Determinação do Carregamento Dinâmico em Mancais de Esfera de Contato Angular

• Processo: 11/09738-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2011
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2012
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Projetos de Máquinas
• Pesquisador responsável: Katia Lucchesi Cavalca Dedini
• Beneficiário: Gustavo Zarpelon Radaelli
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Projeto mecânico Indústria automobilística Mancais hidrodinâmicos Elementos de máquinas Programação Modelagem computacional Simulação numérica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: análise cinemática | carregamento estatico e dinâmico | condições de equilíbrio | contato angular | efeito giroscópico | mancais de elementos rolantes | Elementos de máquinas

Resumo

A indústria automobilística brasileira desempenha papel marcante na economia nacional, tanto na arrecadação como na geração de empregos diretos e indiretos. Um grande desafio para o engenheiro de pesquisa e desenvolvimento neste setor é o conhecimento específico relacionado aos componentes críticos de um sistema complexo, como é o caso de veículos automotores em geral. Os mancais possuem um papel expressivo dentre os componentes de um sistema automotivo, tendo o suporte de um elemento rotativo como sua principal função. Por trabalharem na interface entre elementos fixos e rotativos, os mancais constituem a origem de grande parcela das falhas ocorrentes em um sistema. Dentre estes, os mancais de rolamento de contato angular estão entre os mais utilizados, principalmente pela indústria automobilística. Apesar da ampla gama de aplicações, esses mancais usualmente estão sujeitos a falhas por fadiga de superfície, o que torna imprescindível um estudo aprofundado dos esforços e das velocidades aplicados às esferas e, consequentemente, às pistas interna e externa. A descrição dos esforços e das velocidades nas esferas é um desafio considerável, uma vez que as esferas estão sujeitas a uma lubrificação elastohidrodinâmica, que por sua vez, depende integralmente dos esforços e das velocidades das esferas para ser modelada, gerando assim um processo iterativo.O principal objetivo deste trabalho é analisar o rolamento de esferas de contato angular, com embasamento teórico na literatura clássica para, em seguida, iniciar o equacionamento do equilíbrio de forças nas esferas, o qual por sua vez, resulta na força de contato associada à condição de lubrificação. Para tanto, um programa computacional para simulação numérica das análises cinemáticas e dinâmicas será desenvolvido e seus resultados verificados com a literatura.