Fórmulas de cálculo de junções de chave em unidades métricas

Torque transferido

onde:

	P	potência [kW]
	n	velocidade [rpm]

Cálculo do diâmetro de eixo mínimo

1. diâmetro interno do eixo d _h > 0

a)

b) se d _min ≤d _h -> d _min = 1,1 d _h [mm]

c) se d _min ≤ 1,5 d _h -> d _min = 1,5 d _h [mm]

2. diâmetro interno do eixo d _h = 0

onde:

	d mín	diâmetro mínimo do eixo [mm]
	d h	diâmetro interno do eixo [mm]
	T	torque [Nm]
	K a	fator de aplicação
	K f	fator de vida útil de fadiga
	S v	segurança desejada
	τ A	Tensão de corte suportada

Cálculo geral

	a faixa de atividade da força no eixo
h k = h - h s - 2 s [mm]	a faixa de atividade da força no cubo
	diâmetro do eixo da faixa da atividade da força
	diâmetro do cubo da faixa de atividade da força
	força no eixo
	força no cubo
onde:

	T	torque [Nm]
	F s	força no eixo [N]
	F h	força no cubo [N]
	K a	fator de aplicação
	K f	fator de vida útil de desgaste
	K w	fator de aplicação
	K m	fator de distribuição da carga
	S v	segurança desejada
	d	diâmetro do eixo [mm]
	d s	diâmetro do eixo onde atua a força F s [mm]
	d h	diâmetro do eixo onde atua a força F d [mm]
	N	número de ranhuras [-]
	h	altura chanfrada
	h s	altura de ponto de força de ação no eixo [mm]
	h h	altura de ponto de força de ação no cubo [ mm]
	b	largura chanfrada
	t	profundidade chanfrada no eixo [mm]
	s	chanfro
	p Dmins	pressão mínima suportada (ranhura, eixo) [MPa]
	p Dminh	pressão mínima suportada (ranhura, cubo) [MPa]

Comprimento mínimo de chave para transferir o torque

1. Conexão fixa:	a)
	b)
	L mín = mín(L mins , L minh )
2. Conexão flexível:	a)
	b)
	L mín = mín(L mins , L minh )
onde:

	F s	força no eixo [N]
	F h	força no cubo [N]
	K a	fator de aplicação
	K f	fator de vida útil de desgaste
	K w	fator de aplicação
	K m	fator de distribuição da carga
	S v	segurança desejada
	d	diâmetro do eixo [mm]
	N	número de ranhuras [-]
	h s	altura de ponto de força de ação no eixo [mm]
	h h	altura de ponto de força de ação no cubo [ mm]
	p Dmins	pressão mínima suportada (ranhura, eixo) [MPa]
	p Dminh	pressão mínima suportada (ranhura, cubo) [MPa]

Pressão mínima suportada

1. Conexão fixa:	a)
	b)
2. Conexão flexível:	a)
	b)
onde:

	F s	força no eixo [N]
	F h	força no cubo [N]
	K a	fator de aplicação
	K f	fator de vida útil de desgaste
	K w	fator de aplicação
	K m	fator de distribuição da carga
	S v	segurança desejada
	d	diâmetro interno da seção chanfrado [mm]
	N	número de ranhuras [-]
	h s	altura de ponto de força de ação no eixo [mm]
	h h	altura de ponto de força de ação no cubo [ mm]
	l f	comprimento ativo da chave [mm]

Verificação de resistência

p _mins ≤ p _Ds

p _minh ≤ p _Dh

onde:

	p mins	pressão de corte mínima calculada no eixo [MPa]
	p minh	pressão de corte mínima calculada no cubo [MPa]
	p Ds	pressão suportada no eixo [MPa]
	p Dh	pressão suportada no cubo [MPa]

Cálculo simplificado

Comprimento mínimo de chave para transferir o torque

1. Conexão fixa:
2. Conexão flexível:
onde:

	T	torque [Nm]
	K a	fator de aplicação
	K f	fator de vida útil de desgaste
	K w	fator de aplicação
	K m	fator de distribuição da carga
	S v	segurança desejada
	d	diâmetro do eixo [mm]
	N	número de ranhuras [-]
	h	altura chanfrada
	s	chanfro
	h st	altura de conexão h st = h - 2 s [mm]
	p Dmin	pressão suportada na superfície de suporte do eixo, ranhura ou cubo [MPa]

Pressão suportada

1. Conexão fixa:
2. Conexão flexível:
onde:

	T	torque [Nm]
	K a	fator de aplicação
	K f	fator de vida útil de desgaste
	K w	fator de aplicação
	K m	fator de distribuição da carga
	S v	segurança desejada
	d	diâmetro do eixo [mm]
	N	número de ranhuras [-]
	h	altura chanfrada
	s	chanfro
	h st	altura de conexão h st = h - 2 s [mm]
	l f	comprimento ativo da chave [mm]

Verificação de resistência

p _mín ≤ p _Ds

p _mín ≤ p _Dh

onde:

	P mín	pressão mínima calculada h/2 [MPa]
	p Ds	pressão suportada no eixo [MPa]
	p Dh	pressão suportada no cubo [MPa]