Torção - Exercícios resolvidos de Resistência dos Materiais 1 (R1)

1.            O eixo maciço de 30 mm de diâmetro é usado para transmitir os torques aplicados às engrenagens. Determine a tensão de cisalhamento máxima absoluta no eixo.

2.            Os dois eixos maciços de aço mostrados na figura estão interligados por meio das engrenagens engrenadas. Determine o ângulo de torção da extremidade A do eixo AB quando é aplicado o torque T = 45 N·m. Considere G = 80 GPa. O eixo AB é livre para girar dentro dos mancais E e F, enquanto o eixo DC é fixo em D. Cada eixo tem diâmetro de 20 mm.

3.            O eixo maciço de 32 mm de diâmetro é usado para transmitir os torques aplicados às engrenagens. Se o eixo estiver apoiado em mancais lisos em A e B, que não resistem a torque, determine a tensão de cisalhamento desenvolvida no eixo nos pontos C e D. Indique a tensão de cisalhamento nos elementos de volume localizados nesses pontos.

4.            O eixo tubular tem diâmetro externo de 32 mm e diâmetro interno de 25 mm. Se ele for submetido aos torques mostrados na figura, determine a tensão de cisalhamento máxima absoluta desenvolvida no eixo. Os mancais lisos em A e B não resistem a torque.

5.            O eixo tubular tem diâmetro externo de 32 mm e diâmetro interno de 25 mm. Se ele for submetido aos torques mostrados na figura, faça o gráfico da distribuição da tensão de cisalhamento que age ao longo de uma linha radial que se encontra no interior da região EA do eixo. Os mancais lisos em A e B não resistem a torque.

6.            O motor transmite um torque de 50 N·m ao eixo AB. Esse torque é transmitido ao eixo CD pelas engrenagens em E e F. Determine o torque de equilíbrio T’ no eixo CD e a tensão de cisalhamento máxima em cada eixo. Os mancais em B, C e D permitem rotação dos eixos e o motor impede a rotação dos eixos.

7.            Se o torque aplicado ao eixo CD for T’ = 75 N·m, determine a tensão de cisalhamento máxima absoluta em cada eixo. Os mancais em B, C e D permitem rotação dos eixos, e o motor impede a rotação dos eixos.

 

8.            Um motor de engrenagens pode desenvolver 100 W quando gira a 300 rev/minuto. Se o eixo tiver diâmetro de 12 mm, determine a tensão de cisalhamento máxima que será desenvolvida no eixo. 

9.            O motor transmite 400 kW ao eixo de aço AB, o qual é tubular e tem diâmetro externo de 50 mm e diâmetro interno de 46 mm. Determine a menor velocidade angular com a qual ele pode girar se a tensão de cisalhamento admissível para o material for τ_adm = 175 MPa.

10.          O eixo tubular de transmissão para a hélice de um aerodeslizador tem 6 m de comprimento. Se o motor transmitir 4 MW de potência ao eixo quando as hélices giram a 25 rad/s, determine o diâmetro interno exigido para o eixo, considerando que o diâmetro externo seja 250 mm. Qual é o ângulo de torção do eixo quando ele está em operação? Considere   τ_adm = 90 MPa e G = 75 GPa.

11.          O eixo de aço A-36 (G = 75 GPa) de 20 mm de diâmetro é submetido aos torques mostrados. Determine o ângulo de torção da extremidade B.

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