Engenharia Mecânica - Manutenção de Eixo Cardan

ENGENHARIA MECÂNICA – 9º PERÍODO
MANUTENÇÃO
8º MÓDULO – EIXO CARDAN
Professor:Celso Luiz de Azevedo Martins
2º semestre/2014

Junta Cardan = Junta Universal
EIXO CARDAN

JUNTA UNIVERSAL – ROLAMENTO AGULHA

JUNTA UNIVERSAL – ANÉISTRAVA

JUNTA UNIVERSAL – ANELTRAVA INTERNO

EIXO CARDAN - PONTEIRA
PONTEIRA

EIXO CARDAN - INSTALAÇÃO
Para ângulos iguais existe uma tendência de
compensação da irregularidade do movimento
rotatório. Nesse caso a ocorrência de irregularidades
é mínima e não prejudica a durabilidade do cardan.

EIXO CARDAN - INSTALAÇÃO
Para a Figura 3 na qual os ângulos são diferentes
quanto maior a diferença entre eles, maior será a
irregularidade do movimento rotatório. Essa
irregularidade gera ruídos e vibrações que
diminuirão a vida útil de seus componentes..

Terminais desalinhados geram vibrações,
desgastes e quebras.

EIXO CARDAN - MATERIAIS
 Aço forjado: Padrão
 Aço fundido: Torque de fadiga para giro
reversível para vida infinita =
aproximadamente 20 % menos que com o
design padrão.

EIXO CARDAN – Linha de Montagem
http://resource.voith.com/vt/publications/downloads/631_pt_g830_pt_eixos-cardan-de-alto-desempenho.pdf

EIXO CARDAN – APLICAÇÃO: Laminador Vertical

EIXO CARDAN – APLICAÇÃO: Laminador de Desbaste

EIXO CARDAN – APLICAÇÃO: Acionamento de Laminador

EIXO CARDAN – APLICAÇÃO: Desempenadeira

EIXO CARDAN – APLICAÇÃO: Propulsão de navios

EIXO CARDAN – APLICAÇÃO: Acionamento de bombas

EIXO CARDAN –Vários tamanhos

EIXO CARDAN - APLICAÇÃO
• Máquinas de papel
• Bombas
• Engenharia mecânica no geral
• Navios e barcos
• Veículos ferroviários
• Pontes rolantes
• Acionamentos de laminadores
• Máquinas de papel
• Bombas
• Navios e barcos
• Veículos ferroviários

EIXO CARDAN – HOT STRIP MILL

JUNTA UNIVERSAL - ROTAÇÃO
http://catalogo.imetex.com.br/image?cid=11672&plpver=10&prodid=1047
As Juntas Universais Forma W montadas com
rolamentos de agulhas e livres de manutenção
suportam velocidades de até 4.000 rpm.

EIXO CARDAN - ROTAÇÃO
Montados com juntas forma W até 3.600 rpm.
http://catalogo.imetex.com.br/image?cid=11672&plpver=10&prodid=1047

EIXO CARDAN - MANUTENÇÃO
Para um eixo que trabalha em
período de 24 horas, fazer
manutenção preventiva de todos
os componentes a cada três
meses.

EIXO CARDAN - MANUTENÇÃO
A manutenção deve abranger:
 Testes de ruídos;
 Inspeções de folgas;
 Parafusos e flanges;
 Capa de proteção e pintura;
 Lubrificação;
 Vibrações.

EIXO CARDAN - LUBRIFICAÇÃO
Para um eixo que trabalha em
período de 24 horas, a
lubrificação deve ser realizada a
cada 20 dias de operação.

Graxa recomendada:
 Graxa com espessante à base de
sabão de lítio com PTFE;
 Essa graxa suporta temperaturas de
até 300°C.

Algumas graxas recomendadas:
o Esso Beacon EP2;
o Mobil Mobilux EP2;
o Castrol EPLG2.

Os pontos de lubrificação deverão ser
alimentados até que a graxa purgue
pelos anéis, vedações ou respiros.

JUNTA UNIVERSAL – ÂNGULO DETRABALHO
 A junta universal simples possui ângulo
de operação de até 15 graus.
 Em trabalho contínuo esse ângulo deve
ser no máximo de 16º para 540 rpm e 9º
para 1.000 RPM.
http://www.aemco.com.br/informacao/30/17/cardans

JUNTA UNIVERSAL –VÍDEO PARA ANÁLISE

JUNTA UNIVERSAL – ÂNGULO RELATIVO

JUNTA UNIVERSAL –Velocidade angular
 = (1 - 2)

CINEMÁTICA NA JUNTA CARDAN
• Quando o eixo está sendo acionado
uniformemente W1 (ω1 = const.), o eixo
de saída W2 gira a uma velocidade
angular que se altera com o tempo (ω2 ≠
constante);

• A velocidade angular do eixo de saída ω2
e o ângulo diferencial  = (α1 – α2)
variam de uma forma sinusoidal e suas
magnitudes são uma função do ângulo
de deflexão β;

• Esta característica das juntas cardan é
denominada erro gimbal e deve ser
levada em consideração ao selecionar um
eixo cardan.

Uma junta cardan única deve ser somente usada se
estiverem reunidas as seguintes condições:
• A variação na velocidade de rotação do eixo de
saída é de importância secundária;
• O ângulo de deflexão é muito pequeno (β < 1°);
• As forças transmitidas são baixas.

Se duas juntas cardan forem conectadas em
conjunto corretamente na forma de um eixo
cardan, as variações em termos de velocidades
do eixo de entrada e de saída se anulam uma à
outra totalmente.

Valores aproximados de
Nz1 como uma função de β
Nz1 = Rotação máxima admitida como uma
função do ângulo de deflexão durante a operação
RPM;
β = Ângulo de deflexão durante a operação º.

Valores aproximados de
Nz1 como uma função de β

EIXOS CARDAN - Balanceamento
Vantagens do balanceamento:
 Evita vibrações, resultando em uma
operação mais suave;
 Vida útil do eixo cardan mais longa.

EIXOS CARDAN – Máquina de Balanceamento Dinâmico

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