Título: DIMENSIONAMENTO E ANÁLISE ESTRUTURAL DE DISCOS DE FREIO APLICADOS EM VEÍCULO BAJA SAE
Título alternativo: DESIGN AND STRUCTURAL ANALYSIS OF A BRAKE DISC APPLIED TO BAJA SAE VEHICLES
Autoria de: Gabriel Cardoso Reis
Orientação de: Fabio Lucio Santos
Presidente da banca: Fabio Lucio Santos
Primeiro membro da banca: Francisco Scinocca
Segundo membro da banca: Henrique Leandro Silveira
Palavras-chaves: Projeto, Dinâmica Veicular, Baja, Disco de Freio, Segurança.
Data da defesa: 25/11/2025
Semestre letivo da defesa: 2025-2
Data da versão final: 08/12/2025
Data da publicação: 08/12/2025
Referência: Reis, G. C. DIMENSIONAMENTO E ANÁLISE ESTRUTURAL DE DISCOS DE FREIO APLICADOS EM VEÍCULO BAJA SAE. 2025. 30 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica Bacharelado)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2025.
Resumo: Em competições como a BAJA SAE, os veículos enfrentam condições extremas de uso, com terrenos irregulares, obstáculos e frenagens bruscas. Nesses cenários, o sistema de freios desempenha um papel essencial para garantir tanto a segurança do piloto quanto o desempenho competitivo do veículo. No entanto, desafios como o acúmulo de sujeira nos discos de freio e o peso excessivo desse componente comprometem a eficiência do sistema, além de contribuírem para o aumento do peso total do veículo. Diante disso, este trabalho teve como objetivo o projeto, o dimensionamento e a análise estrutural de um novo disco de freio para um veículo da equipe Buffalo Baja. A proposta visou o desenvolvimento de um componente mecânico mais leve e menos suscetível ao acúmulo de sujeira, mantendo a eficiência e a segurança exigidas pela competição. A análise estrutural, o dimensionamento e o modelo tridimensional foram desenvolvidos no SolidWorks. Também foram considerados os requisitos técnicos da competição, bem como as forças de frenagem calculadas a partir de parâmetros como massa, velocidade e tipo de terreno. O projeto mostrou-se adequado às necessidades da competição, permitindo reduzir 42 da massa dos discos dianteiros, 74 dos traseiros e 25 das pinças, sem comprometer a integridade estrutural do conjunto. As tensões equivalentes de von Mises permaneceram abaixo do limite de escoamento do aço 1045, resultando em coeficientes de segurança de 3,11 (dianteiros) e 1,83 (traseiros). A modificação geométrica dos discos, substituindo furos por aletas, mostrou-se eficaz para reduzir massa. O sistema de freios dimensionado atendeu aos requisitos de desempenho, segurança e leveza da Baja SAE.
Abstract: In competitions such as BAJA SAE, vehicles face extreme operating conditions, including uneven terrain, obstacles, and sudden braking. In these scenarios, the braking system plays an essential role in ensuring both driver safety and the vehicle??s competitive performance. However, challenges such as dirt accumulation on the brake discs and the excessive weight of this component compromise system efficiency, in addition to contributing to an increase in the vehicle??s overall mass. Given this context, this work aimed to design, size, and perform the structural analysis of a new brake disc for a vehicle from the Buffalo Baja team. The proposal focused on developing a lighter mechanical component that is less susceptible to dirt accumulation while maintaining the efficiency and safety required by the competition. The structural analysis, sizing procedures, and the three-dimensional model were developed using SolidWorks. The technical requirements of the competition were also considered, as well as the braking forces calculated from parameters such as mass, speed, and terrain type. The project proved to be suitable for the competition??s needs, allowing for a reduction of 42 in the mass of the front discs, 74 in the rear discs, and 25 in the calipers, without compromising the structural integrity of the assembly. The equivalent von Mises stresses remained below the yield strength of AISI 1045 steel, resulting in safety factors of 3.11 (front) and 1.83 (rear). The geometric modification of the discs, replacing holes with fins, proved effective in reducing mass. The designed braking system met the performance, safety, and lightweight requirements of the BAJA SAE competition.
URI alternaviva: sem URI do Repositório Institucional da UFLA até o momento.
Curso: G032 - ENGENHARIA MECÂNICA (BACHARELADO)
Nome da editora: Universidade Federal de Lavras
Sigla da editora: UFLA
País da editora: Brasil
Gênero textual: Trabalho de Conclusão de Curso
Nome da língua do conteúdo: Português
Código da língua do conteúdo: por
Licença de acesso: Acesso aberto
Nome da licença: Licença do Repositório Institucional da Universidade Federal de Lavras
URI da licença: repositorio.ufla.br
Termos da licença: Acesso aos termos da licença em repositorio.ufla.br
Detentores dos direitos autorais: Gabriel Cardoso Reis e Universidade Federal de Lavras
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