Tipos de Ajustes na Engenharia Mecânica: Folga, Interferência e Transição

A relação entre duas peças onde uma é inserida na outra com certo grau de aperto ou folga é conhecida como ajuste (fit). Produtos engenheirados são às vezes entregues como componentes que devem deslizar ou pressionar uns contra os outros para funcionar. O termo "ajuste" descreve as relações dimensionais entre componentes — determina se são frouxos ou apertados, auxiliando na propriedade de deslizar ou pressionar.

Tipos de Ajuste

Conforme limites reais do furo ou eixo, os tipos de ajuste (normas indiana e britânica) dividem-se em três classes principais:

1. Ajustes com Folga (Clearance Fits)
2. Ajustes com Interferência (Interference Fits)
3. Ajustes de Transição (Transition Fits)

1. Ajustes com Folga

Folga positiva entre maior eixo possível e menor furo possível. Folga mínima > zero. Juntas frouxas — há liberdade entre eixo e furo.

Zona de Tolerância

Ex.: porca de 10 mm para parafuso de 10 mm. Erros de usinagem podem gerar diâmetro interno 9,98 mm → não encaixa. Zonas de tolerância evitam isso: definem faixa onde tolerâncias de porca e parafuso se sobrepõem levemente, garantindo encaixe e intercambiabilidade.

No ajuste com folga, há grande espaço entre zona de tolerância do furo e do eixo. Se furo > eixo e permite rotação/deslizamento entre peças conjugadas. Tamanho mínimo do furo sempre > tamanho máximo do eixo. Na montagem, obtém-se folga que permite deslizar e girar o eixo dentro do furo. Permite ajustes deslizantes e de rotação. Ex.: pistão e válvula.

Subtipos de Ajuste com Folga

1. Deslizante (Slide fit): Folga muito pequena, quase nula, mas alta precisão no deslizamento. Ex.: engrenagens deslizantes, conjuntos automotivos, válvulas deslizantes, discos de embreagem, peças de máquinas-ferramenta, fuso do contraponto de torno, guiamento de eixo.
2. Deslizante Fácil (Easy slide): Pequena folga para movimentos não regulares e lentos regulares. Ex.: pistão.
3. Corrente (Running fit): Componentes rotativos em velocidade moderada onde precisão não é crítica. Alta folga, grandes variações de temperatura, altas velocidades, pressões elevadas no mancal. Ex.: engrenagens, acoplamentos.
4. Corrente Frouxo (Slack running fit): Folga mínima e precisa; com lubrificação, peças montam sem força e giram/deslizam livremente. Ex.: guiamento de eixos, guias de rolos.
5. Corrente Solto (Loose running fit): Peças que giram em alta velocidade com folga maior quando precisão não é crítica. Ex.: travas, pivôs, peças afetadas por calor, corrosão, contaminação.

2. Ajustes com Interferência

Zona de tolerância do eixo excede a do furo → eixo maior que furo. Requer grande força para montar/desmontar (martelo ou prensa hidráulica). Folga negativa (interferência) entre maior furo e menor eixo.

Subtipos de Ajuste com Interferência

1. Ajuste por Força (Force fit): Alta interferência; peça aquecida a alta temperatura antes de montar no furo. Força externa necessária. Ex.: engrenagens, eixos.
2. Ajuste Apertado (Tight fit): Interferência mínima que force fit. Ex.: polia escalonada de transportador, retífica cilíndrica de máquina.
3. Ajuste de Encaixe (Driving fit): Interferência média; montado com forças maiores em forjamento a frio ou quente. Mais confiável que tight fit. Ex.: eixos, engrenagens, buchas.

3. Ajustes de Transição

Casos intermediários entre folga e interferência. Não garante nem interferência nem folga — par com mesmo ajuste pode ter interferência, outro pode ter folga. Zona de tolerância do eixo fica entre limite inferior e médio da zona do furo → furo menor que eixo. Requer leve pressão para inserir eixo no furo (Push Fits). Alta precisão e alinhamento preciso. Ex.: chaveta de eixo.

Subtipos de Ajuste de Transição

Podem ser classificados como: (1) force fit, (2) tight fit, (3) wringing fit, (4) push fit.

Classificação de Ajustes pelo Sistema Newall

Quatro tipos:

1. Running Fit: Ajuste suave, fácil para par de mancais móveis. Diâmetro do eixo suficientemente menor para película de óleo. Para comprimento médio de mancal, folga de 0,025 mm por 25 mm de diâmetro.
2. Push Fit: Montagem com leve pressão manual (pinos de posicionamento, cavilhas); sem folga suficiente para rotação.
3. Driving ou Press Fit: Montagem com martelo manual ou pressão média. Ajuste semipermanente (ex.: polia chavetada em eixo).
4. Force Fit ou Shrink Fit: Grande pressão para forçar eixo no furo ou furo expandido por aquecimento para encolher sobre eixo (hot fit). Usado quando peças devem ser rigidamente fixadas. Eixo definitivamente maior que furo. Rodas ferroviárias, de bonde, carroças.

Sistemas Base-Furo e Base-Eixo

Dois sistemas distintos para variar tamanhos:

• Base-furo (hole basis): Furo é membro constante; diferentes ajustes variando tamanho do eixo. Limites superior/inferior do furo constantes para todos ajustes de mesmo grau de precisão e tamanho básico.
• Base-eixo (shaft basis): Eixo é membro constante; diferentes ajustes variando tamanho do furo. Limites do eixo constantes para todos ajustes de mesma precisão/grado e tamanho básico.

Todos sistemas modernos usam base-furo — mais fácil variar eixo que furo. Maioria dos furos feitos com broca/alargador; variar tamanho de furos exigiria muitas ferramentas. Com base-furo, um alargador serve para todos furos de dado diâmetro. Em alguns casos, base-eixo é mais vantajoso.

Ajustes, Folgas, Interferências e Tolerâncias

Duas superfícies conjugadas: a que entra = superfície envelopada ou parte masculina (eixo cilíndrico); a que recebe = superfície envelopante ou parte feminina (furo). No caso chaveta/chaveteiro: chaveta = eixo, chaveteiro = furo.

Ajustes

Relação entre duas peças onde uma entra na outra com certo grau de aperto/folga. Diferentes graus de liberdade de movimento.

Folgas (Allowances)

Diferença intencional entre dimensão do furo e do eixo para qualquer tipo de ajuste. Subtraindo tamanho mínimo do eixo do maior furo → folga máxima. Diferença entre maior eixo e menor furo → folga mínima. Pode ser positiva (+) ou negativa (-). Se eixo < furo → folga positiva; se eixo > furo → folga negativa (interferência).

Folga (Clearance)

Diferença positiva entre diâmetros do furo e do eixo (furo > eixo), permitindo movimento relativo. Folga máxima = diferença entre limite máximo do furo e limite mínimo do eixo. Folga mínima = diferença entre limite mínimo do furo e limite máximo do eixo. Folga média = média aritmética das folgas máxima e mínima.

Interferência

Diferença negativa entre diâmetros (eixo > furo). Interferência máxima = diferença negativa entre limite máximo do eixo e limite mínimo do furo. Interferência mínima = diferença negativa entre limite mínimo do eixo e limite máximo do furo. Interferência média = média aritmética das interferências máxima e mínima.

Como Nomear Diferentes Tipos de Ajuste

Código alfanumérico (ISO) nomeia ajuste específico e denota sua tolerância. Letra maiúscula = furo; minúscula = eixo. Ex.: H7/h6 → tolerância do furo (H7) e do eixo (h6). Permite identificar limites superiores/inferiores do furo e eixo.