Influência da deformação do encosto e do alojamento no campo de tensões em bronzinas

Abstract

Bronzinas são componentes essenciais em motores automotivos, pois são muito importantes sempre que houver peças em movimento relativo, já que sua utilização visa minimizar os danos das peças móveis mais caras e de difícil substituição. Um dos mais comuns tipos de falhas evidenciados em bronzinas é a fadiga superficial, que geralmente aparece na forma de trincas superficiais. Tensões reversas na camada do mancal podem causar fadiga superficial. Estas falhas por fadiga podem ser induzidas na superfície do mancal devido às tensões flutuantes diretas, ou na superfície de união devido às tensões flutuantes de cisalhamento. Muitas são as fontes de tensões em mancais, tais como: gradiente de pressão, flexibilidade de materiais de encosto e alojamento, presença de ranhuras de óleo, não uniformidade do apoio do alojamento, rugosidade superficial, espessura das camadas de encosto e de revestimento, problemas de montagem, entre outros. Este projeto visa determinar o campo de tensões a partir das deformações de encosto e alojamento, utilizando o método dos elementos finitos, e relacionar este campo de tensões com falhas por fadiga. Para isto, é utilizado o software comercial ANSYS® versão 7.0 no qual a bronzina é modelada.

Journal bearings are essentials components in automotive engines, because they are very important when exist parts in relative movement, since its use aims at to minimize the damages of the more expensive and difficult substitution mobile parts. One of the most common types of evidenced failures is the surface fatigue, which it appears in the form of surface cracks. Reverse stresses in the bearing layer can cause surface fatigue. These failures can be induced in the surface due to the direct floating stresses or in the bond surface due to the shear floating stresses. There are many stress sources in bearings, such as, pressure gradient, flexibilities of backing and housing materials, presence of oil grooves, non-uniform housing supports, surface roughness, backing and covering layer thickness, assembly problems, among others. This work aims at to determine the stresses field from the backing and housing strain, using the finite elements method, and to relate this stresses field fatigue failures. For this, it is used the commercial software ANSYS® version 7.0 in which the bearing is modeled.