Órgãos de Máquinas

Conhecimentos nas áreas de Física, Matemática, Resistência dos Materiais e Mecânica Aplicada.

• Nas aulas teóricas faz-se a apresentação e o desenvolvimento dos tópicos que correspondem ao conteúdo programático da disciplina de forma a promover a contínua participação e discussão dos assuntos pelos estudantes de modo a estimular a sua análise crítica.
• As aulas teórico-práticas são essencialmente orientadas para a aplicação dos conceitos ministrados nas aulas teóricas à resolução de problemas concretos e reais. Nestas aulas, procura-se que o aluno tenha uma participação ativa sugerindo estratégias alternativas à resolução dos problemas propostos incrementado, desta forma, as suas competências no dimensionamento e seleção de elementos de máquinas que constituem a maioria dos equipamentos mecânicos e eletromecânicos.

Pretende-se que os alunos adquiram conhecimentos fundamentais para o dimensionamento e/ou seleção de elementos de máquinas. Após introdução, são abordados os conceitos, procedimentos e metodologias de cálculo envolvidos na seleção e dimensionamento de órgãos de máquinas e elementos estruturais. No final, pretende-se que os alunos saibam aplicar os principais conceitos de projeto estático e de dimensionamento à fadiga.

1. Introdução ao projeto de elementos mecânicos.
Características gerais de transmissões mecânicas. Tipos. Análise comparativa dos diferentes tipos de transmissões mecânicas. Fatores de seleção de transmissões.
2. Transmissões mecânicas flexíveis.
Tipos. Características específicas. Análise comparativa dos diferentes tipos de transmissões flexíveis. Aplicações.
3. Transmissões por correias.
Tipos de correias: planas, trapezoidais e dentadas. Aplicações específicas. Análise comparativa dos diferentes tipos de correias. Geometria e nomenclatura. Seleção da transmissão. Pormenores construtivos e de montagem. Tipos de ruína. Estudo dinâmico.
4. Transmissão por correntes.
Nomenclatura e relações geométricas. Análise cinemática. Seleção da transmissão. Montagem e manutenção. Análise de solicitações. Estudo dinâmico.
5. Transmissões mecânicas rígidas: engrenagens.
Generalidades. Classificação de engrenagens. Fundamentos. Engrenagens cilíndricas de dentes retos e helicoidais: Noções básicas. Lei fundamental do engrenamento. Terminologia das rodas dentadas. Classificação das engrenagens. Relações geométricas. Perfil por envolvente: análise e construção. Talhe das rodas dentadas. Continuidade de engrenamento. Interferências de talhe e de funcionamento. Cinemática das engrenagens. Esforços sobre o dentado. Esforços sobre os veios e apoios. Estudo dinâmico. Dimensionamento pelas normas ISO. Dimensionamento à rotura e à pressão superficial.
6. Veios.
Introdução. Dimensionamento de veios pelo código ASME.
7. Fadiga.
Conceito de Fadiga. Caracterização do processo de fadiga. Formas típicas de rotura por fadiga. Leis fenomenológicas do comportamento à fadiga. Vida finita e infinita. Ensaios de fadiga. Limite de resistência à fadiga. Correção do limite de resistência à fadiga: determinação dos principais parâmetros que afetam a resistência à fadiga de determinado componente. Dimensionamento de veios à Fadiga.
8. Rolamentos.
Conceitos e nomenclatura. Características e componentes dos rolamentos. Tipos de rolamentos. Capacidade de carga estática e dinâmica dos rolamentos. Carga equivalente dos rolamentos. Vida dos rolamentos. Cálculo da vida nominal. Limites de rotação. Atrito. Aplicações. Lubrificação e montagem. Seleção do tipo e dimensões de um rolamento.

NAO

Bibliografia Recomendada:
[1] MALÇA, C. (2022). Órgãos de Máquinas – Diapositivos de apoio às Aulas Teóricas da unidade curricular. ISEC (disponível na plataforma académica InforEstudante)
[2] MALÇA, C. (2022). Órgãos de Máquinas – Diapositivos de apoio às Aulas Teóricas-Práticas da unidade curricular. ISEC (disponível na plataforma académica InforEstudante)
[3] BRANCO,C.M., FERREIRA, M., COSTA, J., RIBEIRO, A. (2005), Projecto de Órgãos de Máquinas, Lisboa: F.C. Gulbenkian, (disponível na Biblioteca do ISEC)
[4] J SHIGLEY, E. (1977), Mechanical Engineering Design, Tokyo: McGraw-Hill Kogakusha, (disponível na Biblioteca do ISEC)
[5] J BUDYNAS, R.G., NISBETT, J.K. (2008), Shigley’s mechanical engineering design, Singapore: McGraw-Hill, (disponível na Biblioteca do ISEC)
[6] BRANCO, C.M. (1998), Mecânica dos Materiais, Lisboa: F.C. Gulbenkian, (disponível na Biblioteca do ISEC)

Bibliografia Complementar:
[7] MOTT R.L. (2003), Machine Elements in Mechanical Design, Prentice Hall.
[8] SHIGLEY, J. E., MISCHKE,C. R.,  BUDYNAS, R. G. (2004),  Mechanical Engineering Design, Mc Graw-Hill.
[9] HIBBELER, R. C. (2005), Dinâmica: Mecânica para Engenharia, Prentice Hall.
[10] NORTON, R.L. (2005), Machine Design, Prentice-Hall.
[11] HAMROCK, B., SCHMID, S., JACOBSON, B. (2007), Fundamental of Machine Elements, Mc Graw Hill.
[12] BUDYNAS, R. G., NISBETT, J. K. (2008), Shigley’s Mechanical Engineering Design, Mc Graw Hill.
[13] JUVINALL, R.C., MARSHEK, K.M. (1991), Fundamentals of Machine Component Design, John Wiley & Son.