 
Essa maneira de transmissão de potência se dá por meio do atrito que pode ser 
simples quando existe somente uma polia motora e uma polia movida, ou 
múltiplo, quando existem polias intermediárias com diâmetros diferentes. 
 
A correia plana, quando em serviço desliza e, portanto não transmite 
integralmente a potência. 
 
A velocidade periférica da polia movida é, na prática, sempre menor que a da 
polia motora. O deslizamento depende da carga, da velocidade periférica, do 
tamanho da superfície de atrito e do material da correia e das polias. 
O tamanho da superfície de atrito é determinado pela largura da correia e pelo 
ângulo de abraçamento ou contato (α) (Figura 190) que deve ser o maior possível 
e calcula-se pela seguinte fórmula: 
 
 
L
DD 12.60º180


 
 
 
 
Figura 190 – Ângulo de abraçamento. 
 
 
Para obter um bom ângulo de abraçamento é necessário que: 
 
 A relação de transmissão i não ultrapasse 6:1; 
 
 A distância entre eixos não seja menor que 1,2 (D1 + D2). 
 
No acionamento simples, a polia motriz e a movida giram no mesmo sentido. No 
acionamento cruzado as polias giram em sentidos contrários e permitem ângulos 
de abraçamento maiores, porém o desgaste da correia é maior. 
 
 
Relação de Transmissão: 
 
Na transmissão por polias e correias, para que o funcionamento seja perfeito, é 
necessário obedecer alguns limites em relação ao diâmetro das polias e o 
 
 128 
número de voltas pela unidade de tempo. Para estabelecer esses limites 
precisamos estudar as relações de transmissão. 
 
Costumamos usar a letra i para representar a relação de transmissão. Ela é a 
relação entre o número de voltas das polias (n) numa unidade de tempo e os 
seus diâmetros. 
 
 
 
Figura 191 – Relação de transmissão. 
 
 
A velocidade tangencial (V) é a mesma para as duas polias, e é calculadapela 
fórmula: 
 
V = π . D. n 
 
Como as duas velocidades são iguais, temos: 
 
V1 = V2 => π. D1 . n1 = π . D2 . n2 
 
D1 . n1 = D2 . n2 ou n1/n2 = D2/D1 
 
Portanto: 
 
i = 1/n2 = D2/D1 
 
Onde: 
D1 = diâmetro da polia menor; 
D2 = diâmetro da polia maior; 
n1 = número de rotações por minuto (rpm) da polia menor; 
n2 = número de rotações por minuto (rpm) da polia maior. 
 
Na transmissão por correia plana, a relação de transmissão (i) não deve ser 
maior do que 6 (seis), e na transmissão por correia trapezoidal esse valor não 
deve ser maior do que 10 (dez). 
 
 
 129 
A transmissão por correia dentada permite uma transmissão de força sem 
deslizamento. Para a especificação das polias e correias dentadas, deve-se 
mencionar o comprimento da correia ou o número de sulcos da polia, o passo 
dos dentes e a largura. A relação de transmissão (i) é dada por: 
 
i = nº de sulcos da polia maior / nº de sulcos da polia menor 
 
 
Tensionador ou Esticador: 
 
Quando a relação de transmissão supera 6:1, é necessário aumentar o ângulo de 
abraçamento da polia menor. Para ajustar as correias nas polias, mantendo 
tensão correta, utiliza-se o tensionador ou esticador de correia, acionado por 
mola ou por peso (Figura 192 (a)). A tensão da correia pode ser controlada 
também pelo deslocamento do motor sobre as guias ou por sistema basculante 
(Figura 192 (b)). 
 
 
 
Figura 192 – Tensionador de correias. 
 
 
Procedimentos em Manutenção com Correias e Polias: 
 
A correia é importante para a máquina. Quando mal aplicada ou frouxa, provoca 
a perda de velocidade e de eficiência da máquina; quando esticada demais, há 
quebra dos eixos ou desgaste rápido dos mancais. 
 
As polias devem ter uma construção rigorosa quanto à concentricidade dos 
diâmetros externo e do furo, quanto a perpendicularidade entre as faces de apoio 
e os eixos dos flancos, e quanto ao balanceamento, para que não provoquem 
danos nos mancais e eixos. 
 
 
 130 
 
Os defeitos construtivos das polias também influem negativamente na posição de 
montagem do conjunto de transmissão. 
 
 
Defeitos Comuns nas Correias Planas: 
 
 Rachaduras no couro e deslocamento das camadas. Causados por 
espessura muito grossa da correia para o diâmetro da polia menor; 
 
 Queda freqüente das correias. Causada por polias mal alinhadas ou 
tensão insuficiente nas correias; 
 
 Polimento dos aros das polias. Causado por deslizamento das correias 
devido a uma tensão insuficiente. 
 
 
Instalação de Transmissões por Correias em V e suas Polias: 
 
Para boa eficiência (96%) e durabilidade (mínima um ano), as transmissões por 
correias devem obedecer às seguintes recomendações: 
 
 As polias acionadas e acionadoras devem ser perfeitamente alinhadas e 
seus eixos devem estar paralelos; 
 
 O esticador deve ter um “jogo” suficiente para que as correias possam ser 
colocadas na polias sem serem forçadas; 
 
 Os canais das polias devem estar livres de rebarbas, porosidade e outros 
defeitos; 
 
 Os canais e correias em V devem estar livres de impurezas, 
especialmente de lubrificantes, tanto na hora da primeira colocação, como 
durante o serviço. O conjunto de transmissão deve ser protegido contra os 
respingos de óleo, caídos de corpos estranhos, e contra cortes e 
machucaduras; 
 
 Todas as correias em V do jogo devem enquadrar-se nas tolerâncias de 
comprimento, ter a mesma procedência e a mesma data de aquisição. Se 
uma delas tiver outro comprimento ou receber tensão diferente, poderá 
torcer durante o trabalho, ou pular fora da sua canaleta; 
 
 A tensão deve ser ajustada de acordo com o manual da máquina; 
 
 As polias planas que trabalham numa transmissão por correias em V não 
devem ter coroamento (abaulamento). 
 
 
 
 131 
Defeitos Comuns nas Correias em V: 
 
 Correia deteriorada ou pastosa. Esse defeito é provocado por contato 
entre a correia com o óleo lubrificante ou óleo solúvel. Nesse caso, deve-
se proteger melhor a correia. Se o contato com óleo for inevitável, usá-lo 
com inibidores; 
 
 Deterioração ou desgaste excessivo das laterais das correias. Esses 
defeitos podem ser causados por correia frouxa ou sobrecarregada, ou 
pela presença de abrasivo ou ferrugem; 
 
 Em caso de correia frouxa, elimina-se o problema com a aplicação do 
esticador. Quando a correia está sobrecarregada, não se deve aplicar o 
esticador, pois provocaria a quebra do eixo da polia ou o desgaste 
excessivo dos mancais. Deve-se, nesse caso, recalcular a solicitação com 
auxílio do manual ou catálogo do fabricante. Pode-se, ainda, verificar se 
há a possibilidade de aumentar a secção ou o número das correias. 
 
 Quando há a presença de abrasivo ou ferrugem na correia, deve-se 
protegê-la melhor; 
 
 Rupturas nas laterais da polia. São provocadas, geralmente, por ângulo 
errado das canaletas nas polias ou por diâmetros pequenos demais. Deve-
se, nessa situação, medir os diâmetros e corrigir o defeito. 
 
 Rachaduras na base da correia São provocadas, provavelmente, por 
ressecamento da correia devido a um longo período de armazenamento 
ou devido a elevação da temperatura de trabalho; 
 
 Deterioração da base da correia É provocada pelo desgaste excessivo das 
canaletas. A correia está apoiada na base e patina, queimando-se aos 
poucos. Nesse caso, deve-se consertar ou trocar a polia; 
 
 . Distorção da correia ou ruptura de cordonéis. Podem ser provocadas pela 
colocação da correia sem afrouxar o esticador, forçando-a sobre a quina 
da canaleta. Podem ser provocadas, também, por correia frouxa que se 
torce até quebrar os cordonéis; 
 
 Ruptura da correia Quando se rompe uma correia velha, a causa é fadiga 
ou desgaste excessivo. Quando se rompe uma correia nova, a causa é 
sobrecarga ou excesso de tensão. 
 
 
Manutenção de Correias em V: 
 
Além de manter as correias limpas (a seco), outros cuidados periódicos devem 
ser tomados: 
 
 
 132 
 Das dez a cinqüenta primeiras horas de serviço das correias novas, 
verificar a tensão e ajustar o esticador de acordo com especificações 
técnicas. Nesse período, as correias sofrem maior esticamento; 
 
 . Fazer a verificação de tensão de correias em V nas revisões de cem 
horas; 
 
 Nas revisões de cem horas, observar o desgaste das correias e polias. No 
caso de correias novas tocarem no fundo do canal, as polias devem ser 
consertadas (repassar no torno se isso não prejudicar o número de 
rotações em demasia) ou substituídas; 
 
 Cuidar para que o protetor das correias não seja removido; 
 
 Não existe conserto para correia em V estragada. 
 
 
Precauções na Manutenção de Correias em V: 
 
 Nunca trocar uma só correia num jogo. Se uma se quebrar ou se danificar, 
devem ser trocadas todas; 
 
 Nunca misturar, em um jogo, correias de marcas diferentes; 
 
 Indicar, no pedido de compra, que se trata de jogo que trabalhará em 
paralelo; 
 
 Verificar se os comprimentos das correias enquadram-se nas tolerâncias. 
 
 
Manutenção das Correias Dentadas: 
 
 Na instalação de correias dentadas não se deve forçá-las nem empurrá-las 
sobre os flanges das polias. Em geral, uma redução na distância entre 
centros ou alivio da tensão da polia esticadora permitem que a correia seja 
instalada facilmente. Caso contrário, uma ou ambas as polias devem ser 
removidas; 
 
 O alinhamento das polias deve ser verificado com esquadro e régua para 
garantir que esteja adequado (Figura 193). Em transmissões com 
distâncias entre centros muito grandes, dada a tendência da correia operar 
encostada ao flange, é muitas vezes recomendável recuar levemente a 
polia acionada para compensar qualquer diferença. Este procedimento 
vale também para correias planas e em V; 
 
 A firmeza da estruturaque suporta as polias é importante, pois variações 
na distância entre centros e folga na correia resultam no desencaixe dos 
dentes, principalmente na partida. 
 
 133 
 
 
Figura 193 – Verificação do alinhamento das polias. 
 
 
6.5 Correntes: 
 
Conceito: 
 
Um ou vários eixos podem ser acionados através de corrente. A transmissão de 
potência é feita pela forma através do engrenamento entre os dentes da 
engrenagem e os elos da corrente; não ocorre o deslizamento. 
 
 
 
Figura 194 – Transmissão por correntes. 
 
 
 
 134 
As correntes transmitem força e movimento que fazem com que a rotação do eixo 
ocorra nos sentidos horário e anti-horário. Para isso, as engrenagens devem 
estar num mesmo plano. Os eixos de sustentação das engrenagens ficam 
perpendiculares ao plano. 
 
A transmissão por correntes normalmente é utilizada quando não se podem usar 
correias por causa da umidade, vapores, óleos, etc. É ainda, muito utilizada para 
transmissões entre eixos próximos, substituindo trens de engrenagens 
intermediárias. 
 
O rendimento da transmissão de força e de movimento vai depender diretamente 
da posição das engrenagens e do sentido da rotação. 
 
 
Transmissão: 
 
A transmissão ocorre por meio do acoplamento dos elos da corrente com os 
dentes da engrenagem. A junção desses elementos gera uma pequena oscilação 
durante o movimento. 
 
 
 
Figura 195 – Transmissão por correntes. 
 
 
Algumas situações determinam a utilização de dispositivos especiais para reduzir 
essa oscilação, aumentando, conseqüentemente, a velocidade de transmissão. 
 
Veja alguns casos. 
 
 Grandes choques periódicos - devido à velocidade tangencial, ocorre 
intensa oscilação que pode ser reduzida por amortecedores especiais; 
 
 Grandes distâncias - quando é grande a distância entre os eixos de 
transmissão, a corrente fica “com barriga”. Esse problema pode ser 
reduzido por meio de apoios ou guias; 
 
 135 
 Grandes folgas - usa-se um dispositivo chamado esticador ou tensor 
quando existe uma folga excessiva na corrente. O esticador ajuda a 
melhorar o contato das engrenagens com a corrente. 
 
 
 
Figura 196 – Transmissão por correntes. 
 
 
Tipos de Correntes: 
 
 Correntes de rolo simples, dupla e tripla - fabricadas em aço 
temperado, as correntes de rolo são constituídas de pinos, talas externa e 
interna, bucha remachada na tala interna. Os rolos ficam sobre as buchas. 
 
 
 
Figura 197 – Correntes de rolos. 
 
O fechamento das correntes de rolo pode ser feito por cupilhas ou travas 
elásticas, conforme o caso. Essas correntes são utilizadas em casos em 
que é necessária a aplicação de grandes esforços para baixa velocidade 
 
 136 
como, por exemplo, na movimentação de rolos para esteiras 
transportadoras. 
 
 
 
Figura 198 – Fechamento de correntes de rolos. 
 
 
Várias correntes podem ser ligadas em paralelo, formando correntes 
múltiplas (Figura 199); poder ser montadas até oito correntes em paralelo. 
 
 
 
Figura 199 – Correntes múltiplas. 
 
 
 Corrente de Bucha: Essa corrente não tem rolo. Por isso, os pinos e as 
buchas são feitos com diâmetros maiores, o que confere mais resistência 
a esse tipo de corrente do que à corrente de rolo. Entretanto, a corrente de 
bucha se desgasta mais rapidamente e provoca mais ruído. 
 
 
 
Figura 200 –Correntes de bucha. 
 
 137 
 Corrente de Dentes: Nesse tipo de corrente há, sobre cada pino 
articulado, várias talas dispostas um ao lado da outra, onde cada segunda 
tala pertence ao próximo elo da corrente. Dessa maneira, podem ser 
construídas correntes bem largas e muito resistentes. Além disso, mesmo 
com o desgaste, o passo fica, ode elo a elo vizinho, igual, pois entre eles 
não há diferença. Esta corrente permite transmitir rotações superiores às 
permitidas nas correntes de rolos. É conhecida como corrente silenciosa. 
 
 
 
Figura 201 – Correntes de Dentes. 
 
 
 Corrente de Articulação Desmontável: Esse tipo de corrente é usado 
em veículos para trabalho pesado, como em máquinas agrícolas, com 
pequena velocidade tangencial. Seus elos são fundidos na forma de 
corrente e os pinos são feitos de aço. 
 
 
 Corrente de Elos Livres: Esta é uma corrente especial usada para 
transportadores e, em alguns casos, pode ser usada em transmissões. 
Sua característica principal é a facilidade de retirar-se qualquer elo, sendo 
apenas necessário suspendê-lo. É conhecida por “link chain”. 
 
 
 
Figura 202 – Corrente de elos livres. 
 
 138 
 Correntes Gall e de Aço Redondo: Utilizadas para o transporte de carga, 
são próprias para velocidade baixa e grande capacidade de carga. 
 
 
 
Figura 203 – Correntes Gall e de aço redondo. 
 
 
 Corrente Comum: Conhecida também por cadeia de elos possui. Os elos 
formados de vergalhões redondos soldados, podendo ter um vergalhão 
transversal para esforço. É usada em talhas manuais, transportadores e 
em uma infinidade de aplicações. 
 
 
 
Figura 204 – Correntes comuns ou cadeias de elos. 
 
 
 Corrente de Blocos: É uma corrente parecida com a corrente de rolos, 
mas, cada par de rolos, com seus elos, forma um sólido bloco. É usada 
nos transportadores e os blocos formam base de apoio para os 
dispositivos usados para transporte. 
 
 
 
Figura 205 – Correntes comuns ou cadeias de elos. 
 
 139 
Fabricação das Correntes: 
 
As talas são estampadas de fitas de aço. Os rolos e as buchas são repuxados de 
chapas de aço ou enrolados de fitas de aço; os pinos são cortados de arames de 
aço. As peças prontas são, separadamente beneficiadas ou temperadas para 
aproximadamente 60 Rockwell. 
 
 
Engrenagens para Correntes: 
 
As engrenagens para correntes têm como medidas principais o número de 
dentes (Z), o passo (p) e o diâmetro (d) (Figura 206 (a)). O passo é igual à corda 
medida sobre o diâmetro primitivo desde o centro de um vão ao centro do vão 
consecutivo, porque a corrente se aplica sobre a roda em forma poligonal (Figura 
206 (b)). 
 
O perfil dos dentes corresponde ao diâmetro dos rolos da corrente e para que 
haja facilidade no engrenamento, as laterais dos dentes são afiladas e 10% mais 
estreitas que a corrente (Figura 206 (c)). 
 
Algumas rodas possuem o perfil modificado para compensar o alargamento 
produzido pelo desgaste. Os dentes são formados de tal modo que os rolos 
colocados entre eles tenham folga no flanco da frente e no flanco de trás (Figura 
206 (d)). 
 
 
 
Figura 206 – Engrenagens para correntes. 
 
 140 
Engrenagem para Correntes de Dentes: 
 
As engrenagens para correntes de dentes têm dentes de flancos retos (sem 
evolvente). O ângulo entre os flancos, sobre os quais se apóia um elo de 
corrente, compreende 60º. Os flancos dos dentes dos elos da corrente devem ser 
um pouco abaulados para evitar um apoio de canto. 
 
 
 
Figura 207 – Engrenagens para correntes de dentes. 
 
 
Fabricação das Engrenagens: 
 
Os principais materiais para fabricação de engrenagens para correntes são: aço 
laminado, aço fundido, ferro fundido e chapa de aço. Os dentes são fresados, 
moldados por fundição ou estampos. Os cubos eventualmente podem ser 
soldados e ligam-se aos eixos através de chavetas. 
 
 
Manutenção das Transmissões por Correntes: 
 
Inicialmente será apresentada uma lista de precauções e em seguida o quadro 
da Figura 207 fornecerá os defeitos comuns das correntes de rolos e suas 
soluções. Precauções: 
 
 O ângulo de abraço da roda motriz não deve ser menor que 1200; 
 
 O número máximo de dentes de qualquer das rodas não deve exceder a 
150; 
 
 A soma dos números de dentes das duas rodas não deve ser menor do 
que 50; e o número mínimo de dentes para cada roda é 16; As rodas dentadas devem ser perfeitamente alinhadas e os eixos 
nivelados; 
 
 A distância entre eixos mais favorável está entre 30 e 50 passos; 
 
 141 
 
 
 O tensor, quando necessário, deve estar do lado sem carga, ter o 
engrenamento de três dentes no mínimo, não deve estar mais perto do 
que quatro elos da roda mais próxima e deve ter 19 dentes, no mínimo; 
 
 Nas transmissões horizontais e inclinadas a flexão deve ser 
aproximadamente 1 mm para cada 50 mm entre centros, medida no centro 
entre eixos. Nas transmissões verticais e nas sujeitas a choque a flexão 
deve ser quase nula; 
 
 Para partidas com carga convém usar esticador com molas; 
 
 O esticador deve permitir um jogo de 2% do comprimento total da corrente. 
 
 A velocidade máxima linear da corrente não deve exceder os limites das 
especificações. 
 
 
 
 
 142 
 
 
 
 
 
Figura 208 – Defeitos comuns das correntes de rolos. 
 
 
 
 
 143 
 
Cuidados Durante a Vida Útil das Correntes e Suas Rodas: 
 
 A lubrificação deve ser feita a óleo; a graxa deve ser evitada. A lubrificação 
deve ser regulada de maneira que não apareça a coloração marrom na 
corrente; pode ser feita a gotas, por banho ou por jato; 
 
 A vida da roda dentada pode ser prolongada, invertendo-a 
ocasionalmente; 
 
 Não colocar um elo novo no meio dos gastos; 
 
 Não usar corrente nova nas rodas dentadas velhas; 
 
 Lavar a corrente com querosene, nos períodos dependentes das 
condições de serviço, enxugar e mergulhar em óleo, escorrendo o seu 
excesso; 
 
 Armazenar a corrente coberta de graxa e embrulhada em papel; 
 
 Medir ocasionalmente o aumento do passo causado pelo desgaste de 
pinos e buchas (esticando a corrente). O aumento máximo do passo 
permitido é 1%; 
 
 . Medir o desgaste das rodas com uma chapelona; 
 
 Substituir a corrente quando seu comprimento, devido ao estiramento e 
desgaste, aumentar em 3%; 
 
 Verificar periodicamente o alinhamento da corrente com a roda. 
 
 
Dimensão das Correntes: 
 
A dimensão das correntes e engrenagens são indicadas nas Normas DIN. Essas 
normas especificam a resistência dos materiais de que é feito cada um dos 
elementos: talas, eixos, buchas, rolos etc. 
 
 
 144 
6.6 Cabos: 
 
Cabos são elementos de transmissão que suportam cargas (força de tração), 
deslocando-as nas posições horizontal, vertical ou inclinada. Os cabos são muito 
empregados em equipamentos de transporte e na elevação de cargas, como em 
elevadores, escavadeiras, pontes rolantes. 
 
 
 
 
Figura 209 – Exemplos de transmissão por cabos. 
 
 
 
Cabos de Aço: 
 
São feitos de arames estrados a frio que são inicialmente enrolados formando 
pernas; as pernas são enroladas em espiras em torno de um elemento central, 
chamado núcleo ou alma. 
 
 
 
 145 
 
 
Figura 210 –Composição dos cabos de aço. 
 
 
Construção dos Cabos: 
 
Um cabo pode ser construído em uma ou mais operações, dependendo da 
quantidade de fios e, especificamente, do número de fios da perna. Por exemplo: 
um cabo de aço 6 por 19 significa que uma perna de 6 fios é enrolada com 12 
fios em duas operações, conforme segue: 
 
 
 
Figura 211 –Construção de cabos. 
 
 
 146 
Quando a perna é construída em várias operações, os passos ficam diferentes no 
arame usado em cada camada. Essa diferença causa atrito durante o uso e, 
conseqüentemente, desgasta os fios. Passo é a distância entre dois pontos de 
um fio em torno da alma do cabo. 
 
 
 
 
Figura 212 – Indicação do passo em cabos. 
 
 
Tipos de Cabos: 
 
Existem vários tipos de distribuição de fios nas camadas de cada perna do cabo. 
Os principais tipos de distribuição que vamos estudar são: normal, seale, filler e 
warrington. 
 
 Distribuição normal: Os fios dos arames e das pernas são de um só 
diâmetro (Figura 2132 (a)); 
 
 Distribuição seale: As camadas são alternadas em fios grossos e finos 
(Figura 213 (b)); 
 
 Distribuição filler: As pernas contêm fios de diâmetro pequeno que são 
utilizados como enchimento dos vãos dos fios grossos (Figura 213 (c)); 
 
 Distribuição warrington: Os fios das pernas têm diâmetros diferentes numa 
mesma camada (Figura 213 (d)). 
 
 
 
Figura 213 – Tipos de cabos. 
 
 
 
 
 
 147 
Especificação dos Cabos: 
 
A tabela da figura 214 apresenta valores referentes a resistência à tração, em 
função do material do fio. 
 
Os materiais do núcleo do cabo podem ser de fibras naturais, fibras artificiais, 
amianto ou aço. Os núcleos de aço aumentam a resistência à tração em 7%, 
porém diminuem a flexibilidade. 
 
Os fios podem ser galvanizados ou simplesmente lubrificados. Atualmente está 
sendo usado o náilon estirado como revestimento de cabos, o que dá boa 
proteção. 
 
 
 
Figura 214 – Resistência à tração para diferentes materiais. 
 
 
Tipos de Alma de Cabos de Aço: 
 
As almas de cabos de aço podem ser feitas de vários materiais, de acordo com a 
aplicação desejada. Existem, portanto, diversos tipos de alma. Veremos os mais 
comuns: alma de fibra, de algodão, de asbesto, de aço. 
 
Alma de fibra: o tipo mais utilizado para cargas não muito pesadas. As fibras 
podem ser naturais (AF) ou artificiais (AFA). 
 
As fibras naturais utilizadas normalmente são o sisal ou o rami. Já a fibra artificial 
mais usada é o polipropileno (plástico). 
 
Vantagens das fibras artificiais: 
 
 Não se deterioram em contato com agentes agressivos; 
 São obtidas em maior quantidade; 
 Não absorvem umidade. 
 
 148 
 
Desvantagens das fibras artificiais: 
 
 São mais caras; 
 São utilizadas somente em cabos especiais. 
 
Alma de algodão: Tipo de alma que é utilizado em cabos de pequenas 
dimensões. 
 
Alma de asbesto: Tipo de alma utilizado em cabos especiais, sujeitos a altas 
temperaturas. 
 
Alma de aço: A alma de aço pode ser formada por uma perna de cabo (AA) ou 
por um cabo de aço independente (AACI), sendo que este último oferece maior 
flexibilidade somada à alta resistência à tração. 
 
 
Tipos de Torção: 
 
Os cabos de aço, quando tracionados, apresentam torção das pernas ao redor da 
alma. Nas pernas também há· torção dos fios ao redor do fio central. O sentido 
dessas torções pode variar, obtendo-se as situações: 
 
 Torção regular ou em cruz: Os fios de cada perna são torcidos no 
sentido oposto ao das pernas ao redor da alma. As torções podem ser à 
esquerda ou à direita. Esse tipo de torção confere mais estabilidade ao 
cabo. 
 
 
 
Figura 215 – Torção regular ou em cruz. 
 
 
 Torção lang ou em paralelo: Os fios de cada perna são torcidos no 
mesmo sentido das pernas que ficam ao redor da alma. As torções podem 
ser à esquerda ou à direita. Esse tipo de torção aumenta a resistência ao 
 
 149 
atrito (abrasão) e dá· mais flexibilidade. O diâmetro de um cabo de aço 
corresponde ao diâmetro da circunferência que o circunscreve. 
 
 
 
Figura 216 – Torção “lang” ou em paralelo. 
 
 
Fatores para o Dimensionamento: 
 
O coeficiente de segurança deve estar entre 500 e 850%, chegando a 1.300% 
para os elevadores de passageiros. No caso de suspensão de pesos fora da 
vertical, tem-se de considerar que existe uma redução da capacidade do cabo. 
 
A figura 217 mostra as formas possíveis de amarração de cargas com cabos e os 
coeficientes em relação à vertical. 
 
 
 
Figura 217 – Tipos de amarração de cargas. 
 
 150 
Na aquisição de um cabo devem ser consideradas as condições de trabalho 
como velocidade, aceleração, quantia de curvas, abrasão, corrosão e o peso 
próprio do cabo. E, finalmente, na requisição devem constar o comprimento, 
diâmetro, número de pernas e fios, tipo de construção, torcedura, lubrificação, 
acabamento, aplicação,carga útil e resistência dos arames. 
 
 
Polias e Tambores para Cabos: 
 
O diâmetro das polias e tambores para cabos deve ser o maior possível, 
considerando todos os fatores envolvidos no serviço. Para uma rápida avaliação 
podem ser considerados os diâmetros indicados na tabela da figura 218. 
 
 
 
Figura 218 – Tabela de especificação de cabos de aço. 
 
 
Quanto à forma da canaleta (ou canal) devem ser observadas as recomendações 
do fabricante. Na ausência dessas informações, podem-se considerar os 
seguintes dados: 
 
 Canais redondos guiam da melhor maneira (Figura 219 (a)); 
 Canais a 45º dão a máxima durabilidade (Figura 219 (b)); 
 Canais a 20º dão o máximo efeito de cunha (Figura 219 (c)). 
 
 151 
Os canais não devem ser largos demais para que o cabo tenha apoio nas laterais 
e não deforme. O material deve ser resistente tanto à abrasão quanto à fluência 
(escoamento), a fim de não se desgastar nem se deformar facilmente. 
 
 
 
Figura 219 – Tipos de polias para cabos. 
 
 
Maneiras de Fixação da Ponta dos Cabos de Aço: 
 
 
 
 152 
 
 
Figura 220 – Tipos de fixação da ponta dos cabos de aço. 
 
 
Manutenção dos Cabos de Aço: 
 
Além dos cuidados de instalação que visam, principalmente, evitar o 
aparecimento do nó que limita o aproveitamento do cabo, devem-se ainda tomar 
os seguintes cuidados: 
 
 Não deixar que o cabo se encoste na lateral da polia, no chão ou nos 
obstáculos ao longo do seu caminho; 
 
 Evitar arrancadas ou mudanças bruscas de direção; 
 
 Aplicar suavemente as forças; 
 
 Permitir que o cabo esteja bem esticado antes de levantar o peso; 
 
 Manter o cabo sempre limpo. As partículas abrasivas são particularmente 
nocivas; 
 
 Manter o cabo sempre lubrificado. A lubrificação do cabo deve ser incluída 
na ficha de lubrificação da máquina; 
 
Os cabos devem ser inspecionados periodicamente, conforme as 
recomendações do fabricante da máquina. Nessa inspeção, devem ser 
observados: 
 
 Redução de secção de fios externos - o cabo deve ser substituído quando 
atingir a porcentagem determinada pelo fornecedor da máquina; 
 
 Indícios de corrosão - eliminar a causa; 
 
 Rompimento da alma - substituir imediatamente o cabo; 
 
 Ondulação - depois de perceber a ondulação, deve-se observá-la de novo 
após algum tempo; se notar progresso do defeito, substituir o cabo; 
 
 
 153 
 Aparecimento de "gaiola de passarinho" - substituir imediatamente o cabo; 
 
 Não se descuidar das argolas, pinos, etc. Em caso de desgaste acima do 
indicado pelo manual de serviço, eles devem ser trocados ou 
recondicionados. Na falta de indicação do manual, considerar 10% da 
perda de secção como valor máximo. 
 
 
Defeitos em Serviço: 
 
Quando um cabo de aço não corresponder às expectativas, devem ser 
procurados os seguintes defeitos: 
 
 Cabo rompido - em caso de rompimento de um cabo novo ou semi-novo, 
onde o cabo mantém-se reto, o problema é excesso de carga ou choque; 
 
 Em caso de rompimento com entortamento do cabo, é provável que ele 
tenha-se soltado da polia e esteja apoiado sobre o eixo ou armação. 
Nesse caso, deve-se providenciar o protetor; 
 
 Gaiola de passarinho - É provocada pelo choque de alívio de tensão, ou 
seja, quando a tensão, provavelmente excessiva, tenha sido aliviada 
instantaneamente; 
 
 Cabo amassado - trata-se, provavelmente, de cruzamento de cabos sobre 
o tambor ou de subida dos cabos sobre a quina da canaleta. Evita-se esse 
problema mantendo o cabo esticado e um enrolamento ordenado do cabo 
no tambor; 
 
 Quebra de fios externos - trata-se de: diâmetro da polia ou tambor 
excessivamente pequeno ou mudança freqüente de direção; corrosão; 
abrasão não uniforme; e excesso de tempo de trabalho do cabo. 
 
 Ondulação - trata-se de deslizamento de uma ou mais pernas devido à 
fixação imprópria ou devido a rompimento da alma; 
 
 Deterioração da alma - trata-se de falta de lubrificação. Dependendo do 
tipo de alma, esta pode fragmentar-se quando resseca, ou pode apodrecer 
com umidade ou penetração de líquidos corrosivos; 
 
 Escoamento do material do cabo devido ao excesso de carga. Nesse caso 
não é possível recuperar o cabo, assim, ele deve ser trocado. 
 
 
 154 
6.7 Engrenagens: 
 
Engrenagens são rodas com dentes padronizados que servem para transmitir 
movimento e força entre dois eixos. Muitas vezes, as engrenagens são usadas 
para variar o número de rotações e o sentido da rotação de um eixo para o outro. 
 
Elas permitem a redução ou aumento do momento torsor, com mínimas perdas 
de energia, e aumento ou redução de velocidades, sem perda nenhuma de 
energia, por não deslizarem. 
 
A mudança de velocidade e torção é feita na razão dos diâmetros primitivos. 
Aumentando a rotação, o momento torsor diminui e vice-versa. Assim, num par 
de engrenagens, a maior delas terá sempre rotação menor e transmitirá momento 
torsor maior. A engrenagem menor tem sempre rotação mais alta e momento 
torsor menor. 
 
O movimento dos dentes entre si processa-se de tal modo que o diâmetro 
primitivo não há deslizamento, havendo apenas aproximação e afastamento. 
 
Nas demais partes do flanco, existem ação de deslizamento e rolamento. Daí 
conclui-se que as velocidades periféricas (tangenciais) dos círculos primitivos de 
ambas as rodas são iguais (lei fundamental do denteado). 
 
 
 
Figura 221 – Trem de engrenagens. 
 
 
 
Observe as partes de uma engrenagem: 
 
 
 
 155 
 
 
Figura 222 – Trem de engrenagens. 
 
 
Existem diferentes tipos de corpos de engrenagem. Para você conhecer alguns 
desses tipos, observe as ilustrações. 
 
 
 
Figura 223 – Exemplos de engrenagens. 
 
 
Os dentes são um dos elementos mais importantes das engrenagens. Observe, 
no detalhe, as partes principais do dente de engrenagem. 
 
 156 
 
 
Figura 224 – Nomenclatura dos dentes de engrenagens. 
 
 
Para produzir o movimento de rotação as rodas devem estar engrenadas. As 
rodas se engrenam quando os dentes de uma engrenagem se encaixam nos 
vãos dos dentes da outra engrenagem. 
 
 
 
Figura 225 – Engrenamento dos dentes de engrenagens. 
 
 
As engrenagens trabalham em conjunto. As engrenagens de um mesmo conjunto 
podem ter tamanhos diferentes. Quando um par de engrenagens tem rodas de 
tamanhos diferentes, a engrenagem maior chama-se coroa e a menor chama-se 
pinhão. 
 
 
 157 
 
 
Figura 226 – Representação de um pinhão e de uma coroa. 
 
Os materiais mais usados na fabricação de engrenagens são: aço-liga fundido, 
ferro fundido, cromo-níquel, bronze fosforoso, alumínio, náilon. 
 
 
Elementos Básicos das Engrenagens: 
 
Para interpretar desenhos técnicos de engrenagens, é preciso conhecer bem 
suas características. Analise cuidadosamente o desenho a seguir e veja o 
significado das letras sobre as linhas da engrenagem. 
 
 
 
Figura 227 – Elementos básicos das engrenagens. 
 
 158 
As características dos dentes da engrenagem são: 
 
De = Diâmetro externo – É o diâmetro máximo da engrenagem, isto é, o 
diâmetro maior. De = m(Z+2); 
 
Di = Diâmetro interno – É o diâmetro menor da engrenagem; 
 
Dp = Diâmetro primitivo – É o diâmetro imaginário que fica entre os 
diâmetros externo e interno da engrenagem. Seu cálculo exato é De -2m; 
 
c = Cabeça do dente – É a parte do dente que fica entre a circunferência 
primitiva (Dp) e a circunferência externa (De) da engrenagem; 
 
f = Pé do dente – É a parte do dente que fica entre a circunferência primitiva 
e a circunferência interna (ou raiz); 
 
h = Altura do dente – corresponde à soma da altura da cabeça mais a altura 
do dente, ou (De - Di)/2; 
 
e = Espessura de dente - É a medida do arco limitada pelo dente, sobre a 
circunferência primitiva(determinada pelo diâmetro primitivo); 
 
v = Vão do dente – É o vazio que fica entre dois dentes consecutivos 
também delimitados por um arco do diâmetro primitivo; 
 
p = passo – É a soma dos arcos da espessura e do vão (p=e+v), ou é a 
medida que corresponde a distância entre dois dentes consecutivos, medida à 
altura do Dp; 
 
 
 
Figura 228 – Elementos básicos das engrenagens. 
 
 159 
m = Módulo – Dividindo-se o Dp pelo número de dentes (Z), ou o passo (P) 
por p, teremos um número que se chama módulo (m). Esse número é que 
caracteriza a engrenagem e se constitui em sua unidade de medida. O 
módulo é o número que serve de base para calcular a dimensão dos dentes. 
 
 
 
Figura 229 – Elementos básicos das engrenagens. 
 
 
a = Ângulo de pressão – Os pontos de contato entre os dentes da 
engrenagem motora e movida estão ao longo do flanco do dente e, com o 
movimento das engrenagens, deslocam-se em uma linha reta, a qual forma, 
com a tangente comum às duas engrenagens, um ângulo. Esse ângulo é 
chamado ângulo de pressão (a), e no sistema modular é utilizado 
normalmente com 20 ou 15º. 
 
 
 
Perfil do Flanco do Dente: 
 
O perfil do flanco do dente é caracterizado por parte de uma curva cicloidal 
chamada evolvente. A figura 230 (a) apresenta o processo de desenvolvimento 
dessa curva. 
 
O traçado prático da evolvente pode ser executado ao se desenrolar um fio 
esticado ao redor de um círculo, marcando-se a trajetória descrita por um ponto 
material definido no próprio fio. 
 
Quanto menor for o diâmetro primitivo (Dp), mais acentuada será a evolvente. 
Quanto maior for o diâmetro primitivo, menos acentuada será a evolvente, até 
que, em uma engrenagem de Dp infinito (cremalheira) a evolvente será uma reta. 
Neste caso, o perfil do dente será trapezoidal, tendo como inclinação apenas o 
ângulo de pressão (a) (Figura 230 (b)). 
 
 
 
 160 
 
 
Figura 230 – Desenvolvimento da envolvente. 
 
 
Geração da Evolvente: 
 
Imagine a cremalheira citada no item anterior como sendo uma ferramenta de 
corte que trabalha em plaina vertical, e que a cada golpe se desloca juntamente 
com a engrenagem a ser usinada (sempre mantendo a mesma distância do 
diâmetro primitivo). É por meio desse processo contínuo que é gerada, passo a 
passo, a evolvente (Figura 231). 
 
 
 
Figura 231 – Desenvolvimento da envolvente. 
 
 
O ângulo de inclinação do perfil (ângulo de pressão a) sempre é indicado nas 
ferramentas e deve ser o mesmo para o par de engrenagens que trabalham 
juntas. 
 
 161 
Tipos de Engrenagens: 
 
Existem vários tipos de engrenagem, que são escolhidos de acordo com sua 
função. 
 
 Engrenagens Cilíndricas de Dentes Retos: Os dentes são dispostos 
paralelamente entre si e em relação ao eixo. Ê o tipo mais comum de 
engrenagem e o de mais baixo custo (Figura 232). É usada em transmissão 
que requer mudança de posição das engrenagens em serviço, pois é fácil de 
engatar. É mais empregada na transmissão de baixa rotação do que na de 
alta rotação, por causa do ruído que produz. 
 
 
 
Figura 232 –Engrenagens cilíndricas de dentes retos. 
 
 
 Engrenagens Cilíndricas de Dentes Helicoidais: Os dentes são dispostos 
transversalmente em forma de hélice em relação ao eixo (Figura 233). É 
usada em transmissão fixa de rotações elevadas por ser silenciosa devido a 
seus dentes estarem em contato constante. Tem, porém, uma componente 
axial de força que deve ser compensada pelo mancal ou rolamento. Serve 
para transmissão de eixos paralelos entre si e também para eixos que formam 
um ângulo qualquer entre si (normalmente 60 ou 90º). (Figura 234). 
 
 
 
Figura 233 –Engrenagem cilíndrica de dentes helicoidais. 
 
 162 
 
 
 
Figura 234 – Transmissão entre eixos paralelos e eixos em ângulo. 
 
 
 Engrenagens Cilíndricas com Dentes Internos: É usada em transmissões 
planetárias e comandos finais de máquinas pesadas, permitindo uma 
economia de espaço e distribuição uniforme da força. As duas rodas do 
mesmo conjunto giram no mesmo sentido. 
 
 
 
Figura 235 – Engrenagem cilíndrica com dentes internos. 
 
 163 
 Engrenagem Cilíndrica com Cremalheira: A cremalheira pode ser 
considerada como uma coroa dentada com diâmetro primitivo infinitamente 
grande. É usada para transformar movimento giratório em longitudinal. 
 
 
 
Figura 236 – Engrenagem cilíndrica com cremalheira. 
 
 
 Engrenagens Cônicas com Dentes Retos: É empregada quando as árvores 
se cruzam; o ângulo de intersecção geralmente 90º, podendo ser menor ou 
maior. Os dentes das rodas cônicas têm um formato também cônico, o que 
dificulta sua fabricação, diminui a precisão e requer uma montagem precisa 
para o funcionamento adequado.A engrenagem cônica é usada par mudar a 
rotação e direção da força, em baixas velocidades. 
 
 
 
 164 
 
 
Figura 237 – Engrenagem cônica com dentes retos. 
 
 
 Engrenagem Cilíndrica com Dentes Oblíquos: Seus dentes formam um 
ângulo de 20º com o eixo da árvore. Os dentes possuem o perfil da evolvente 
e podem estar inclinados direita ou à esquerda. Os dentes vão se carregando 
e descarregando gradativamente. Sempre engrenam vários dentes 
simultaneamente, o que dá um funcionamento suave e silencioso. Pode ser 
bastante solicitada e pode operar com velocidades periféricas até 160 m/s. Os 
dentes oblíquos produzem uma força axial que deve ser compensada pelos 
mancais. 
 
 
 
Figura 238 – Engrenagem cilíndrica com dentes oblíquos. 
 
 
 165 
 
 Engrenagem Cilíndrica com Dentes em V: Conhecida também como 
engrenagem herringbone ou espinha de peixe. Possui dentado helicoidal 
duplo com uma hélice à direita e outra à esquerda. Isso permite a 
compensação da força axial na própria engrenagem, eliminando a 
necessidade de compensar esta força nos mancais. Para que cada parte 
receba metade da carga, a engrenagem em espinha de peixe deve ser 
montada com precisão e uma das árvores deve ser montada de modo que 
flutue no sentido axial. Usam-se grandes inclinações de hélice, geralmente de 
30 a 45º. Pode ser fabricada em peça única ou em duas metades unidas por 
parafusos ou solda. Neste último caso só é admissível o sentido de giro no 
qual as forças axiais são dirigidas uma contra a outra. 
 
 
 
Figura 239 – Engrenagem cilíndrica com dentes em V. 
 
 
 Engrenagem Cônica com Dentes em Espiral: Empregada quando o par de 
rodas cônicas deve transmitir grandes potências e girar suavemente, pois 
com este formato de dentes consegue-se o engrenamento simultâneo de dois 
dentes. O pinhão pode estar deslocado até 1/8 do diâmetro primitivo da 
coroa. Isso acontece particularmente nos automóveis para ganhar espaço 
entre a carcaça e o solo. 
 
 
 
Figura 240 – Engrenagem cônica com dentes em espiral. 
 
 166 
 
 Parafuso Sem-fim e Engrenagem Côncava (coroa): O parafuso sem-fim é 
uma engrenagem helicoidal com pequeno número (até 6) de dentes (filetes). 
O sem-fim e a coroa servem para transmissão entre dois eixos 
perpendiculares entre si. São usados quando se precisa obter grande 
redução de velocidade e conseqüente aumento de momento torsor. Quando o 
ângulo de inclinação (y) dos filetes for menor que 5º, o engrenamento é 
chamado de auto-retenção. Isto significa que o parafuso não pode ser 
acionado pela coroa. Nos engrenamentos sem-fim, como nas engrenagens 
helicoidais, aparecem forças axiais que devem ser absorvidas pelos mancais. 
Entre o sem-fim e a coroa produz-se um grande atrito de deslizamento. A fim 
de manter o desgaste e a geração de calor dentro dos limites, adequam-se os 
materiais do sem-fim (aço) e da coroa (ferro fundido ou bronze), devendo o 
conjunto funcionar em banho de óleo. 
 
 
 
Figura 241 – Parafuso sem-fim e engrenagem côncava.167 
Relação de Transmissão: 
 
Para engrenagens em geral: 
1
2
1
2
Z
Z
D
D
i
p
p ==
 
 
Onde: 
 Dp1 = Diâmetro primitivo da engrenagem motora; 
Dp2 = Diâmetro primitivo da engrenagem movida; 
 Z1 = Número de dentes da roda motora; 
 Z2 = Número de dentes da roda movida; 
 
 
Para coroa e sem-fim: 
f
Z
i =
 
 
Onde: 
 Z = Número de dentes da coroa; 
f = Número de filetes do sem-fim. 
 
 
Para cremalheira e pinhão: 
f
Z
i =
 
 
Neste caso, não se calcula o aumento ou a redução da velocidade em número de 
voltas por minuto, mas o deslocamento (dv) linear da cremalheira por volta do 
pinhão. 
 
 
PZdv .=
 ou 
π.pv Dd =
 
 
Onde: 
 Z = Número de dentes do pinhão; 
P = Passo; 
Dp = diâmetro primitivo do pinhão. 
 
Obs: A unidade resultante é milímetro por volta, ou seja, m/volta. 
 
 
Fabricação de Engrenagens: 
 
Normalmente são empregados dois processos para construir engrenagens. O 
primeiro, com fresas modulares consiste em abrir os vãos entre os dentes da 
engrenagem, um a um (Figura 242). O segundo com fresas tipo caracol, gerando 
todos os dentes simultaneamente. 
 
Ao abrir os vãos dos dentes das engrenagens, além de determinar o ângulo de 
pressão entre os dentes, é necessário determinar-lhes o perfil. Quando duas 
 
 168 
engrenagens de mesmo módulo tiverem quantidades de dentes diferentes, seus 
diâmetros primitivos serão diferentes e, conseqüentemente, o perfil dos dentes 
será diferente. 
 
 
 
Figura 242 – Processo de fabricação de engrenagens utilizando fresas. 
 
 
Por isso, as fresas modulares são construídas de modo que haja para cada 
módulo um jogo de oito fresas com perfis diferentes, em função do número de 
dentes da engrenagem a ser construída (Figura 243). 
 
 
 
Figura 243 – Jogo de oito fresas para a execução das engrenagens até o módulo 10. 
 
 169 
 
A partir do módulo 10, as dimensões do perfil do dente são muito maiores e, 
conseqüentemente, as diferenças são consideráveis. Assim, a partir do módulo 
10 o jogo de fresas modulares é composto de 15 fresas (Figura 244). 
 
 
 
 
Figura 244 – Jogo de quinze fresas para a execução das engrenagens acima do módulo 10. 
 
 
 
Escolha do Número da Fresa: 
 
 
Para dentes retos: Basta consultar a tabela e determinar o número da fresa em 
função do número de dentes de engrenagem a ser confeccionada. 
 
 
Para dentes helicoidais: Para fresar engrenagens com dentes helicoidais são 
empregadas as mesmas fresas modulares utilizadas para as fresas cilíndricas 
com dentes retos. O módulo deve ser o mesmo, porém o número da fresa não é 
o real correspondente ao número de dentes a fresar, isto porque, com o 
movimento helicoidal da engrenagem há uma alteração no perfil natural do dente 
(evolvente). 
 
 
Portanto, a fresa a ser escolhida deverá ter outro número, em função de um 
número de dentes imaginário (Zi), sempre maior que o número de dentes de uma 
engrenagem com dentes retos. 
 
 
Esses números podem ser conseguidos através de diagramas, ou podem ser 
calculados em função do número de dentes real (Z) e da inclinação do ângulo da 
hélice (b). Veja a seguir no diagrama que para confeccionar uma engrenagem 
helicoidal de 52 dentes com um ângulo de hélice de 38 graus, será necessário 
usar a fresa número 7. 
 
 
 
 170 
 
 
Figura 245 – Tabela que relaciona o ângulo da hélice com o número de dentes da engrenagem. 
 
 
Fabricação de Engrenagens por Geração: 
 
Chama-se processo por geração porque o perfil do dente (evolvente) é gerado 
pelo movimento conjugado entre a ferramenta e a peça. Nesse processo, a 
ferramenta faz todos os vãos da peça, contínua e progressivamente. 
 
 
 171 
A ferramenta (caracol) é semelhante a uma rosca sem-fim com o perfil de uma 
cremalheira (evolvente reta) tendo somente a inclinação do ângulo de pressão. 
 
 
 
Figura 246 – Fresa caracol. 
 
 
Uma rosca modular possui a inclinação do ângulo da hélice que deve ser 
compensado inclinando-se o,cabeçote porta-ferramenta. Quando a engrenagem 
a ser confeccionada for de dentes retos, a inclinação do cabeçote será a mesma 
do ângulo da hélice da ferramenta. 
 
Se a engrenagem a ser confeccionada for helicoidal, a inclinação do cabeçote 
porta-ferramentas será a do ângulo da hélice da engrenagem mais (+) ou menos 
(-) a inclinação da hélice da ferramenta (em função do sentido da hélice à direita 
ou à esquerda). 
 
 
 
Figura 247 – Geração de uma engrenagem helicoidal. 
 
 172 
A engrenagem e a ferramenta trabalham conjuntamente como uma coroa e um 
sem-fim. Por exemplo, ao se fazer uma engrenagem com Z = 50 dentes, para 
cada rotação dela, a ferramenta dará 50 rotações, como se estivessem 
engrenadas. 
 
 
 
Figura 248 – Geração de uma engrenagem. 
 
Conseqüentemente, o passo entre os dentes da engrenagem será o mesmo 
passo da ferramenta. O avanço da ferramenta é no sentido da linha de centro da 
peça. 
 
 
Procedimentos em Manutenção com Engrenagens: 
 
Montagem de engrenagens cilíndricas: 
 
Para um par de engrenagens cilíndricas trabalharem adequadamente, devem 
coincidir a espessura dos dentes a altura dos dentes, o passo e o perfil dos 
dentes. 
 
O alinhamento e a concentricidade entre os diâmetros da engrenagem e da 
árvore devem ser os mais exatos possíveis, assim como o paralelismo entre os 
eixos. 
 
 
Figura 249 – Montagem de engrenagens. 
 
 173 
A distância entre centros pode ser calculada pelas fórmulas: 
 
2
21 pp DDa
+
=
 
ou 
2
).( 21 ZZma
+
=
 
 
 
Os defeitos de paralelismo dos dentes em relação ao eixo da roda podem ser 
verificados percorrendo os flancos dos dentes com um apalpador de precisão. 
 
 
 
 
Figura 250 – Defeitos de paralelismo. 
 
 
A principal dificuldade na montagem de engrenagens consiste em montá-las de 
modo que, quando em contato, os flancos se toquem em todo o seu 
comprimento. Isso pode ser verificado pintando-se uma das rodas com azul-da-
prússia. 
 
 
Por outro lado a experiência tem mostrado que durante o funcionamento, sob a 
influência da carga na roda e da flexão do eixo, as rodas montadas corretamente, 
acabam produzindo um contato parcial. 
 
 
 174 
 
 
Figura 251 – Influência da carga no dente. 
 
 
Essas dificuldades levaram à fabricação do flanco com abaulamento longitudinal. 
Essa forma permite adaptação às variações de carga, às flexões do dente e aos 
pequenos erros de montagem. 
 
 
 
Figura 252 – Presença do abaulamento. 
 
 
A figura abaixo mostra a distribuição da carga sobre o flanco e a impressão de 
contato para a montagem e para o serviço. 
 
 
 
Figura 253 – Distribuição de cargas num dente de engrenagem. 
 
 175 
Montagem de Engrenagens Cônicas: 
 
As engrenagens cênicas com dentes retos são muito sensíveis a deslocamentos 
de seus eixos. 
 
Qualquer desvio acarreta o contato somente nos extremos dos dentes, o que 
provoca desgaste prematuro do pinhão. A figura abaixo mostra os casos mais 
comuns de eixos deslocados. 
 
 
 
Figura 254 – Exemplos de eixos deslocados – casos mais comuns. 
 
 
Modernamente estas engrenagens são também fabricadas com os dentes 
arqueados (abaulamento longitudinal), que são insensíveis aos defeitos de 
posição. 
 
 
 
Figura 255 – Dentes arqueados. 
 
 
 176 
As engrenagens cônicas com dentes em espiral são insensíveis aos 
deslocamentos dos eixos porque os flancos estão diferentemente curvados numa 
roda em relação à outra. 
 
Assim, produz-se o contato só na região central, de modo que os deslocamentos 
dos eixos são compensados por um movimento de contatodos flancos. 
 
Esta forma de dentes pode, portanto, ir-se acomodando aos erros de 
deslocamento dos eixos, incorreção de montagem e golpes de carga que possam 
apresentar. 
 
 
 
Figura 256 – Contato em engrenagens cônicas. 
 
 
A maior dificuldade em verificar a montagem das rodas cônicas é o fato de o 
vértice ser imaterial. 
 
Em vez do vértice do cone, escolhe-se na roda uma superfície de referência 
adequada, à qual se referem os dentes na sua fabricação, verificação e 
montagem. 
 
Às vezes verifica-se o corpo da roda, montada em seu eixo, antes da abertura 
dos dentes. 
 
 
Folga Entre as Engrenagens: 
 
A folga é necessária, pois sem ela haveria um emperramento, no caso de as 
tolerâncias de fabricação das engrenagens estarem na faixa superior e as 
distâncias entre eixos, na faixa inferior. 
 
Por outro lado, a folga entre as engrenagens não pode ser grande demais, pois 
provocaria vibração em serviço. 
 
 177 
As folgas geralmente são especificadas pelo fabricante da máquina e medidas 
com relógio comparador: fixando uma engrenagem e movimentando a outra em 
dois sentidos, com o apalpador do relógio no diâmetro primitivo. 
 
Em caso de falta de dados pode-se usar a folga entre 2 e 3,5% do módulo. 
 
 
Montagem de Sem-fim e Coroa: 
 
Nesta montagem, é importante que os eixos do sem-fim e da coroa fiquem nos 
planos paralelos E1 e E2. 
 
 
 
Figura 257 – Contato em engrenagens cônicas. 
 
 
À distância entre os planos é igual a distância entre eixos. Os eixos têm de 
cruzar-se a 90º e o plano vertical E3, que passa pelo eixo do sem-fim, deve 
passar pelo centro dos dentes da coroa. 
 
O melhor modo de obter o alinhamento dos três planos é através de uma 
usinagem precisa dos alojamentos dos eixos na carcaça e da montagem correta 
dos mancais. 
 
A posição correta pode ser verificada pintando-se (com azul-da-prússia) os 
flancos do sem-fim e fazendo o acoplamento em seguida. Durante o 
funcionamento sem carga a impressão de contato deve ser pequena e próxima 
da extremidade do dente da coroa. A plena carga, a impressão de contato deve 
cobrir pelo menos 70% do comprimento do dente. 
 
 
 178 
 
 
Figura 258 – Contato em engrenagens cônicas. 
 
 
Utilização dos Conjuntos Engrenados: 
 
Os cuidados para uma boa utilização dos conjuntos engrenados são: 
 
 Evitar reversões de rotações e partidas bruscas sob carga; 
 
 A lubrificação deve eliminar a possibilidade de trabalho a seco; 
 
 A lubrificação deve atingir toda a superfície dos dentes; 
 
 A lubrificação deve ser mantida no nível, evitando excesso de óleo, que 
provoca o efeito de turbina, com conseqüente superaquecimento; 
 
 Usar o aditivo correto no óleo lubrificante; 
 
 A pré-carga dos rolamentos ou folga dos mancais deve ser mantida nos 
limites recomendados, a fim de evitar desalinhamentos dos eixos, o que 
provocará carga no canto dos dentes e possível quebra; 
 
 
 179 
 O desgaste dos eixos e dos entalhes não deve exceder os limites de ajuste, o 
que provocaria batidas, devido ao atraso, recalcando os entalhes que 
provocaram desalinhamento, além de efeito sobre os flancos dos dentes; 
 
 Depósitos sólidos do fundo da caixa de engrenagem devem ser removidos 
antes de entrarem em circulação. 
 
 
Defeitos Comuns nas Engrenagens: 
 
Os defeitos mais freqüentes que ocorrem nas engrenagens são desgaste, fadiga 
superficial, escoamento plástico e quebra. 
 
Desgaste por Interferência: É provocado por um contato inadequado entre 
engrenagens, onde, a carga total está concentrada sobre o flanco impulsor e a 
ponta do dente da engrenagem impulsionada. Pode resultar em uma leve linha 
de desgaste, sem maiores conseqüências, ou até em um dano considerável. 
 
 
 
Figura 259 – Desgaste por interferência. 
 
 
Desgaste Abrasivo: É provocado pela presença de impurezas (corpos 
estranhos) que se interpõem entre as faces de contato. Essas impurezas 
abrasivas podem estar no óleo. 
 
 
 
Figura 260 – Desgaste abrasivo. 
 
 180 
Quebra por Fadiga: Começa, geralmente, com uma trinca do lado da carga, 
num ponto de concentração de tensões perto da base do dente, e termina com 
quebra total no sentido longitudinal ou diagonal para cima.O desalinhamento na 
montagem ou em serviço pode favorecer o surgimento de trincas. 
 
 
 
Figura 261 – Quebra por fadiga. 
 
 
Quebra por Sobrecarga: Não mostra sinais de progresso da trinca. Pode 
resultar de sobrecarga estática, choque ou problemas de tratamento térmico. Em 
geral, apresenta do lado da compressão do dente, uma lombada cuja altura 
diminui de acordo com o tempo que leva para quebrar-se. A sobrecarga pode ser 
causada por penetração de um corpo estranho entre os dentes, ou 
desalinhamento devido ao desgaste ou folga excessiva nos mancais. Ou, ainda, 
por perda de pré-carga nos rolamentos. 
 
 
 
Figura 262 – Quebra por sobrecarga. 
 
 
Trincas Superficiais: Ocorrem nas engrenagens cementadas e caracterizam-se 
por cisalhamento do material. São provocadas pelo emperramento momentâneo 
e deslizamento conseqüente, que, por sua vez, são provocados por vibrações, 
excesso de carga ou lubrificação deficiente. Essas trincas não apresentarão 
maiores problemas se não forem progressivas. 
 
 
 181 
 
 
Figura 263 – Trincas superficiais. 
 
 
Desgaste por Sobrecarga: É caracterizado pela perda de material sem a 
presença de abrasivos no óleo. Ocorre geralmente em velocidades baixas e 
cargas muito altas. 
 
 
 
Figura 264 – Desgaste por sobrecarga. 
 
 
Lascamento: Os dentes temperados soltam lascas, devido a falhas abaixo da 
superfície, originadas durante o tratamento térmico. Essas lascas podem cobrir 
uma área considerável do dente como se fosse uma só mancha. 
 
 
 
Figura 265 – Lascamento. 
 
 182 
Laminação ou Cilindramento: É caracterizada pela deformação do perfil do 
dente. Essa deformação pode se apresentar como arredondamento ou saliências 
nas arestas dos dentes. Essas saliências são mais altas de um lado que do outro. 
Pode, ainda, apresentar-se como depressões no flanco da engrenagem motora e 
uma lombada perto da linha do diâmetro primitivo da engrenagem movida. É 
causada pelo impacto, devido à ação de rolar e deslizar sob carga pesada. 
 
 
 
Figura 266 – Laminação ou cilindramento. 
 
 
Sintomas de Irregularidades na Engrenagem: 
 
Baseado em alguns sintomas simples de serem observados, o operador da 
máquina ou equipamento poderá fazer ou pedir uma manutenção preventiva, 
evitando, assim, a manutenção corretiva. 
 
A seguir, os sintomas mais comuns: 
 
 Uivo: Normalmente aparece nas rotações muito altas e quando não existe 
folga suficiente entre as engrenagens; quando estão desalinhadas, 
excêntricas ou ovais; 
 
 Tinido: Proveniente de alguma saliência no dente, causada por uma batida 
ou pela passagem de um corpo duro (estranho) entre os dentes; 
 
 Matraqueamento: É causado pela folga excessiva entre os dentes 
(distância entre centros) ou, às vezes, pelo desalinhamento entre duas 
engrenagens; 
 
 Chiado: Normalmente ocorre em caixas de engrenagens, quando a 
expansão térmica dos eixos e componentes elimina as folgas nos mancais 
ou nos encostos. 
 
 Limalha no óleo: Se aparecer em pequena quantidade, durante as 
primeiras 50 horas de serviço, trata-se, provavelmente, de amaciamento. 
Caso a limalha continue aparecendo após o amaciamento, significa a 
 
 183 
ocorrência de algum dano que pode ser provocado por uma engrenagem 
nova, no meio das usadas, ou o emprego de material inadequado. 
 
 Superaquecimento: Pode ser causado por sobrecarga, excesso de 
velocidade, defeito de refrigeração ou de lubrificação. Pode, ainda, resultar 
do efeito de freio hidráulico, se a circulação de óleo estiver deficiente. 
Nesteúltimo caso, nota-se uma perda de potência. Os desalinhamentos e 
a folga insuficiente entre os dentes também geram superaquecimento. 
 
 Vibração; Pode ser causada por empenamento dos eixos ou por falta de 
balanceamento dinâmico nas engrenagens de alta rotação, realizado no 
inicio de seu funcionamento ou após desgaste desigual nas engrenagens. 
Outras causas de vibração são: erros de fabricação; mau nivelamento da 
máquina; fundação defeituosa; sobrecarga com torção dos eixos e perda 
de ajuste dos mancais. 
 
 
 
 184 
6.8 Acoplamento: 
 
Acoplamento é um conjunto mecânico, constituído de elementos de máquina, 
empregado na transmissão de movimento de rotação entre duas árvores ou 
eixos-árvore. 
 
 
Figura 267 – Uso de acoplamentos. 
 
 
Os momentos de rotação são transmitidos pelos acoplamentos segundo os 
princípios de atrito e da forma. Para melhor visualizar isso podemos observar as 
figuras abaixo. A figura A está relacionada quanto ao princípio da forma, 
enquanto a figura B está relacionada ao princípio do atrito. 
 
 
 
 Figura A Figura B 
 
Figura 268 – Princípios da forma e do atrito. 
 
 
Emprega-se o acoplamento quando se deseja transmitir um momento de rotação 
(movimento de rotação e forças) de um eixo motor a outro elemento de máquina 
situado coaxialmente a ele. 
 
 
 
 185 
 
 
 
Figura 269 – Uso de acoplamentos. 
 
 
Principio de Atuação dos Acoplamentos: 
 
O momento de rotação (Md) é o produto da força (F) pela distância (L), sendo 
calculada pela fórmula: 
 
LFM d .=
 
 
Para um mesmo momento de rotação a ser transmitido, a distância L é menor em 
um acoplamento pela forma (Figura 270) do que em um acoplamento por atrito, 
pois F (Força) precisa ser menor em um acoplamento por atrito (Figura 271). 
Podemos observar melhor através das figuras abaixo o comprimento L e o 
momento de rotação (Md). 
 
 
 
 
Figura 270 – Acoplamento pela forma. 
 
 
 
 186 
 
 
Figura 271 – Acoplamento por atrito. 
 
 
Classificação dos Acoplamentos: 
 
Os acoplamentos classificam-se em permanentes e comutáveis. Os permanentes 
atuam continuamente e dividem-se em rígidos e flexíveis. Os comutáveis atuam 
obedecendo a um comando. Os acoplamentos podem ser fixos (rígidos), 
elásticos e móveis. 
 
Os acoplamentos fixos servem para unir árvores de tal maneira que funcionem 
como se fossem uma única peça, alinhando as árvores de forma precisa. Por 
motivo de segurança, os acoplamentos devem ser construídos de modo que não 
apresentem nenhuma saliência. 
 
 
Acoplamentos Permanentes Rígidos: 
 
 Acoplamento Rígido com Flanges Parafusados: Esse tipo de 
acoplamento é utilizado quando se pretende conectar árvores, e é próprio 
para a transmissão de grande potência em baixa velocidade. 
 
 
 
Figura 272 – Acoplamento rígido com flanges parafusadas. 
 
 187 
 Acoplamento com Luva de Compressão ou de Aperto: Esse tipo de 
luva facilita a manutenção de máquinas e equipamentos, com a vantagem 
de não interferir no posicionamento das árvores, podendo ser montado e 
removido sem problemas de alinhamento. Tais luvas devem ser 
construídas de modo que não apresentem saliências ou que estas estejam 
totalmente cobertas, para evitar acidentes. A união das luvas ou flanges à 
árvore é feita por chaveta, encaixe com interferência ou cones. 
 
 
 
Figura 273 – Acoplamento com luva de compressão ou de aperto. 
 
 
 Acoplamento de Discos ou Pratos: Empregado na transmissão de 
grandes potências em casos especiais, como, por exemplo, nas árvores 
de turbinas. As superfícies de contato nesse tipo de acoplamento podem 
ser lisas ou dentadas. Os eixos dos acoplamentos rígidos devem ser 
alinhados precisamente, pois estes elementos não conseguem compensar 
eventuais desalinhamentos ou flutuações. O ajuste dos alojamentos dos 
parafusos deve ser feito com as partes montadas para obter o melhor 
alinhamento possível. 
 
 
 
Figura 274 – Acoplamento de discos ou pratos. 
 
 
Acoplamentos Elásticos ou Permanentes Flexíveis: 
 
Esses elementos tornam mais suave a transmissão do movimento em árvores 
que tenham movimentos bruscos, e permitem o funcionamento do conjunto com 
desalinhamento paralelo, angular e axial entre as árvores. 
 
 188 
 
 
Figura 275 – Acoplamentos elásticos. 
 
 
Os acoplamentos elásticos são construídos em forma articulada, elástica ou 
articulada e elástica. Permitem a compensação de até 6 graus de ângulo de 
torção e deslocamento angular axial. 
 
Veja a seguir os principais tipos de acoplamentos elásticos: 
 
 
 Acoplamento Elástico de Pinos: Os elementos transmissores são pinos 
de aço com mangas de borracha. 
 
 
 
Figura 276 – Acoplamento elástico de pinos. 
 
 
 Acoplamento Perflex: Os discos de acoplamento são unidos 
perifericamente por uma ligação de borracha apertada por anéis de 
pressão. Esse acoplamento permite o jogo longitudinal de eixos. 
 
 
 
Figura 277 – Acoplamento perflex. 
 
 189 
 Acoplamento Elástico de Garras: As garras, constituídas por tocos de 
borracha, encaixam-se nas aberturas do contra-disco e transmitem o 
movimento de rotação. 
 
 
 
Figura 278 – Acoplamento elástico de garras. 
 
 
 Acoplamento Elástico de Fita de Aço: Consiste de dois cubos providos 
de flanges ranhuradas, nos quais está montada uma grade elástica que 
liga os cubos. O conjunto está alojado em duas tampas providas de junta 
de encosto e de retentor elástico junto ao cubo. Todo o espaço entre os 
cabos e as tampas é preenchido com graxa. Apesar de esse acoplamento 
ser flexível, as árvores devem estar bem alinhadas no ato de sua 
instalação para que não provoquem vibrações excessivas em serviço. 
 
 
 
Figura 279 – Acoplamento elástico de fita de aço. 
 
 
 Acoplamento de Dentes Arqueados: Os dentes possuem a forma 
ligeiramente curvada no sentido axial, o que permite até 3 graus de 
desalinhamento angular. O anel dentado (peça transmissora do 
movimento) possui duas carreiras de dentes que são separadas por uma 
saliência central. 
 
 
 
 
 190 
 
 
 
 
Figura 280 – Acoplamento de dentes arqueados. 
 
 
 Acoplamento Flexível Oldham: Permite a ligação de árvores com 
desalinhamento paralelo. Quando a peça central é montada, seus 
ressaltos se encaixam nos rasgos das peças conectadas às árvores. O 
formato desse acoplamento produz uma conexão flexível através de ação 
deslizante da peça central. 
 
 
 
Figura 281 – Acoplamento Flexível Oldham. 
 
 
 Junta de Articulação: É usada para transmissão de momentos de torção 
em casos de árvores que formarão um ângulo fixo ou variável durante o 
movimento. A junta de articulação mais conhecida é a junta universal (ou 
Junta Cardan) empregada para transmitir grandes esforços. Com apenas 
uma junta universal o ângulo entre as árvores não deve exceder à 15º. 
Para inclinações até 25º, usam-se duas juntas. 
 
 
 
 191 
 
 
Figura 282 – Junta de articulação. 
 
A junta com articulação esférica, com ou sem árvore telescópica, é 
empregada para transmitir pequenos momentos de torção. 
 
 
 
Figura 283 – Junta de articulação esférica. 
 
A junta cardan e a junta com articulação esférica não conseguem dar à 
árvore comandada uma velocidade constante, igual à da árvore motriz. 
 
 
 Junta Universal Homocinética: Esse tipo de junta é usado para transmitir 
movimento entre árvores que precisam sofrer variação angular, durante 
sua atividade. Essa junta é constituída de esferas de aço que se alojam 
em calhas. 
 
 
Figura 284 – Junta universal Homocinética. 
 
 192 
A ilustração anterior é a de junta homocinética usadaem veículos. A 
maioria dos automóveis é equipada com esse tipo de junta. 
 
 
 
Figura 285 – Junta homocinética em automóveis. 
 
 
 
Acoplamentos Móveis (ou Comutáveis): 
 
São empregados para permitir o jogo longitudinal das árvores. Esses 
acoplamentos transmitem força e movimento somente quando acionados, isto é, 
obedecem a um comando. Esses acoplamentos são mecanismos que operam 
segundo o principio de atrito. Esses mecanismos recebem os nomes de 
embreagens e de freios. 
 
As embreagens, também chamadas fricções, fazem conexão entre árvores. Elas 
mantêm as árvores, motriz e comandada, à mesma velocidade angular. 
 
Os freios têm as funções de regular, reduzir ou parar o movimento dos corpos. 
 
Segundo o tipo de comando existem os acoplamentos comutáveis manuais, 
eletromagnéticos, hidráulicos, pneumáticos e os diretamente comandados pela 
máquina de trabalho. 
 
Os acoplamentos móveis podem ser: de garras ou dentes, e a rotação é 
transmitida por meio do encaixe das garras ou de dentes. 
 
 
 
 193 
Embreagens: 
 
As embreagens conforme o tipo podem ser acionadas, durante o movimento da 
máquina ou com ela parada. As formas mais comuns de embreagens acionadas 
em repouso são os de acoplamento de garras e os de acoplamento de dentes. 
Geralmente, esses acoplamentos são usados em aventais e caixas de 
engrenagens de máquinas ferramentas convencionais. 
 
 
 
Figura 286 – Acoplamentos de garras e de dentes. 
 
 
A seguir serão apresentados os principais tipos de embreagens acionadas em 
marcha. 
 
 
 Embreagens de Disco: Consiste em anéis planos apertados contra um 
disco feito com material com alto coeficiente de atrito, para evitar o 
escorregamento quando a potência transmitida. Normalmente a força é 
fornecida por uma ou mais molas e a embreagem é desengatada por uma 
alavanca. 
 
 194 
 
 
 
 
Figura 287 – Embreagem de disco. 
 
 
 
 Embreagem Cônica: Possui duas superfícies de fricção cônicas, uma das 
quais podem ser revestidas com um material de alto coeficiente de atrito. A 
capacidade de torque de uma embreagem cônica é maior que a de uma 
embreagem de disco de mesmo diâmetro. Sua capacidade de torque 
aumenta com o decréscimo do ângulo entre o cone e o eixo. Esse ângulo. 
Esse ângulo não deve ser inferior a 8º para evitar o emperramento. 
 
 
 
Figura 288 – Embreagem cônica. 
 
 
 
 Embreagem Centrífuga: É utilizado quando o engate de uma árvore 
motora deve ocorrer progressivamente e a uma rotação predeterminada. 
Os pesos, por ação da força empurram as sapatas que, por sua vez, 
completam a transmissão do torque. 
 
 
 
 
 195 
 
 
Figura 289 – Embreagem centrífuga. 
 
 Embreagem de Disco para Autoveículos: Consiste em uma placa, 
revestida com asbesto em ambos os lados, presa entre duas placas de 
aço quando a embreagem está acionada. 
 
 
 
Figura 290 – Embreagem de disco para automóveis. 
 
 196 
 
O disco de atrito é comprimido axialmente através do disco de compressão 
por meio de molas sobre o volante. Com o deslocamento do anel de grafite 
para a esquerda, o acoplamento é aliviado e alavanca, que se apóia sobre a 
cantoneira, descomprime o disco através dos pinos. A ponta de árvores é 
centrada por uma bucha de deslizamento. 
 
 
 Embreagem de Disco para Máquinas: A cobertura e o cubo têm rasgos 
para a adaptação das lamelas de aço temperadas. A compressão é feita 
pelo deslocamento da guia de engate, e as alavancas angulares 
comprimem, assim, o pacote de lamelas. A separação das lamelas é feita 
com o recuo da guia de engate por meio do molejo próprio das lamelas 
opostas e onduladas. O ajuste posterior da força de atrito é feito através 
da regulagem do cubo posterior de apoio. 
 
 
 
Figura 291 – Embreagem de disco para máquinas. 
 
 
 Embreagem de Escoras: Pequenas escoras estão situadas no interior do 
acoplamento fazendo a ligação entre as árvores. Essas escoras estão 
dispostas de forma tal que, em um sentido de giro, entrelaçam-se 
transmitindo o torque. No outro sentido, as escoras se inclinam e a 
transmissão cessa. 
 
 
 197 
 
 
Figura 292 – Embreagem de escoras. 
 
 
 Embreagem Seca: É um tipo de embreagem centrifuga em que partículas 
de metal, como granalhas de aço, são compactadas sob a ação de força 
centrífuga produzida pela rotação. As partículas estão contidas em um 
componente propulsor oco, dentro do qual está também um disco, ligado 
ao eixo acionado. A força centrífuga comprime as partículas contra o 
disco, acionando o conjunto. 
 
 
 
Figura 293 – Embreagem seca. 
 
 
 Embreagem de Roda-Livre ou Unidirecional: Cada rolete está 
localizado em um espaço em forma de cunha, entre as árvores interna e 
externa. Em um sentido de giro, os roletes avançam e travam o conjunto 
impulsionando a árvore conduzida. No outro sentido, os roletes repousam 
na base da rampa e nenhum movimento é transmitido. A embreagem 
unidirecional é aplicada em transportadores inclinados como conexão para 
 
 198 
árvores, para travar o carro a fim de evitar um movimento indesejado para 
trás. 
 
 
 
Figura 294 – Embreagem unidirecional. 
 
 
 Freio de Sapata e Tambor: O detalhe característico deste freio é uma 
sapata (ou parte de uma alavanca), revestida com material de alto 
coeficiente de atrito, comprimida contra uma roda giratória (ou tambor) 
ligada ao órgão a frear. 
 
 
 
Figura 295 – Freio de sapata e tambor. 
 
 
 Freio de Sapatas Internas ou Freio a Tambor: É um freio em que duas 
sapatas curvas são forçadas para fora, contra o interior da borda de um 
tambor giratório. 
 
 
 199 
 
 
Figura 296 – Freio de sapatas internas. 
 
 
 Freio Multidisco: Compõe-se de vários discos de atrito intercalados com 
discos de aço. Os discos de aço giram em um eixo entalhado e os discos 
de atrito são fixados por pinos. O freio atua por compressão axial dos 
discos. 
 
 
 
Figura 297 – Freio multidisco. 
 
 
 Freio Centrífugo: É um freio onde as sapatas (revestidas com asbesto) 
atuam, na parte interna de um tambor, pela ação da força centrífuga contra 
a ação de molas lamelares. A tensão da mola determina o instante de 
ação do freio. 
 
 
 200 
 
 
Figura 298 – Freio centrifugo. 
 
 
 
 
Materiais para Freios e Embreagens: 
 
O material mais usado e geralmente mais satisfatório e econômico para tambores 
de freios e embreagens é o ferro fundido. Embora o aço ao carbono, o aço 
inoxidável, o metal monel e outros sejam usados em casos específicos. As 
sapatas podem ser feitas em madeira ou com revestimento de couro, se as 
temperaturas de trabalho forem baixas. 
 
As sapatas de metal podem ter vida longa, porém o coeficiente de atrito é 
relativamente baixo. Os metais sinterizados, base de cobre ou ferro com adição 
de chumbo/estanho, e grafite/sílica, têm boas propriedades de desgaste e bons 
coeficientes de atrito. 
 
O tecido de asbesto flexível é usado em sapatas rígidas. O asbesto, em várias 
formas, é preferido por sua capacidade de atuar, em temperaturas altas, sem 
avarias. 
 
A figura abaixo apresenta os coeficientes de atrito, as temperaturas máximas de 
trabalho e as pressões máximas permissíveis para os materiais de fricção mais 
usados. 
 
 
 201 
 
 
Figura 299 – Tabela de materiais usados para freios e embreagens. 
 
 
Manutenção de Acoplamentos: 
 
Para a manutenção dos acoplamentos é necessário considerar as tensões a que 
estão sujei tos os acoplamentos: cisalhamento da chaveta, compressão entre 
chaveta e árvore, compressão entre chaveta e flange, cisalhamento do flange no 
cubo e compressão e cisalhamento das peças transmissoras de torque. 
 
Destes, o item mais vulnerável é o cisalhamento da chaveta, que nãodeve ser 
superdimensionada sem um estudo apurado dos esforços envolvidos. Pois se a 
chaveta cisalha com freqüência, o problema em geral está na especificação do 
acoplamento ou em erros de montagem (alinhamento, folga, etc.). 
 
Os principais cuidados a tomar durante a montagem dos acoplamentos são: 
 
 Colocar os flanges a quente, sempre que possível e não deixar a 
temperatura exceder a 1350 C; 
 
 Evitar a colocação dos flanges através de golpes, usar prensas ou 
dispositivos adequados; 
 
 
 202 
 No caso de encaixe cênico, verificar se não existem diferenças de 
conicidade entre as superfícies de contato; 
 
 O alinhamento das árvores deve ser o melhor possível apesar de serem 
usados acoplamentos flexíveis, pois durante o serviço é que ocorrerão os 
desalinhamentos a serem compensados; 
 
 Considerar a possível dilatação axial das árvores que deve ser 
compensada pela folga entre os flanges do acoplamento; 
 
 Fazer a verificação da folga entre flanges, e do alinhamento e da 
concentricidade do flange com a árvore; 
 
 Certificar se todos os elementos de ligação estão bem instalados antes de 
aplicar a carga. 
 
 
Lubrificação de Acoplamentos: 
 
Os tipos de acoplamentos que requerem lubrificação, em geral, não necessitam 
cuidados especiais. O melhor procedimento é o recomendado pelo fabricante do 
acoplamento ou pelo manual da máquina. No entanto, algumas características de 
graxas para acoplamentos flexíveis são importantes para uso geral: 
 
 Ponto de gota – 150º C ou acima; 
 
 Consistência - NLGI nº 2 com valor de penetração entre 250 e 300; 
 
 Baixo valor de separação do óleo e alta resistência à separação por 
centrifugação; 
 
 Deve possuir qualidades lubrificantes equivalentes às dos óleos minerais 
bem refinados de alta qualidade; 
 
 Não deve corroer aço ou deteriorar o neoprene (material das guarnições). 
 
Essas indicações são válidas para trabalhos em temperaturas ambientes de -18 a 
66º C. 
 
 
 
 203 
7. Sistemas de Transmissão: 
 
 
Com os elementos de transmissão, vistos na unidade anterior, são montados os 
sistemas de transmissão. Esses sistemas têm por fim transmitir o número de 
rotações da árvore motora à árvore movida e, em muitos casos, também variar o 
número de rotações da árvore movida em relação à motora. 
 
 
 
7.1 Variador de Velocidade: 
 
A variação de velocidade de forma escalonada é obtida por meio de várias polias 
de diâmetros diferentes. Com isso, na troca de rotações é perdido um tempo com 
desaceleração, parada, troca de posição das alavancas e nova aceleração. 
 
O variador de velocidade elimina estes inconvenientes; funciona suavemente, 
sem impactos, e pode ser preparado para adaptar-se automaticamente às 
condições de trabalho exigidas. 
 
O variador de velocidade pode transmitir potências de até 150 kW, com um 
campo de relação de transmissão de 1:3 a 1:10. A variação da velocidade em 
geral é executada com a máquina em movimento e com baixa carga. 
 
 
 
7.2 Tipos de Variadores: 
 
 Variador com Transmissão por Correia: A mudança gradual da rotação 
na transmissão por correia obtém-se variando o diâmetro de contato da 
correia com as polias, cuja distância entre eixos pode permanecer variável 
ou fixa. 
 
 
 Variador com Distância Variável entre Eixos: Somente as semi-polias 
cônicas móveis podem aproximar-se ou afastar-se entre si, determinando 
assim uma variação do diâmetro de contato e, desta forma, da relação de 
transmissão mediante uma regulagem da distância entre os centros dos 
eixos, já que a correia não pode variar seu comprimento. A ação de uma 
mola obriga a correia a posicionar-se sobre o máximo diâmetro de contato 
permitido pela separação dos eixos e a estar sempre tensionada. 
 
 
 
 
 204 
 
 
Figura 300 – Variador de velocidade com distância variável entre eixos. 
 
 
 Variador com Distância Fixa Entre Eixos: É constituído por dois pares 
de polias cônicas que deslizam sobre dois eixos paralelos, de forma que, 
quando as polias de um par se aproximam, as do outro se separam. 
Obtém-se, assim, uma variação contínua da relação de transmissão, 
enquanto varia o diâmetro de contato da correia sobre os dois pares de 
polias. 
 
 
 
Figura 301 – Variador de velocidade com distância fixa entre eixos. 
 
 
 Variador por Roda de Fricção: Transmite o momento de giro por fricção 
entre duas árvores paralelas ou que se cruzam a distâncias relativamente 
curtas. É construído em várias formas. 
 
 
 205 
 
 
Figura 302 – Variador por roda de fricção. 
 
Para conseguir condições adequadas de fricção, uma das rodas é 
recoberta com material de atrito, como borracha, couro ou material 
sintético. No caso de pequenos esforços, a guarnição é fixada 
elasticamente, e, em caso de grandes esforços, a guarnição é vulcanizada 
sobre a roda.A força a ser transmitida é representada pelo produto entre a 
força normal (perpendicular à tangente no ponto de contato) e o 
coeficiente de atrito μ, que depende dos materiais das rodas. 
 
 
 206 
O rendimento do variador por roda de fricção está entre 0,8 e 0,9; é de 
baixo custo de manutenção; precisa possuir mancais com alta resistência 
e está limitado a 400 kW de transmissão de potência. 
 
 
 Variador PIV: O variador PIV (parallel ideal verstellbar) é muito usado e 
funciona pelo mesmo sistema que o variador com distância fixa entre 
eixos. No variador PIV, a distância entre eixos também é fixa e as polias 
se aproximam e se afastam gradualmente. 
 
 
 
Figura 303 – Variador PIV. 
 
 
As polias são ranhuradas e a transmissão é feita por corrente composta 
por paletas que se tocam ligeiramente no sentido transversal e, com isso, 
se amoldam aos diferentes passos das ranhuras das polias. Isso permite 
que a transmissão seja pela forma e não por atrito, não havendo, portanto, 
deslizamento. 
 
 
 
Figura 304 – Transmissão por correntes no variador PIV. 
 
 207 
 
 
 Variador de Bolas: O variador de bolas (Wülfel-kopp) assemelha-se a um 
rolamento de esferas. As árvores de acionamento e de saída estão 
alinhadas no centro e possuem nas extremidades internas um disco 
cônico. 
 
 
 
 
Figura 305 – Variador de bolas. 
 
 
 
Esses discos se unem por atrito por meio das esferas, em número de três 
até oito, distribuídas eqüidistantemente. Um anel de retenção, que gira 
juntamente com as bolas, pressiona-as contra os discos cônicos. As bolas 
estão presas, de forma rotativa, a eixos que podem bascular, mas não 
giram ao redor das árvores. Esses eixos basculantes se guiam por sua 
extremidade quadrada, que se encaixa em ranhuras radiais nas tampas da 
carcaça. Os eixos têm, no extremo oposto ao quadrado, ressaltos 
esféricos que engrenam em ranhuras inclinadas do anel de ajuste. O anel 
de ajuste está alojado na carcaça para poder girar em torno do eixo 
horizontal do variador. Quando acionada a alavanca de ajuste, as 
ranhuras inclinadas deslocam os eixos basculantes radialmente, mudando 
o ponto de contato entre a bola e os cones. Os pontos de contato têm uma 
distância periférica diferente para cada cone, o que permite uma relação 
de transmissão de 1:3 até 3:1. 
 
 
 208 
 
 
Figura 306 – Acionamento do variador de bolas. 
 
 
 Variador PK: Possui na árvore do induzido do motor elétrico um cone que 
pode mover-se axialmente para efetuar o ajuste do número de rotações. 
cone de acionamento carcaça oscilante. 
 
 
 
Figura 307 – Variador PK. 
 
 
O cone entra em contato com um anel de rodagem que está unido a uma 
engrenagem planetária que engrena em uma roda dentada central 
ajustada à árvore de saída. A carcaça onde estão a roda planetária e a 
roda central realiza um movimento pendular em redor do eixode 
acionamento. Quando acionado o motor, o próprio peso da carcaça 
oscilante, situada obliquamente à linha vertical, é necessário para iniciar a 
 
 209 
transmissão de potência. A pressão dos dentes entre as rodas dentadas 
exerce retroativamente uma força FR sobre a carcaça oscilante que 
repercute entre o cone e o anel de rodagem como forma de aperto FN. 
Com isso, produz-se a fricção necessária para a transmissão da potência. 
A carcaça oscilante atua regulando a força de aperto. 
 
Nesse variador, a relação de alavanca entre o raio do anel de rodagem e o 
raio da engrenagem planetária é escolhida de tal modo que assegure o 
funcionamento até a ponta do cone, tendo em conta o coeficiente de atrito 
entre o cone e o anel de rodagem. É importante notar que o cone, o anel 
de acionamento e a roda planetária giram no mesmo sentido. 
 
 
 
Figura 308 – Variação do número de velocidades no variador PK. 
 
 
 Redutor de Velocidade: É conhecido por redutor o conjunto de coroa e 
sem-fim ou de engrenagens acondicionado em uma carcaça com sistema 
de lubrificação e destinado a reduzir a velocidade. Os principais cuidados 
na manutenção do redutor de engrenagens são: 
 
o Na desmontagem, iniciar pelo eixo de alta rotação e terminar pelo 
de baixa rotação; 
 
o Na substituição de eixo e pinhão, considerar ambos como uma 
unidade, isto é, se um ou outro estiver gasto, substituir os dois; 
 
o Engrenagens e pinhões cônicos são lapidados em pares e devem 
ser substituídos por pares nestas mesmas condições. Os 
fabricantes marcam os conjuntos aos pares e geralmente indicam a 
folga a ser respeitada; 
 
o Medir a folga entre os dentes para que esteja de acordo com as 
especificações; 
 
o Proteger os lábios dos retentores dos cantos agudos dos rasgos de 
chaveta por meio de papel envolvido no eixo. Não dilatar os lábios 
dos retentores mais que 0,8 mm no diâmetro. 
 
 210 
 
 
 
Figura 309 – Redutor de Velocidade. 
 
 
Cuidados na Manutenção de Variadores: 
 
Os variadores de velocidade são conjuntos mecânicos constituídos por 
diversos elementos de máquinas estudados nas unidades anteriores; portanto 
os cuidados com rolamentos, eixos, árvores, chavetas, etc. devem ser os já 
citados. Além destes, são importantes os seguintes cuidados: 
 
o Alinhamentos e nivelamentos adequados; 
 
o .Lubrificação; 
 
o Inspeções periódicas, com especial atenção para mancais, 
elementos de atrito, acoplamentos e elementos de ligação em geral. 
 
 
 Variador Eletromagnético: É constituído basicamente por um ventilador 
de aço, que é acionado diretamente pelo motor, um rotor, no qual está 
ligado o eixo de saída do variador, e uma bobina fixa de campo. 
 
Na medida em que se varia a excitação da bobina (por meio de um circuito 
eletrônico), será provocado um aumento ou diminuição do fluxo 
magnético, que por sua vez altera a força de arraste do rotor de saída, 
 
 211 
proporcionando assim um controle contínuo na velocidade com aceleração 
suave. O controle da velocidade se dá pelo escorregamento entre o eixo 
motrz e o eixo movido, o que possibilita que o torque disponível à saída do 
variador seja praticamente igual ao torque do motor. A vantagem desse 
variador, sobre os variadores mecânicos, é a de não possuir peças em 
contato físico, que pelo friccionamento desgastam-se ao transmitir o 
torque.O variador eletromagnético, ainda, pode funcionar como freio 
dinâmico de absorção ou embreagem. 
 
 
 
Figura 310 – Variador eletromagnético. 
 
 
Instalação e manutenção do variador eletromagnético: 
 
A transmissão de torque com escorregamento gera o aquecimento 
interno do variador eletromagnético e, por isso, ele é provido de um 
sistema de auto-arrefecimento. Esse sistema obriga a instalação do 
variador em local com fácil renovação de ar. A poeira, em geral, não 
traz grandes problemas, exceto se contiver muitas partículas ferros as 
ou termoplásticas. As partículas ferrosas, sendo magnéticas, ficam 
retidas no entre- ferro das partes rotativas travando-as. 
 
As partículas termoplásticas não ocasionam problemas quando em 
movimento, mas fundem-se com a temperatura de trabalho, e quando o 
variador pára e esfria ocorre o colamento das partes rotativas. Por 
causa disso, o eixo acionado terá a mesma rotação do eixo acionador. 
 
 212 
 
 
Outros cuidados exigidos são quanto aos intervalos de lubrificação e à 
instalação em altitudes acima de 1 000 metros, pois, devido à rarefação 
do ar, a potência se reduz. 
 
 
 
7.3 Outros Sistemas de Transmissão: 
 
 Transmissão planetária: É um sistema que compreende uma 
engrenagem central, chamada sol, ligada a um eixo central e várias 
engrenagens satélites (ou planetárias) engrenadas e girando em torno da 
engrenagem sol. 
 
 
 
Figura 311 – Transmissão planetária. 
 
 
 
 As engrenagens satélites são montadas no porta-satélites que se apóia no 
eixo central. Há ainda a engrenagem anelar, cujos dentes se engatam aos 
das engrenagens satélites. Com esse sistema, podemos arranjar os 
elementos de modo a obter seis possibilidades de movimento, conforme a 
tabela da figura abaixo. 
 
 
 213 
 
 
Figura 312 – Possibilidades de movimento. 
 
Obs: O número de dentes das engrenagens satélites (planetárias) não 
afeta a relação de transmissão. 
 
 
 Fuso de Esferas Recirculantes: É uma rosca de transmissão, com atrito 
baixíssimo, em que o parafuso e a porca têm filetes opostos, em formato 
circular, para conter as esferas de rolamento situadas entre eles. 
 
A potência é transmitida entre o parafuso e a porca por meio das esferas. que 
circulam continuamente através de um tubo ligado à parte externa da porca. 
 
 
 
Figura 313 – Fuso de esferas recirculantes. 
 
 214 
Os fusos e as porcas são construídos com aço para rolamento, temperados, 
revenidos com 62 HRC e retificados. Sua capacidade de carga é de até 
400000 N e são fabricados com diâmetros entre 16 e 80 mm. Seu rendimento 
é de quase 100 %. Nas máquinas CNC, são montadas duas porcas com um 
elemento de ajuste e pré-carga entre ambas. 
 
Os principais cuidados na manutenção dos fusos de esferas recirculantes são 
com a lubrificação, a pré-carga segundo a especificação e a verificação 
mensal das tubulações de lubrificação das porcas. 
 
 
 
Figura 314 – Fuso de esferas recirculantes em máquinas CNC. 
 
 
 
 215 
BIBLIOGRAFIA 
 
1. Fundação Roberto Marinho. Elementos de Maquinas. São Paulo: Globo. 
(Telecurso 2000). 
 
2. Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial – SENAI. Elementos e 
Conjuntos Mecânicos de Máquinas. São Paulo. 
 
3. Shigley, Joseph E. Elementos de Máquinas. Vols. I e II. Editora: L.T.C. 1990.