Elementos de Máquinas I - Aula 6

As buchas são elementos de máquinas de forma cilíndrica ou cônica. Servem para apoiar eixos e guiar brocas e alargadores. Nos casos em que o eixo desliza dentro da bucha, deve haver lubrificação. Podem ser fabricadas de metal antifricção ou de materiais plásticos.
Normalmente, a bucha deve ser fabricada com material menos duro que o material do eixo.

Buchas de fricção radial
Essas buchas podem ter várias formas. As mais comuns são feitas de um corpo cilíndrico furado, sendo que o furo possibilita a entrada de lubrificantes. Essas buchas são usadas em peças para cargas pequenas e em lugares onde a manutenção seja fácil.

Bucha de fricção axial
Essa bucha é usada para suportar o esforço de um eixo em posição vertical.

Elementos de Máquinas I - Aula 5

Existem vários tipos de arruela: lisa, de pressão, dentada, serrilhada, ondulada, de travamento com orelha e arruela para perfilados. Para cada tipo de trabalho, existe um tipo ideal de arruela:

Arruela lisa
Além de distribuir igualmente o aperto, a arruela lisa tem, também, a função de melhorar os aspectos do conjunto. A arruela lisa por não ter elemento de trava, é utilizada em órgãos de máquinas que sofrem pequenas vibrações

Arruela de pressão
A arruela de pressão é utilizada na montagem de conjuntos mecânicos, submetidos a grandes esforços e grandes vibrações. A arruela de pressão funciona, também, como elemento de trava, evitando o afrouxamento do parafuso e da porca. É, ainda, muito empregada em equipamentos que sofrem variação de temperatura (automóveis, prensas etc.).

Arruela dentada
Muito empregada em equipamentos sujeitos a grandes vibrações, mas com pequenos esforços, como, eletrodomésticos, painéis automotivos, equipamentos de refrigeração etc. O travamento se dá entre o conjunto parafuso/porca. Os dentes inclinados das arruelas formam uma mola quando são pressionados e se encravam na cabeça do parafuso.

Arruela serrilhada
A arruela serrilhada tem, basicamente, as mesmas funções da arruela dentada. Apenas suporta esforços um pouco maiores. É usada nos mesmos tipos de trabalho que a arruela dentada.

Arruela ondulada
A arruela ondulada não tem cantos vivos. É indicada, especialmente, para superfícies pintadas, evitando danificação do acabamento. É adequada para equipamentos que possuem acabamento externo constituído de chapas finas.

Arruela de travamento com orelha
Utiliza-se esta arruela dobrando-se a orelha sobre um canto vivo da peça. Em seguida, dobra-se uma aba da orelha envolvendo um dos lados chanfrado do conjunto porca/parafuso.

Arruela para perfilados
É uma arruela muito utilizada em montagens que envolvem cantoneiras ou perfis em ângulo. Devido ao seu formato de fabricação, este tipo de arruela compensa os ângulos e deixa perfeitamente paralelas as superfícies a serem parafusadas.

Elementos de Máquinas I - Aula 4

• O procedimento para calcular a medida das roscas consiste na medição do passo da rosca. Para obter essa medida, podemos usar o pente de rosca, escala ou paquímetro. Estes instrumentos são chamados verificadores de roscas e fornecem a medida do passo em milímetro ou em filetes por polegada e a medida do ângulo dos filetes. 

• As roscas de perfil triangular são fabricadas segundo três sistemas normalizados: o sistema métrico ou internacional (ISO), o sistema inglês (whitworth) e o sistema americano. 
• No sistema métrico, as medidas das roscas são determinadas em milímetros. Os filetes tem forma triangular, ângulo de 60º, crista plana e raiz arredondada. 
• No sistema whitworth, as medidas são dadas em polegadas. Neste sistema, o filete tem a forma triangular, ângulo de 55º, crista e raiz arredondadas.O passo é determinado dividindo-se uma polegada pelo número de filetes contidos em uma polegada. 
• No sistema americano, as medidas são expressas em polegadas. O filete tem a forma triangular, ângulo de 60º, crista plana e raiz arredondada. Neste sistema, como no whitworth, o passo também é determinado dividindo-se uma polegada pelo número de filetes contidos em uma polegada. 
• Nos três sistemas, as roscas são fabricadas em dois padrões: normal e fina. A rosca normal tem menor número de filetes por polegada que a rosca fina. No sistema whitworth, a rosca normal é caracterizada pela sigla BSW (british standard whitworth - padrão britânico para roscas normais). Nesse mesmo sistema, a rosca fina é caracterizada pela sigla BSF (british standard fine – padrão britânico para roscas finas).

Cálculo de dimensões da rosca métrica normal

Exemplo - Calcular o diâmetro menor de um parafuso (d1) para uma rosca de diâmetro externo (d) de 10 mm e passo (p) de 1,5 mm.

Fórmula: d1 = d - 1,2268 · P

Substituindo os valores desta fórmula:
d1 = 10 - 1,2268 · 1,5
d1 = 10 - 1,840
d1 = 8,16 mm
Portanto, o diâmetro menor da rosca é de 8,16 mm.

Calcular o diâmetro efetivo de um parafuso (D médio) com rosca métrica, cujo diâmetro externo é de 12 mm e o passo é de 1,75 mm.

Fórmula: d2 = d - 0,6495 · P

Substituindo os valores desta fórmula:
d2 = 12 - 0,6495 · 1,75
d2 = 12 - 1,1366
d2 = 10,86 mm
Portanto, a medida do diâmetro médio é de 10,86 mm.


É muito importante para o mecânico saber o cálculo do diâmetro da broca que vai realizar um furo no qual a rosca será confeccionada por macho. No cálculo de diâmetro da broca para confecção de rosca métrica triangular, utiliza-se a seguinte fórmula:

Diâmetro da broca = d - P

Exemplo - Calcular diâmetro de broca para abrir o furo a ser roscado com rosca métrica, sabendo que o diâmetro maior do parafuso é de 10 mm e o passo é de 1,5 mm.
Substituindo os valores na fórmula:
Diâmetro da broca = 10 - 1,5
Diâmetro da broca = 8,5 mm
Portanto, o diâmetro da broca deve ser de 8,5 mm.

Para confecção de furos para rosca whitworth o mecânico industrial pode associar o valor da medida da rosca em polegadas com um valor correspondente em milímetros, respeitando o limite de folga que o macho deve ter para executar uma rosca sem danificar a peça e sem correr riscos de ruptura na ferramenta.Veja abaixo a tabela (para imprimir) com a relação de brocas para confecção de furos para roscas:

O que é porca rápida?

• A porca rápida é um elemento de máquina especial, destinado a montagens de peças onde o acesso para a confecção de roscas para fixação de parafusos é difícil. 
• São montadas em conjunto com parafusos autoatarraxantes (conhecidos como rosca soberba). 
• Tem larga aplicação na montagem de chapas de pequena espessura e estruturas de fibra de vidro. 
• No setor automotivo a porca rápida é utilizada principalmente como presilha para forrações e outras peças de carro que não tem resitência suficiente pra segurar o parafuso. 
• Veja abaixo os diferentes tipos de porcas rápidas:

Elementos de Máquinas I - Aula 3

As porcas são elementos de máquinas que trabalham associados aos parafusos na fixação de uniões permanentes. Podem ser fabricadas em vários materiais variando de acordo com a finalidade a ser aplicada. Geralmente as porcas apresentam perfil de rosca triangular. Na união de conjuntos mecânicos com a utilização de porcas, devemos observar que a ação de aperto deve concentrar-se na porca com maior intensidade. Na utilização de torquímetro deve-se aplicar a "força" na porca. Veja abaixo a classificação destas porcas:

1 - Porca sextavada baixa
Acabamento: polido, zincado branco, bricromatizado

2 - Porca sextavada castelo com coroa alta
Acabamento: polido, zincado branco, bricromatizado

3 - Porca sextavada flange esférica
Acabamento: polido, zincado branco, bricromatizado

4 - Porca sextavada dupla
Acabamento: polido, zincado branco, bricromatizado

5 - Porca sextavada castelo com coroa baixa
Acabamento: polido, zincado branco, bricromatizado

6 - Porca sextavada castelo sem coroa
Acabamento: polido, zincado branco, bricromatizado

7 - Porca sextavada classe 6
Acabamento: polido, zincado branco, bricromatizado, galvanizado a fogo

8 - Porca sextavada classe 8
Acabamento: polido, zincado branco, bricromatizado, galvanizado a fogo

9 - Porca sextavada classe 10 (temperada)
Acabamento: polido, zincado branco, bricromatizado, galvanizado a fogo

10 - Porca sextavada flange
Acabamento: zincado branco

11- Porca sextavada latão
Acabamento: polido

12 - Porca sextavada autotravante nylon (alta) classe 8
Acabamento: zincado branco

13 - Porca sextavada autotravante nylon (baixa) classe 8
Acabamento: zincado branco

14 - Porca sextavada torque flange classe 8
Acabamento: zincado branco

15 - Porca sextavada torque classe 8
Acabamento: zincado branco

16 - Porca sextavada 2H
Acabamento: polido, zincado branco, bricromatizado, galvanizado a fogo


17 - Porca sextavada alumínio
Acabamento: polido

18 - Porca sextavada baixa
Acabamento: polido, zincado branco, bricromatizado

19 - Porca sextavada bicicleta
Acabamento: polido, zincado branco

20 - Porca sextavada castelo sem coroa
Acabamento: polido

21 - Porca sextavada dupla
Acabamento: polido, zincado branco, bricromatizado

22 - Porca sextavada flange
Acabamento: zincado branco

23 - Porca sextavada grau 2
Acabamento: polido, zincado branco, bricromatizado, galvanizado a fogo

24 - Porca sextavada pesada
Acabamento: polido, zincado branco, bricromatizado, galvanizado a fogo

25 - Porca sextavada autotravante nylon alta grau B e C
Acabamento: zincado branco

26 - Porca sextavada torque, grau B (até 3/4)
Acabamento: zincado branco

27 - Porca sextavada torque flange
Acabamento: zincado branco

28 - Porca sextavada quadrada
Acabamento: polido, zincado branco, bricromatizado, galvanizado a fogo

29 - Porca sextavada com arruela móvel
Acabamento: polido, zincado branco, bricromatizado, galvanizado a fogo

30 - Porca sextavada cônica
Acabamento: incado branco, bricromatizado

31 - Porca sextavada esférica
Acabamento: polido, zincado branco, bricromatizado

Elementos de Máquinas I - Aula 2

Os parafusos são elementos de máquinas utilizados na união móvel de peças em um conjunto mecânico. Podemos considerar o parafuso o elemento de maior aplicação na montagem de máquinas e equipamentos.

Em parceria com as porcas podem fixar partes de uma peça, resistindo às vibrações do funcionamento quando utilizados com arruelas de pressão para proporcionar um melhor travamento.

Os parafusos são identificados seguindo os procedimentos de classificação que levam em conta sua construção, destacando para iniciar uma identificação o formato da cabeça, as características do seu corpo, os detalhes de sua ponta e seus elementos travantes (podem ser porcas ou a própria cabeça do parafuso). Encontramos parafusos com diferentes características para as mais diversas aplicações podendo ter cabeça sextavada, cilíndrica (com sextavado interno), quadrada, redonda, abaulada, escareada ou abaulada escareada. Seu corpo pode apresentar rosca parcial ou em toda sua extensão e pode ser cilíndrico ou cônico. As pontas dos parafusos podem ser cônicas, arredondadas, planas ou planas com chanfro.

• Geralmente os parafusos de ponta plana e corpo cilíndrico são destinados a trabalhar em conjunto com as porcas, enquanto os demais tem aplicações em roscas diretamente no corpo do equipamento. Encontramos ainda parafusos especiais conhecidos como estojo e prisioneiros.

Em alguns tipos de parafusos, encontramos a descrição da classe de resistência do material utilizado na fabricação estampado na sua cabeça, na forma de um código de dois números no formato XX.Y. Por exemplo, 5.8, 8.8 ou 12.9.

Este código é importante, pois informa a resistência do parafuso e como determinar o torque de aperto máximo. O primeiro número (XX) multiplicado por 100 informa o limite de resistência à tração do parafuso e o segundo número (Y) representa a porcentagem do limite de escoamento (tópicos de Resistência dos Materiais). Um parafuso 8.8 possui um limite de resistência de 880 kgf/mm² e 640 kgf/mm² (80%) de limite de escoamento. Na tabela abaixo, encontramos uma relação de alguns parafusos com suas roscas em (mm) com as devidas medidas das ferramentas de aperto e o torque correspondente em N/m:


Chave sextavada        Rosca                                 Torque

     8mm                       M5                                   4-8 Nm
     8mm                       M6                                   6-10 Nm
     10mm                     M6                                   6-10 Nm
     12mm                     M8                                   15-25 Nm
     13mm                     M8                                   15-25 Nm
     14 a 17mm             M10                                 30-40 Nm
     17/19mm                M12                                 40-55 Nm
     19/22mm                M14                                 75-90 Nm
      26mm                    M17                                 58-70 Nm
      27mm                    M18                                 58-70 Nm
      30mm                    M20                                 70-83 Nm

Chave allen               Rosca                                   Torque

     5mm                       M6                                    6-10 Nm
     6mm                       M8                                    15-25 Nm
     8mm                       M10                                  30-40 Nm
     12mm                     M12                                  40-55 Nm