Title

ESTUDO DA FRATURA EM EIXO DE TRANSMISSÃO DE POTÊNCIA E ESTIMATIVAS DAS CARGAS DE SERVIÇO

STUDY OF FRACTURE IN A POWER TRANSMISSION SHAFT AND ESTIMATIVES OF SERVICE LOADS

Authorship

Pinto, Aline Todesco; Pereira, Bruno Gonçalves; Durán, Jorge Alberto Rodríguez

Pinto, Aline Todesco

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Pereira, Bruno Gonçalves

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Durán, Jorge Alberto Rodríguez

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DOI

10.5151/2594-5327-16070

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Abstract

Neste trabalho discutem-se algumas características macroscópicas típicas das falhas por fadiga que aparecem na superfície fraturada de um eixo de transmissão de potência. Para um determinado tamanho de trinca foi possível identificar e medir estrias de fadiga por microscopia eletrônica de varredura em uma amostra da peça analisada. Assumindo que estas estrias correspondem à fase de propagação estável da trinca por fadiga e indicam o avanço desta em um ciclo, isola-se a gama do fator de intensidade das tensões atuante ∆K na equação de Paris, por exemplo, o que permite obter estimativas confiáveis das tensões nominais atuantes. A partir do diagrama de corpo livre da peça foi feita uma estimativa do carregamento atuante naquela fase da propagação. Substanciais diferenças foram encontradas entre o valor de carga fornecido pelo usuário do eixo e àquele estimado por fratografia. As prováveis causas deste resultado são analisadas no trabalho.

In this paper some typical macroscopic features of fatigue failure that appear on the fractured surface of a power transmission shaft are discussed. For a given crack size it was possible to identify and measure fatigue striations by scanning electron microscopy in a sample of the analyzed part. Assuming that these striations correspond to the stable phase of fatigue crack propagation curve and indicate the progress of the crack in a cycle, the applied stress intensity factor range ∆K was isolated on the Paris’ equation, for example, and reliable estimatives of the operating nominal stresses can be obtained. From the free body diagram of the piece it was possible to estimate the real service loads in that stage of propagation. Substantial differences were found between the load value supplied by the customer and that estimated by fractography. The likely causes of this result are discussed in the work.

Keywords

Fadiga; Mecânica da fratura; Fratografia.

Fatigue; Fracture mechanics; Fractography.