fundamentos para o projeto de componentes de máquinas

Na maioria das vezes, o tipo de carregamento de fadiga encontrado na análise da junta
do parafuso é uma carga aplicada externamente, que flutua entre zero e uma força máxima P.
Essa seria uma situação de um cilindro de pressão, onde por exemplo, a pressão existe ou
varia de zero a um valor máximo P. A fim de determinar a tensão alternada e a tensão média
para essa situação, emprega-se a notação: Fmax = Fb e Fmim = Fi. Portanto, a tensão alternada
do parafuso é:
se:
Fpa
− Fi
K pa
σ a = =
2A
K + K
t
pa
pe
P
2A
t
C.
P
=
2A
Então desde que a tensão média é igual à tensão alternada mais a tensão mínima, tem-
Fi CP Fi
σ m = σ a + = +
A 2A
A
t t t
Sabe-se da importância de ter uma pré-carga alta nas juntas aparafusadas. Isso é
especialmente importante em carregamento submetido à fadiga porque faz o primeiro termo da
equação (24), ser relativamente pequeno quando comparado ao segundo termo, que é a tensão
devido a pré-carga. A observação da equação acima mostra que ela é construída por uma
constante Fi / At no eixo da tensão média (Figura 20). À distância AC representada área de
falha e AB área de segurança; então AC / AB é o fator de segurança de acordo com o critério
de Goodman. Então:
Sa
n =
σ
Observamos que a distância AD é igual à Sa, tem-se:
S S
F
i
a = m − (10)
At
A linha modificada de Goodman pode ser dada por:
⎛ ⎞
⎜
S a
S ⎟
m = S rup 1 − (11)
⎜ ⎟
⎝ S f ⎠
a
t
278