Cours 12.1 : guidage en rotation_coussinets Flashcards
Que définit le guidage en rotation ?
Il doit définir une liaison pivot entre une pièce P1 et une autre pièce P2
Quels sont les ddls dans un guidage en rotation ?
Pour une liaison pivot, il y a 1 ddl et 5 ddl bloqués par obstacle.
Terminologie du guidage en rotation ?
- Pièce intérieure : pièce mâle, arbre
- Pièce extérieure : pièce femelle, moyeu
Perçage dans le moyeu : alésage
Quelles sont les fonctions techniques que doit assurer le guidage en rotation ?
1) Mettre en position l’arbre dans le moyeu
2) Permettre la rotation relative arbre/moyeu
3) Transmettre les efforts
Quels sont les différents jeux possibles dans un montage de guidage en rotation ?
- Jeu axial (translation de l’arbre horizontalement)
- Jeu radial (translation de l’arbre verticalement)
- Jeu angulaire (rotation de l’arbre autour de son axe de rotation)
Grâce à ces jeux on peut apprécier la précision du guidage.
Qu’est-ce que les différents jeux permettent de définir ?
Avec le jeu radial et le jeu axial on définit la force radiale et la force axiale : Fa et Fr.
Et avec le jeu angulaire, on définit le moment de renversement Mr
Ce qui nous permet d’évaluer les efforts transmissibles
Qu’est-ce qu’il y a comme autres critères d’appréciation du guidage en rotation ?
- Vitesse de rotation (vitesse max avant d’endommager la liaison)
- Rendement
- Durée de vie
- Encombrement
- Coût
Premier type de guidage ?
Un contact cylindrique long (diminue Fr) et blocage des arrêts axiaux (Fa)
Supporte Fa, Fr, et Mr.
Rapport L/D > 1.5
Second type de guidage ?
2 contacts cylindriques courts + un arrêt axial.
Supporte Fa, Fr MAIS PAS Mr
Rapport L/D < 0.3
Guidage à contact direct ?
- Très sensible à l’usure : frottements, arrachement de matière donc le jeu augmente avec le temps et la précision diminue.
- Vitesse de rotation faible
- efforts transmissibles dépendent de l’étendue du cylindre et du jeu radial
- Rendement très faible (grosses pertes par frottements), échauffement important
Dans quelles situations peut convenir le contact cylindrique direct ?
Pas grave s’il y a un jeu, vitesse faible, rendement faible et prix doit être faible
Comment faire pour améliorer le contact cylindrique direct ?
On introduit une pièce d’usure facile à changer à l’interface de contact entre l’arbre et le moyeu.
Objectifs du guidage par bague de frottement ?
- Augmenter le rendement et la vitesse de rotation
- Réduire l’usure, augmenter précision et durée de vie
Bague cylindrique ?
Permet d’éviter le contact direct au niveau de l’interface contact arbre/moyeu
Bagues à collerette ?
+ €€
Permet d’éviter le contact direct au niveau de l’interface de contact et à l’épaulement
–> permet donc la transmission des efforts axiaux
Comment ajuste-t-on le montage de coussinets ?
- ajustement serré dans l’alésage
- ajustement glissant sur l’arbre
Critères pour choisir le matériau de la bague de frottement ?
- Supporter la pression de contact : la dureté, Pmax
- Autoriser les défaut d’alignement : jeux radial et axial, plasticité
- Résister thermiquement : conductivité thermique
Bagues en bronze massif ?
Le plus simple : un seul matériau.
Il faut prévoir un graissage et donc une cavité dans la bague pour accueillir la lubrification.
–> Coeff de frottement bronze/acier : assez faible
Obtention par frittage ?
Poudre de bronze dans un moule, chauffage donc soudage des grains entre eux. On obtient un coussin très poreux qu’on vient gorger d’huile.
Coussinets auto-lubrifiants ?
bcp utilisés.
Bronze fritté + lubrifiant liquide (huile) ou solide (étain, plomb, PTFE)
Fonctionnement d’éponge : compressé –> libère de l’huile puis la réabsorbe
Montage des coussinets autolubrifiants ?
On dépose le matériau autolubrifiant sur un support rigide type tôle d’acier;
Coussinets en polymère ?
Polyamide (nylon) ou PTFE (téflon)
Très bonne résistance chimique, très mauvaise conductivité thermique, risque de fluage sous fortes pressions. Va donc avoir un rendement plutôt faible
Coussinets à base de fibres ?
Fibre de verres ou de carbone : supporte les très hautes températures.
Quels sont les critères du dimensionnement d’un coussinet ?
- critère cinématique
- critère statique
- critère énergétique
Critère cinématique ?
V < Vmax avec V la vitesse au contact entre l’arbre et le moyeu
V = rayon x vitesse angulaire
Critère statique ?
P < Pmax avec P la pression radiale au contact
Critère énergétique ?
pV < pVmax puissance énergétique
Guidage par pallier hydrodynamique ?
Le pallier est alimenté en huile –> pas de contact métal/métal en fonctionnement car l’arbre glisse de façon hydrodynamique sur le fluide à l’interface avec le moyeu
Durée de vie élevée
Nécessite une vitesse de rotation élevée pour obtenir l’effet hydrodynamique.
