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2ª LISTA DE EXERCÍCIOS RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS II – PROFª MERCIA

Deformação por torção – Formula de torção (eixos maciços e tubulares) 1- Um eixo e feito de uma liga de aço com tensão de cisalhamento admissível adm = 84 MPa. Se o diâmetro do eixo for 37,5 mm, determine o torque máximo T’ que pode ser transmitido. Qual seria o torque máximo T’ se fosse feito um furo de 25 mm de diâmetro no eixo?

Resp: T = 0,87 kN.m, T’ = 0,698 kN.m (5.1) 2- O tubo e submetido a um torque de 750 Nm. Determine a parcela deste torque a qual a seção sombreada cinza resiste.

Resp: T’ = 515 N.m (5.4) 3- O conjunto é composto por duas secções de tubo de aço galvanizado interligadas por uma redução em B. O tubo menor tem diâmetro externo de 18,75 mm e diâmetro interno de 17 mm, enquanto o tubo maior tem diâmetro externo de 25 mm e diâmetro interno de 21,5 mm. Se o tubo estiver firmemente preso à parede em C, determine a tensão de cisalhamento máxima desenvolvida em cada seção do tubo quando o conjugado mostrado na figura for aplicado ao cabo da chave.

Resp: AB = 62,55 MPa e AB = 18,89 MPa (5.9)

4- O eixo maciço de alumínio tem diâmetro de 50 mm. Determine a tensão de cisalhamento máxima absoluta eixo e trace um rascunho da distribuição da tensão de cisalhamento ao longo da linha radial do eixo onde a tensão de cisalhamento é máxima. Considere T1 = 20N m

Resp: 5.35 Transmissão de Potência 1- O projeto prevê que o eixo de transmissão AB de um automóvel será um tubo de parede fina. O motor transmite 125 kW quando o eixo está girando a 1500 rev/min. Determine a espessura mínima da parede do eixo se o diâmetro externo for 62,5 mm. A tensão de cisalhamento admissível do material é de 50 MPa.

Resp: t = 2,998 mm (5.33) 2- O moto-redutor de 2,5 kW pode girar a 330 rev/min. Se o diâmetro do eixo for 20 mm, determine a tensão de cisalhamento máxima que será desenvolvida no eixo.

Resp: máx = 46,055 MPa (5.38)

3- O eixo maciço de aço AC tem diâmetro de 25 mm e está apoiado nos mancais lisos em D e E. O eixo está acoplado a um motor em C, que transmite 3 kW de potência ao eixo quando está girando a 50 rev/s. Se as engrenagens A e B absorvem 1 kW e 2 kW, respectivamente, determine a tensão de cisalhamento máxima desenvolvida no eixo no interior das regiões AB e BC. O eixo é livre para girar em seus mancais de apoio D e E.

Resp: máxAB = máxBC = Ângulo de torção 4- As extremidades estriadas e as engrenagens acopladas ao eixo de aço A-36 estão submetidas aos torques mostrados. Determinar o ângulo de torção da engrenagem C em relação à engrenagem D. O eixo tem diâmetro de 40 mm.

Resp:  C/D = 0,243° (5.50) 5- O eixo de aço A-36 de 20 mm de diâmetro é submetido aos torques mostrados. Determine o ângulo de torção da extremidade B.

Resp:  B = 5,74° (5.51) 6- O eixo de aço A-36 é composto pelos tubos AB e CD e uma seção maciça BC. Está apoiado em mancais lisos que permitem que ele gire livremente. Se as engrenagens, presas às extremidades do eixo, forem submetidas a torques 85 N.m, determine o ângulo de torção da engrenagem A em relação à engrenagem D. Os tubos têm diâmetro externo de 30 mm e diâmetro interno de 20 mm. A seção maciça tem diâmetro de 40 mm.

Resp:  A/D = 0,879° (5.47)

Elementos estaticamente indeterminados carregados com torque.

7- O eixo de aço A-36 tem diâmetro de 50 mm e está preso nas extremidades A e B. Se for submetido ao momento, determine a tensão de cisalhamento máxima nas regiões AC e CB do eixo.

Resp: (AC)máx = 8,15 MPa e (CB)máx = 4,07 MPa (5.73) 8- O tubo de bronze C86100 tem diâmetro externo de 37,5 mm e espessura de 3 mm. A conexão em C está sendo apertada com uma chave de torque. Se for aplicada uma força F = 100 N, determine a tensão de cisalhamento máxima no tubo.

Resp: máx = 3,21 MPa (5.75) 9- O eixo é feito de aço-ferramenta L2, tem diâmetro de 40 mm e está preso em suas extremidades A e B. Se for submetido ao conjunto, determine a tensão de cisalhamento máxima nas regiões AC e CB.

Resp: (AC)máx = 9,55 MPa e (CB)máx = 6,37 MPa (5.77)...