Projeto e otimização de eixo de transmissão de veículo de competição fora de estrada
Projeto e otimização de eixo de transmissão de veículo de competição fora de estrada O protótipo biribaja participou da XVII competição Baja SAE Brasil representando a Equipe Minerva Baja, da Universidade Federal do Rio de Janeiro. Durante a competição houve um problema de flexão no eixo final de transmissão do veículo, e devido a isso está sendo feito um estudo a ser apresentado na Jornada de to next*ge Iniciação Cientifica de 2011 Para cálculo do diâ Shigley, P edição, Edi ra PACE 1 ora estático ou quase est icc seguinte equação: [(16n/pi n – Coeficiente de segurança M – Momento Feltor Máximo
T- Momento Torsor Máximo Sy – Limite de Escoamento do material do Joseph E. da o carregamento e Flexão, segundo a Os dados M e T podem ser estipulados através do diagrama de corpo livre a ser reallzado no eixo. Como fator de segurança utiliza-se rl=l Porém, o limite de escoamento nos permite a escolha de diferentes e inúmeros materiais. Após análises, o material escolhido para utilização foi ao aço SAE 4340, temperado e revenido.
A temperalidade influi na característica da microestrutura do material, geran Swlpe to vlew next page gerando um caráter predominantemente martensitico, endurecendo o material, porém fragilizando-o. Para compensar, utiliza-se o tratamento de revenimento, que visa a remoção das tensões internas geradas pelo tratamento de têmpera e estabilização do material em uma faixa de dureza desejada. Os processos de têmpera e revenimento são terceirizados. Com isso, surgem as seguintes dúvidas: Será que o material 4340 é puro, de acordo com o que é normalizado? Qual a qualidade do tratamento térmico terceirizado?
Para isso, deve ser feito um ensaio metalográfico para determinação do percentual dos elementos de liga presentes e ensaios de tração para conferência das propriedades mecânicas com a norma. De acordo com André Luiz V. a Costa e Silva e Paulo Roberto Mei, em Aços e Ligas Especiais, 3a edição, editora Bluch, dureza e resistência mecânica podem ser relacionados de acordo com as equaçoes a seguir: x HB , HB&IG 175 3,38 x HB, HB > 175 Para efeito de cálculo foram utilizados os valores da Tabela A-21 de Shigley, resultando em um diâmetro mínimo de 20mm, valor usado para o protótipo 2011 que apresentou problemas. ara validação do resultado deseja-se saber os valores reais de limite de resistência à tração e limite de escoamento, para novamente calcular-se o di PAGFarl(F3 de limite de resistência à tração e limite de escoamento, para ovamente calcular-se o diâmetro mínimo do eixo e identificar o erro no processo de cálculo anterior. posteriormente, foi utillzado o método de Flexão Varável Combinada e Torção Variável, integralmente para Vida em Fadiga, embora não se soubesse os valores médios, máximos ou mínimos das tensões sofridas pelo eixo.
Para maior precisão seria necessário um diagrama 3d da pista, computacionalmente, incluindo as variações do relevo e consequentemente, obtendo- se o gráfico Ciclos. Como a pista muda todo ano, não é possível realizar esse cálculo, e devido a indisponibilidade da planta é mpossível gerar uma pista 3d. Os resultados, incluindo os fatores de segurança da vida em fadiga, não mudariam substancialmente o diâmetro do eixo calculado pelo processo quase estatico, não justificando a falha no protótipo.
Devido a isso é extremamente necessária a realização dos testes e, para isso, usinagem dos corpor de prova junto ao LTM, visto que esses resultados serão apresentados para os juízes e engenheiros da Ford, Fiat, Embraer, entre outros na competição SAE Brasil Baja 2012 bem como para a banca da Jornada de Iniciação Cientifica de 2011. PAGF3ÜF3