Eléments de lubrification
467
si
Ce gradient de pression a tendance à projeter le lubrifiant, ce qui conduirait à
une discontinuité à l’extrémité du contact. Pour prévenir cela, il se produit un resserrement du film à la sortie. D’après la théorie de Ertel, cette réduction est d’environ 25% de l’épaisseur h 0 .
DOWSON et HIGGINSON [26.6] ont effectué une étude systématique du problème
et obtenu la solution exacte par méthode numérique. La répartition des pressions est
proche de la distribution elliptique de Hertz et il existe un pic de pression à la sortie
du film dont l’épaisseur minimale s’écrit:
(26.41)
La figure 26.22 représente schématiquement les résultats obtenus.
26.7 PALIERS POREUX
26.7.1 Introduction
Les paliers en bois imprégnés d’huile sont les ancêtres des paliers poreux mais
c’est le développement de la métallurgie des poudres qui a permis l’essor de ces
derniers. Ils s’imposent en effet chaque fois que les paliers lisses hydrodynamiques
ne peuvent être utilisés par manque de place et d’accessibilité pour la lubrification.
C’est le cas notamment de nombreux appareils tels que: appareils ménagers, ventilateurs, démarreurs automobiles, pompes à eau, moteurs électriques, pistons
d’amortisseurs automobiles, anneaux de synchronisation de boîtes de vitesse...
26.7.2 Fonctionnement des paliers poreux
Les paliers poreux sont fabriqués selon les méthodes de frittage classiques. Les
coussinets après frittage sont calibrés puis emplis d’huile par immersion ou par
imprégnation sous vide. La porosité constitue de 15 à 40% du volume de la pièce.
En pratique, il est possible d’imprégner jusqu’à 90 à 95% du vide théorique.
Lorsque un arbre tourne dans un coussinet poreux, un film hydrodynamique
s’établit. Une pression se crée dans la zone qui supporte la charge tandis qu’une
dépression s’établit ailleurs. La résultante des forces générées par ces pressions
équilibre la charge supportée par l’arbre.
En cours de fonctionnement, la plus grande partie de l’huile circule autour de
l’axe mais une certaine fraction est forcée à travers les pores du coussinet dans la
zone en pression tandis qu’une autre partie est aspirée dans la zone en dépression. Il
s’établit ainsi une circulation de fluide à travers les porosités du coussinet. Enfin
p
p 0 1
x 2
b 2
---- -
–
dp
dx
----- -
η 0
x
b 2
---- - 1
x 2
b 2
---- -
–
1 2
/
–
–
=
=
x b
dp
dx
----- -
∞
→
→
h m 0,57 αE'
(
) 0,6
≅
η 0 U
E'R'
---------- -
0,2 E'1R'
F N
------------- -
0,73
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si
Ce gradient de pression a tendance à projeter le lubrifiant, ce qui conduirait à
une discontinuité à l’extrémité du contact. Pour prévenir cela, il se produit un resserrement du film à la sortie. D’après la théorie de Ertel, cette réduction est d’environ 25% de l’épaisseur h 0 .
DOWSON et HIGGINSON [26.6] ont effectué une étude systématique du problème
et obtenu la solution exacte par méthode numérique. La répartition des pressions est
proche de la distribution elliptique de Hertz et il existe un pic de pression à la sortie
du film dont l’épaisseur minimale s’écrit:
(26.41)
La figure 26.22 représente schématiquement les résultats obtenus.
26.7 PALIERS POREUX
26.7.1 Introduction
Les paliers en bois imprégnés d’huile sont les ancêtres des paliers poreux mais
c’est le développement de la métallurgie des poudres qui a permis l’essor de ces
derniers. Ils s’imposent en effet chaque fois que les paliers lisses hydrodynamiques
ne peuvent être utilisés par manque de place et d’accessibilité pour la lubrification.
C’est le cas notamment de nombreux appareils tels que: appareils ménagers, ventilateurs, démarreurs automobiles, pompes à eau, moteurs électriques, pistons
d’amortisseurs automobiles, anneaux de synchronisation de boîtes de vitesse...
26.7.2 Fonctionnement des paliers poreux
Les paliers poreux sont fabriqués selon les méthodes de frittage classiques. Les
coussinets après frittage sont calibrés puis emplis d’huile par immersion ou par
imprégnation sous vide. La porosité constitue de 15 à 40% du volume de la pièce.
En pratique, il est possible d’imprégner jusqu’à 90 à 95% du vide théorique.
Lorsque un arbre tourne dans un coussinet poreux, un film hydrodynamique
s’établit. Une pression se crée dans la zone qui supporte la charge tandis qu’une
dépression s’établit ailleurs. La résultante des forces générées par ces pressions
équilibre la charge supportée par l’arbre.
En cours de fonctionnement, la plus grande partie de l’huile circule autour de
l’axe mais une certaine fraction est forcée à travers les pores du coussinet dans la
zone en pression tandis qu’une autre partie est aspirée dans la zone en dépression. Il
s’établit ainsi une circulation de fluide à travers les porosités du coussinet. Enfin
p
p 0 1
x 2
b 2
---- -
–
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---- - 1
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