Razão de Espessura de Filme (λ)
Calcula a razão de espessura de filme específica (lambda), λ = h_min ÷ √(Ra₁² + Ra₂²), a partir da espessura mínima do filme lubrificante h_min e das rugosidades superficiais Ra das duas superfícies em contato. O resultado (adimensional) indica o regime de lubrificação elastohidrodinâmica: λ < 1 significa contato direto das asperezas (lubrificação limítrofe, alto desgaste); 1 < λ < 3, lubrificação mista; e λ > 3, separação completa das superfícies pelo filme de óleo (regime pleno, vida longa). É um critério-chave no projeto de engrenagens e rolamentos. Informe a espessura mínima do filme e as rugosidades das superfícies.
Resultado
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Razão de espessura de filme específica (λ)
Saber a espessura do filme de óleo não basta — o que importa é se esse filme é espesso o suficiente em relação à aspereza das superfícies. A razão de espessura de filme específica (lambda) faz essa comparação: λ = h_min ÷ √(Ra₁² + Ra₂²), dividindo a espessura mínima do filme lubrificante pela rugosidade combinada (a raiz da soma dos quadrados das rugosidades médias Ra das duas superfícies). O resultado, adimensional, diz quantas 'alturas de aspereza' cabem dentro do filme, e define diretamente o regime de lubrificação elastohidrodinâmica (EHL, típica de engrenagens e rolamentos, onde as pressões de contato são tão altas que deformam elasticamente as superfícies). A interpretação é clara: λ < 1 significa que os picos das asperezas se tocam através do filme — lubrificação limítrofe, com atrito e desgaste elevados e vida curta; 1 < λ < 3 é lubrificação mista, com contato parcial; e λ > 3 garante separação completa das superfícies, sem contato metal-metal, conduzindo a vida muito longa (fadiga de contato torna-se o único limitante). Projetar engrenagens e rolamentos para operar com λ acima de 2 ou 3 — escolhendo óleo de viscosidade adequada e superfícies bem acabadas (Ra baixo) — é uma das decisões mais importantes para a durabilidade. Informe a espessura mínima do filme e as rugosidades das superfícies.
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Razão de Excentricidade
Calcula a razão de excentricidade de um mancal hidrodinâmico, ε = e ÷ c, dividindo a excentricidade e (deslocamento do centro do eixo em relação ao centro do mancal) pela folga radial c. O resultado (entre 0 e 1) descreve a posição do eixo dentro do mancal sob carga: ε = 0 significa eixo centrado (sem carga); ε próximo de 1 indica eixo quase tocando o mancal (muito carregado, filme mínimo no limite). A excentricidade cresce com a carga e diminui com a viscosidade e a rotação. A espessura mínima do filme é h_min = c·(1 − ε). Informe a excentricidade e a folga radial.
Parâmetro de Hersey
Calcula o parâmetro de Hersey (número de Hersey) de um mancal, H = μ·N ÷ P, a partir da viscosidade dinâmica μ, da velocidade de rotação N e da pressão específica P. O resultado (adimensional) é a variável do eixo horizontal da curva de Stribeck, que mapeia os regimes de lubrificação: valores muito baixos indicam lubrificação limítrofe (contato metal-metal, alto atrito e desgaste); valores intermediários, lubrificação mista; e valores altos, lubrificação hidrodinâmica plena (filme completo, atrito mínimo). Acompanhar o parâmetro de Hersey ajuda a manter o mancal no regime hidrodinâmico, longe do contato. Informe a viscosidade, a rotação e a pressão.
Folga Radial de Mancal
Calcula a folga radial de um mancal de deslizamento, c = (D_furo − D_eixo) ÷ 2, subtraindo o diâmetro do eixo do diâmetro do furo do mancal e dividindo por dois. O resultado é o espaço radial entre o eixo e o mancal, onde se forma o filme de óleo lubrificante. A folga é um parâmetro crítico de projeto: folga pequena demais dificulta a formação do filme e a dissipação de calor (risco de agarramento); folga grande demais reduz a capacidade de carga e aumenta vibração e ruído. Uma regra prática usa folga radial de cerca de 1 milésimo do diâmetro. Informe os diâmetros do furo e do eixo.
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