Resumo: Rolamentos de esfera são elementos de máquinas de forma simples mas utilizados em aplicações envolvendo altas velocidades, altas temperaturas e diferentes carregamentos. O modelo para o carregamento é fundamental para análise dinâmica do mancal e por esse motivo é necessário definir com precisão o desempenho desses mecanismos usando métodos analíticos. O objetivo deste trabalho é analisar o rolamento de esferas baseando-se, em um primeiro momento, em referências bibliográficas de diversos autores para, em seguida, iniciar o equacionamento e simulação para analisar as influências do momento giroscópico, das velocidades geradas nos diversos componentes do rolamento e do carregamento nas esferas. A partir de um rolamento padrão, aplicou-se uma metodologia de testes por simulação numérica variando os principais fatores críticos de um rolamento do ponto de vista estático, cinemático e dinâmico. Conclui-se que a rotação e o ângulo de contato influem nas forças de atrito que resistem ao momento giroscópico e nas velocidades geradas na zona de contato entre esfera e pistas interna e externa. Em altas rotações, quanto maior os seus valores, maior a influência nos ângulos de precessão e de nutação, causando o efeito de escorregamento. Verificou-se, ainda, o valor do ângulo de nutação no qual a velocidade normal ao contato é nula, isto é, validou-se o efeito de outer raceway control. Assim, o modelo apresentou-se consistente com a aproximação para as velocidades e acelerações presentes no elemento rolante, fatores estes fortemente relacionados à condição de lubrificação de mancais de esferas Ver menos

Abstract: Ball bearings are simple machine elements but largely used in several applications involving high velocities, high temperatures and different loads. The load model is fundamental for the ball bearing's dynamic and for this reason it is necessary to define with accuracy the mechanisms performance using analytical methods. The objective of this thesis is to analyze the ball bearings using, firstly, the most relevant books and papers from several authors as reference and then initiate the modeling and simulation to analyze the influences from the gyroscopic moment and from the velocities created due to the bearing's components and also to the load. Based on a basic bearing, a numeric simulation's test methodology was applied modifying the main critical factors from the bearing and considering the kinematical, dynamical and statical behaviors. The conclusion is that the rotation and the contact angle have influence at the friction forces that resist to the gyroscopic moment and to the velocities that are created at the contact zones between balls and inner and outer raceways. Under high rotations, as higher its value is, higher is the influence at the precession and nutation angles, causing sliding. It was also verified the nutation angle in which the normal velocity at contact is zero, validating the outer raceway control. The model presented itself very consistent with the approximation for the velocities and accelerations presented at rolling element, factors that are highly related to the lubrication condition from the ball bearings Ver menos