Mini-Projecto · Dimensionar conjunto mecânico simples
Contexto
Cada par/trio recebe ou define um conjunto mecânico simples (transmissor de torque com veio + polia/engrenagem + 2 rolamentos + fixação por chaveta + parafusos), com cargas pré-definidas.
Tarefa: dimensionar todos os componentes com cálculo + selecção em catálogo + verificação. Apresentar memória de cálculo + lista de material (BOM) + desenho.
Requisitos
Funcionais
- Brief com cargas:
- Torque a transmitir.
- Velocidade rotacional.
- Tipo de carga (estática/dinâmica).
- Vida pretendida.
- Cálculo de veio:
- Diâmetro mínimo por torção.
- Verificação de flexão (cargas radiais).
- Tensão equivalente.
- FS final.
- Selecção de chaveta:
- Dimensões padrão para o Ø do veio.
- Comprimento mínimo por esmagamento.
- Selecção de 2 rolamentos:
- Tipo apropriado.
- Catálogo SKF/Schaeffler com C necessário.
- Vida L₁₀ calculada.
- Dimensionamento de parafusos de fixação (mínimo 2 cenários: axial e corte).
- Memória de cálculo estruturada (passos, fórmulas, valores, decisões).
- Desenho de conjunto com cotas críticas + BOM.
Não-funcionais
- Catálogos consultados referenciados.
- FS adequado justificado por aplicação.
- Defesa 10 min com Q&A sobre escolhas.
Fases
Fase 1 · 0.5h
Brief + análise
- Receber brief; identificar cargas e modos de falha.
Diagrama de cargas.
Fase 2 · 1h
Veio
- Calcular Ø por torção; verificar flexão; tensão equivalente.
Memória de cálculo veio + Ø final.
Fase 3 · 0.5h
Chaveta
- Selecção padrão + comprimento por esmagamento.
Chaveta especificada.
Fase 4 · 1h
Rolamentos
- Calcular C necessário; consultar catálogo; verificar L₁₀.
2 rolamentos seleccionados.
Fase 5 · 0.5h
Parafusos
- Dimensionar para cargas pré-definidas (axial + corte).
Parafusos especificados.
Fase 6 · 1.5h
Desenho + memória
- Desenho de conjunto com cotas; BOM; documento de memória de cálculo.
Desenho + relatório.
Fase 7 · 1h
Defesa
- Apresentar; Q&A sobre escolhas.
Apresentação 10 min.
Critérios de avaliação
| Item | Peso |
|---|---|
| Identificação correcta das cargas | 10% |
| Cálculo do veio (torção + flexão + combinada) | 25% |
| Selecção da chaveta | 10% |
| Selecção de rolamentos com L₁₀ justificada | 25% |
| Dimensionamento de parafusos | 10% |
| Desenho + BOM | 10% |
| Defesa (Q&A) | 10% |
Reflexão
Em meia página: que factor de segurança escolheste e porquê? Que componente te deu mais dificuldade a dimensionar? Como catálogo vs cálculo se complementaram? Se a velocidade dobrasse para 3000 rpm mantendo o torque, que componentes teriam de subir de classe/série?