A presente tese aborda a complexa problemática da modelagem do contato lubrificado elastohidrodinâmico (EHL), que se caracteriza por exigir elevado custo computacional e um demorado processo de resolução numérica. Com o objetivo de simplificar o desenvolvimento de projetos de elementos de máquina, pé proposta a criação de um modelo semi-analítico para o cálculo do coeficiente de atrito e da espessura do filme lubrificante em contatos EHL. Esse modelo busca facilitar sua aplicação em lubrificantes comerciais e em situações de regime misto de lubrificação. A metodologia adotada baseia-se em equações empíricas e aproximações, com exceção do cálculo da temperatura, que ´e resolvido numericamente. Para validar experimentalmente o modelo proposto, conduzimos testes no tribômetro MTM a temperaturas de 40C, 80C e 120C, com forças normais de 5, 10 e 28 N, e uma taxa de escorregamento relativo (SRR) de até 120%, mantendo uma velocidade constante de 2, 5 m/s. A validação do cálculo da espessura do filme lubrificante foi realizada no equipamento EHD2 a 40 C em condições de rolamento puro. Para obter dados de viscosidade em alto cisalhamento, empregamos o reômetro de alto cisalhamento USV, com taxas cisalhantes de até 107 s1. Os testes foram conduzidos utilizando não apenas o lubrificante base PAO6, mas também dois lubrificantes de transmissões manuais, dois de transmissões automáticas e um lubrificante de motor. Os resultados obtidos demonstram uma boa correlação entre os cálculos da espessura do filme lubrificante e os experimentos realizados no equipamento EHD2 em condições de rolamento puro, com erro em torno de 12%. Da mesma forma, os cálculos do coeficiente de atrito também apresentam boa concordância com os experimentos, com erro de no máximo 20%, especialmente em condições de carregamento mais elevado, mesmo quando se utilizam parâmetros de fluidos de referência, como o esquelano e uma mistura de PAO4 com 50% de PAO100. No entanto, observa-se uma menor precisão dos cálculos de atrito em temperaturas acima de 80C. Al´em disso, os resultados em regime misto também mostram uma boa relação entre os cálculos e os experimentos, com erro de no máximo 20%, exceto no caso do lubrificante de motor, possivelmente devido à presença de aditivos específicos.

This doctoral thesis addresses the complex issue of elastohydrodynamic lubricated (EHL) contact modeling, characterized by high computational costs and a time-consuming numerical resolution process. To simplify the development of machine element designs, we propose creating a semi-analytical model for calculating the friction coefficient and lubricant film thickness in EHL contacts, enabling its application in commercial lubricants and under mixed lubrication regimes. The methodology adopted is based on empirical equations and approximations, except for calculating the temperature, which is numerically resolved. To experimentally validate the proposed model, tests were conducted on the MTM tribometer at temperatures of 40C, 80C, and 120C, with normal forces of 5, 10, and 28 N and a relative sliding speed ratio (SRR) of of up to 120%, maintaining a constant velocity of 2.5 m/s. The lubricant film thickness calculation was validated on the EHD2 equipment at 40C under pure rolling conditions. The high-shear rheometer USV was used to obtain high-shear viscosity data, with shear rates of up to 107 s1. Tests were conducted using not only the base PAO6 lubricant but also two manual transmission lubricants, two automatic transmission lubricants, and an engine lubricant. The results demonstrate a good correlation between the lubricant film thickness calculations and experiments conducted on the EHD2 equipment under pure rolling conditions, with an error of approximately 12 %. Similarly, the friction coefficient calculations also show good agreement with experiments, with errors of at most 20 %, especially under higher loading conditions, even when using reference fluid parameters such as squalane and a mixture of PAO4 with 50 % PAO100. However, friction calculations have a lower precision at temperatures above 80C. Additionally, results under mixed lubrication conditions demonstrate a good relationship between calculations and experiments, with errors of at most 20 %, except for the engine lubricant, possibly due to specific additives.