Eléments de lubrification
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26.6 LUBRIFICATION ÉLASTOHYDRODYNAMIQUE
26.6.1 Introduction
En régime de lubrification hydrodynamique et hydrostatique, les surfaces sont
considérées comme indéformables et la viscosité indépendante de la pression. Ces
hypothèses sont assez bien vérifiées dans les contacts surfaciques. Lorsqu’il s’agit de
contacts linéiques ou ponctuels tels que ceux rencontrés dans les engrenages et les
roulements, compte tenu des pressions de contact élevées, les surfaces se déforment
et la viscosité croît: c’est le domaine de la lubrification élastohydrodynamique.
L’étude de ce régime de lubrification met en jeu 5 types d’expressions:
• expression des déformations élastiques concernant les surfaces en présence,
• relations hydrodynamiques concernant l’écoulement du lubrifiant,
• équations d’état du lubrifiant (compressibilité, variation de la viscosité en
fonction de la température et de la pression...),
• géométrie des surfaces en présence,
• équations énergétiques.
En première approche, on peut traiter le problème avec une exactitude suffisante en négligeant les effets énergétiques et en ne faisant pas intervenir l’influence
des variations de température. L’équation d’état du lubrifiant se ramène alors uniquement à la relation viscosité-pression, qui est exponentielle.
26.6.2 Théorie hydrodynamique d’un contact linéique
La géométrie est celle d’un cylindre sur un plan. Les solides sont considérés
comme indéformables. Dans ces conditions, l’équation donnant l’épaisseur du film
au voisinage du contact peut s’écrire (fig. 26.19):
(26.35)
h h 0
x 2
2r
----+
≅
Fig. 26.18 Cas général de l’équation de Reynolds.
z
z
x
y
x
h
O
O
W 2
U 2
V 2
V 2
U 1
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26.6 LUBRIFICATION ÉLASTOHYDRODYNAMIQUE
26.6.1 Introduction
En régime de lubrification hydrodynamique et hydrostatique, les surfaces sont
considérées comme indéformables et la viscosité indépendante de la pression. Ces
hypothèses sont assez bien vérifiées dans les contacts surfaciques. Lorsqu’il s’agit de
contacts linéiques ou ponctuels tels que ceux rencontrés dans les engrenages et les
roulements, compte tenu des pressions de contact élevées, les surfaces se déforment
et la viscosité croît: c’est le domaine de la lubrification élastohydrodynamique.
L’étude de ce régime de lubrification met en jeu 5 types d’expressions:
• expression des déformations élastiques concernant les surfaces en présence,
• relations hydrodynamiques concernant l’écoulement du lubrifiant,
• équations d’état du lubrifiant (compressibilité, variation de la viscosité en
fonction de la température et de la pression...),
• géométrie des surfaces en présence,
• équations énergétiques.
En première approche, on peut traiter le problème avec une exactitude suffisante en négligeant les effets énergétiques et en ne faisant pas intervenir l’influence
des variations de température. L’équation d’état du lubrifiant se ramène alors uniquement à la relation viscosité-pression, qui est exponentielle.
26.6.2 Théorie hydrodynamique d’un contact linéique
La géométrie est celle d’un cylindre sur un plan. Les solides sont considérés
comme indéformables. Dans ces conditions, l’équation donnant l’épaisseur du film
au voisinage du contact peut s’écrire (fig. 26.19):
(26.35)
h h 0
x 2
2r
----+
≅
Fig. 26.18 Cas général de l’équation de Reynolds.
z
z
x
y
x
h
O
O
W 2
U 2
V 2
V 2
U 1