O segundo eixo de um redutor de velocidade de eixos paralelos de um guindaste de fundição de 25 hp, possui uma engrenagem helicoidal com um diâmetro primitivo de 8,08 in. As engrenagens helicoidais transmitem componentes de força nas direções tangencial, radial e axial. Tais componentes podem ser vistas na figura do exercício, aplicadas no ponto A. As reações nos mancais C e D, assumindo apoios simples, também são mostradas. Um mancal de esferas deve ser selecionado para a posição C, tendo este que suportar a carga axial. Um mancal de rolos cilíndricos deve ser especificado para a posição D. A meta de vida do redutor de velocidade é de 10kh, com fator de confiabilidade para o conjunto dos 4 mancais (ambos eixos em contato) de pelo menos 0,96, utilizando os seguintes parâmetros de Weibull: O fator de aplicação deve ser de 1,2. Selecione o mancal de rolos para a posição D. Selecione o mancal de esferas (neste caso, de contato angular) para a posição C, assumindo que o anel interno gire.

O eixo representado na figura carrega uma engrenagem helicoidal com uma foça tangencial de 3980N, uma força radial de 1770N e uma força axial de 1690N no diâmetro primitivo, cuja medida é 200mm. O eixo gira a uma velocidade de 1050rpm, e o vão (extensão efetiva) entre os mancais de montagem direta é de 150mm. A vida de projeto deve ser de 5000h, e um fator de aplicação de 1 é apropriado. O lubrificante será óleo ISO VG 68 (68 cSt a 40ºC), a uma temperatura operacional estimada de 55ºC. Se a confiabilidade do conjunto de mancais for de 99%, selecione mancais apropriados de rolos cônicos de fila única da Timken. As reações no plano xz e xy estão mostrados na figura.

Considere um comprimento restringindo, como o mostrado na figura, com dois mancais de rolos cônicos montados diretamente, resistindo a um empuxo externo Fae de 8000N. A velocidade de eixo é de 950rpm, a vida desejada é de 10000h, o diâmetro suposto do eixo é de aproximadamente 1”. O lubrificante é o óleo ISSO VG 150 (150 cSt a 40ºC) com uma temperatura operacional estimada no mancal de 80ºC. A meta de confiabilidade é de 0,95. O fator de aplicação é, aproximadamente af=1. Escolha um mancal de rolos cônicos para A. Escolha um mancal de rolos cônicos para B. Encontre as confiabilidades Ra, Rb e R.