TD 2. Calculs de tribologie

Problème 2 sur le frottement
Problème 2 sur le frottement Calculer les rayons équivalents de contact entre la bille etaint et aext , et le module d’Young équivalent E. Calculer la force de frottement causée par le roulement des
•
glissement dans le roulement et le couple correspondant.
Calculer la force de frottement visqueux causée par le
•
interne et le couple correspondant.
Calculer la force de frottement entre le joint et la bague•
De quelle manière pourrait-on diminuer cette charge ?Données du problème
Données sur le roulement :
Nombre de billes : 11
Diamètre des billes : 8 mm

Données du problème
Données du lubrifiant
:
Viscosité dyn. :
ν = 100 cSt
Densité :
ρ = 0,9 g/cm3Jeu fonctionnel : 100
Données du joint
μm:
Matériau : caoutchouc
Force normale :

Coefficients de frottement
:
Frottement de roulement
acier/acier :
Frottement de glissement
acier/caoutchouc :
Hypothèses
L’
surface des billes (10% avec la bague interne et 10% avec la bague
externe).
• La
interne et externe est 10% de la vitesse tangentielle au rayon primitif
(
aire de cisaillement entre les billes et les bagues vaut 20% de lavitesse de glissement visqueux entre les billes et les baguesRi + Rb).
fg = 0,05fg = 0,3
FN = 75 N/bijdiguene

Hypothèses
 
Matériau : acier (E = 200GPa, v = 0,29)Charge : P = 100 NVitesse de rotation bague externe: n = 325 tpm
Calculer le couple de frottement total du roulement.

Quelle est la charge (couple) de frottement du roulement ?

•
les pistes,

5 billes sur 11 sont considérées comme chargées.
• La charge est rapportée sur une bille «
moyenne des frottements de roulement qui se produisent sur
chacune des billes chargées à un instant donné.
Calcul du frottement de roulement Frottement au joint
Quelle est la charge de frottement de glissement dans le joint ?
Conclusion
total du roulement
Quelle est le couple total de frottement du roulement ?
De quelle manière pourrait-on diminuer cette charge ?
Augmenter la dureté de l’acier du roulement.
 Utiliser un lubrifiant moins visqueux.
Utiliser un matériau pour le joint qui est
compatible
De quelle manière pourrait-on diminuer
cette charge ?
De toute évidence, les gains à faire sont au niveau du
joint étanche.
Couvrir la lèvre du joint d’un enduit de Téflon réduit le
coefficient de frottement DE 0,3 à 0,05(tableau 2.1) et Tfg à
0,0060 Nm, soit 67% de Ttot.

 
tribologiquementavec l’acier.
: calcul du frottement

Quels sont les rayons équivalents pour le contact de la bille avec
les bagues interne et externe ?
Quels sont les rayons de cercle de contact ?


Quelle est la charge de frottement de roulement ?
Calcul du frottement visqueuxQuelle est la viscosité dynamique de l’huile ?
Quelle est la vitesse de glissement ?
Quelle est l’aire de cisaillement visqueux?
Quelle est la charge de frottement visqueux?
Frottement au jointQuelle est la charge de frottement de glissement dans le joint ?
 

•
billes et le couple correspondant.