Lista I

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Curso: Engenharia Mecânica 
Disciplina: Elementos de Máquinas II 
Professor: Rafael Beck 
 
Lista Unidade I – Mancais de Deslizamento 
 
1 – O que é lubrificação hidrodinâmica e de contorno? 
 
2 – Seja um mancal com os seguintes parâmetros: μ = 0,02756 Pa.s, N = 35 rps, W = 
2200N, r = 19 mm, c = 0,038 mm e l = 38 mm. Determinar: 
a) Espessura mínima de película; 
b) Excentricidade; 
c) Coeficiente de atrito; 
d) Torque para vencer o atrito; 
e) Perda de potência por atrito; 
f) Taxa de fluxo volumétrico total; 
g) Taxa de fluxo lateral; 
h) Pressão máxima na película; 
i) Localizações da pressão máxima e de término de película. 
 
3 – Para o mancal do exercício anterior, determinar as letras (a) até (i) considerando 
agora 50 rps. Compare as duas situações e comente sobre as variações obtidas. O 
aumento da rotação teve efeito em que parâmetros do mancal? Por que? 
 
4 – Um mancal de lubrificação forçada é lubrificado com óleo SAE 20 fornecido à 
pressão de 207 kPa. O diâmetro do eixo é 44,45 mm com tolerância unilateral de -0,005 
mm. A bucha possui um diâmetro de 44,53 mm, com uma tolerância unilateral de +0,1 
mm. A razão l’/d = 1/2. A rotação do eixo é 3200 rpm. A carga radial é 4 kN. O 
reservatório é mantido a 50°C. 
a) Encontre a temperatura média de regime permanente da película; 
b) Encontre a espessura mínima da película, a temperatura máxima e a pressão de 
fornecimento de óleo; 
c) Estime o fluxo lateral volumétrico, a razão de perda de calor e o torque 
parasítico de atrito. 
 
5 – Um mancal de deslizamento completo possui diâmetro do eixo de 25 mm, com 
tolerância unilateral de -0,0375 mm. A bucha possui diâmetro de 25,0375 mm com 
tolerância unilateral de 0,075 mm. A razão l/d é unitária. A carga é de 1110 N e o 
munhão gira a 1100 rpm. Se a viscosidade média é de 0,05512 Pa.s, encontre a 
espessura mínima de película, a perda de potência, e o fluxo lateral para a montagem de 
folga mínima. 
 
6 – Um mancal de deslizamento possui diâmetro do eixo de 75 mm, com uma tolerância 
unilateral de -0,025 mm. O orifício da bucha possui um diâmetro de 75,125 mm e uma 
tolerância unilateral de 0,1 mm. O comprimento da bucha é de 37,5 mm. A velocidade 
do eixo é de 10 rps e a carga é de 3450 N. Para lubrificantes SEA 10, encontre a 
espessura mínima de película e a pressão máxima na película para a temperatura de 
operação de 65°C para uma montagem de folga mínima. 
 
 
 
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7 – Um mancal de deslizamento completo possui diâmetro um eixo de 30 mm, com uma 
tolerância unilateral de -0,015 mm. O orifício da bucha possui um diâmetro de 30,05 
mm e uma tolerância unilateral de 0,035 mm. O comprimento da bucha é de 50 mm. A 
velocidade do eixo é de 1120 rps e a carga é de 2,75 kN. Analise a montagem de folga 
mínima e encontre a espessura mínima de película, o coeficiente de atrito e o fluxo total 
de óleo se a viscosidade média é de 60 mPa.s. 
 
8 – Um mancal de deslizamento completo possui diâmetro do eixo de 80 mm, com uma 
tolerância unilateral de -0,01 mm. A razão l/d é unitária e orifício da bucha possui um 
diâmetro de 80,08 mm e uma tolerância unilateral de 0,03 mm. O suprimento de óleo 
SAE 30 dá-se pelo reservatório com uma temperatura de 60°C. A carga radial é de 3000 
N. Calcule a temperatura média de película e sua espessura mínima, a taxa de perda de 
calor e a razão de fluxo lateral de lubrificante para uma montagem de folga mínima, se a 
velocidade de rotação for de 8 rps. 
 
9 – Um mancal de lubrificação forçada possui um diâmetro de eixo de 50 mm com uma 
tolerância unilateral de -0,05 mm. O diâmetro do orifício da bucha é de 50,084 mm com 
uma tolerância unilateral de 0,10 mm. O comprimento da bucha é de 55 mm. A largura 
do seu sulco anular central é de 5 mm sendo lubrificado com óleo SAE 30 a 55°C de 
temperatura e 200 kPa de pressão de suprimento. A velocidade do eixo é de 2880 
rev/min enquanto carrega uma carga de 10 kN. O reservatório pode dissipar 300 watt 
por mancal, se necessário. Para folgas radiais mínimas, desenvolva uma avaliação de 
projeto utilizando os critérios de Trumpler. 
 
 
Respostas: 
5) cmín = 0,01875 mm; r = 12,5 mm; Nj = 18,3 rps; S = 0,253; h0/c = 0,58; r/c = 5,6; 
Q/(rcNl) = 3,8; Qs/Q = 0,5; h0 = 0,010875 mm; H = 13,4 W; Q = 408 mm3/s; Qs = 204 
mm3/s. 
6) cmín = 0,0625 mm; h0 = 0,006875 mm; pmáx = 5,84 MPa. 
7) h0 = 0,0165 mm; f = 0,00765; Q = 1263 mm3/s. 
8) Tav = 65°C; h0 = 0,0272 mm; H = 45,2 W; Qs = 1712 mm3/s. 
9) h0 = 0,000279 in (não OK); Tmáx = 118,7°C (OK); Pst = 4000 kPa (não OK); n = 1 
(não OK).