Força interparticulas

Calcular as tensões nos filetes da rosca de um parafuso M24, rosca normal

classe 10.9 DIN931, que fixado à uma porca, está submetido à força de tração F=4000kgf. Adotar coeficiente de segurança S=1,8 em relação à tensão limite de escoamento. A porca utilizada será conforme norma DIN934 classe 10.

Calcular a força máxima que o parafuso pode suportar pára S=1,5.

a) Dados de projeto

Da Tabela (4.1 pag. 125), pára rosca Métrica ISO M24 e passo normal, tem-se:

d=2,4 cm   diametro nominal das rosca

p=0,30 cm   passo normal das rosca

d₂=2,2051 cm  diametro médio ou efetivo das rosca

d₃=2,0319 cm diametro menor da rosca externa ( parafuso)

D₁=2,0751 cm diametro menor da rosca interna (porca)

b)Altura da porca

Da Tabela (4.8 pag. 165), pára porca M24 DIN934, tem-se:

      h=1,9 cm    ltura da porca

c) Definições das resistências estáticas

Da Tabela (4.3), pára parafuso classe 10.9, tem-se:

       6_e=9000kgf/cm²    tensão de limite de escamento

d) Cálculo das tensões admissíveis

 eq 1.2   6=6e=9000      6=6000 kgf/cm²

                 s     1,5

 eq 1.3   t= 6 =5000>   t=2886,8 kgf/cm²   

                V3   V3

eq 1.4    t_comp=1,25 . 6=1,25 . 5000>  6_comp=6250 kgf/cm

e) Cálculo da tensão normal de flexão no filete da rosca

  6_t=+ 5. V3 .F    =+ 5. V3. 4000        =+932,24 kgf/cm2  <6

       ^- 3. II. D₁. H   ^-  3. II. 2,0751. 1,9

f) Cálculo da tensão normal de tração no filete da rosca

 6t=  4 . F   =   4 . 4000   =1233,57 kgf/cm2 <6

       II . D₃²   II . 2,0319²

g)Cálculo das tensões transversais de cisalhamento médio

 tensão media eq 4.12

 t_m=    4 . F        =      4 . 4000          =430,58 kgf/cm²< t

       3 . II . D₁ . H    3 . II . 2,0751 . 1,9

g.2) Tensão transversal de cisalhamento máxima:

 eq4.13      t_max=     2 . F   =      2 . 4000     = 645,87 kgf/cm² <t

                         II . D₁ . H      II . 2,0751 . 1,9