Eléments de lubrification
471
• Les additifs modificateurs de frottement: ces produits sont destinés à éviter
le frottement saccadé affectant les organes de frictions immergés dans l’huile tels
que freins ou embrayages. Les composés les plus utilisés sont les phosphates
d’alcool gras et les dérivés azotés de l’acide oléique (oléamides).
26.9 EXERCICES
26.9.1 Lubrification hydrostatique.
La butée axiale d’une turbine à axe vertical (fig. 26.4) supporte une charge axiale
W = 450 KN. Caractéristiques de la butée: R 0 = 200 mm, R 1 = 125 mm, Vitesse de
rotation de l’arbre: 750 t/mn, rendement du circuit hydraulique, ℜ = 0,5.
Caractéristiques du lubrifiant: η = 30 mPa · s, ρ = 0,86 Kg/dm 3 , C p = 1,3 J/g/˚C.
Déterminer la pression de pompage, le débit de fluide nécessaire, l’épaisseur optimale du film, la valeur du facteur de frottement, la puissance perdue par frottement,
l’échauffement du fluide dans la butée.
26.9.2 Lubrification hydrodynamique.
Un arbre tourne dans un palier à la vitesse de 3000 t/mn. Il supporte une charge de
500 daN. La longueur de palier est de 20 mm et son diamètre de 40 mm. Le jeu
radial relatif a/R est de 10 –3 . En régime établi, la valeur du nombre de Sommerfeld
est de 0,05. Calculer la viscosité du lubrifiant. Le facteur de frottement sur l’arbre
déterminé à partir de mesures est de 1,2 × 10 –2 . Calculer le facteur de frottement à
partir de la théorie de Petroff et commenter le résultat obtenu. Proposer un choix
raisonné de matériaux pour l’arbre et le coussinet.
26.9.3 Lubrification élastohydrodynamique.
Deux rouleaux d’acier de même rayon R 1 = R 2 = 100 mm et de longueur
L = 100 mm sont en contact extérieur. Utilisant les données suivantes, déterminer
l’épaisseur minimale de film lubrifiant: charge: 30 kN, E 1 = E 2 = 210 Gpa;
ν 1 = ν 2 = 0,33; η 0 = 27,6 mPas; coefficient de piézoviscosité: α = 14,5 (GPa) –1 ,
V 1 = V 2 = 15 ms –1 .
Quelle rugosité préconisez-vous pour éviter qu’il n’y ait contact entre les cylindres?
26.10 BIBLIOGRAPHIE
[26.1] J. FRENE et al. Lubrification hydrodynamique, Eyrolles, Paris, 1990.
[26.2] B.J. HAMROCK, Fundamentals of Fluid Film Lubrication, McGraw-Hill, 1994.
[26.3] D. NICOLAS, Techniques de l’Ingénieur, B-5 325, Paris 1995.
[26.4] H.M. MARTIN, Lubrification of Gear Teeth, Engineering, London, 1976.
[26.5] A.N. GRUBIN, Fundamentals of the Hydrodynamic Theory of Heavily Loaded Cylindrical
Surfaces, Moscow, 1949.
[26.6] D. DOWSON et G.R. HIGGINSON, Elastohydrodynamic Lubrification, Pergamon Oxford, 1966.
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• Les additifs modificateurs de frottement: ces produits sont destinés à éviter
le frottement saccadé affectant les organes de frictions immergés dans l’huile tels
que freins ou embrayages. Les composés les plus utilisés sont les phosphates
d’alcool gras et les dérivés azotés de l’acide oléique (oléamides).
26.9 EXERCICES
26.9.1 Lubrification hydrostatique.
La butée axiale d’une turbine à axe vertical (fig. 26.4) supporte une charge axiale
W = 450 KN. Caractéristiques de la butée: R 0 = 200 mm, R 1 = 125 mm, Vitesse de
rotation de l’arbre: 750 t/mn, rendement du circuit hydraulique, ℜ = 0,5.
Caractéristiques du lubrifiant: η = 30 mPa · s, ρ = 0,86 Kg/dm 3 , C p = 1,3 J/g/˚C.
Déterminer la pression de pompage, le débit de fluide nécessaire, l’épaisseur optimale du film, la valeur du facteur de frottement, la puissance perdue par frottement,
l’échauffement du fluide dans la butée.
26.9.2 Lubrification hydrodynamique.
Un arbre tourne dans un palier à la vitesse de 3000 t/mn. Il supporte une charge de
500 daN. La longueur de palier est de 20 mm et son diamètre de 40 mm. Le jeu
radial relatif a/R est de 10 –3 . En régime établi, la valeur du nombre de Sommerfeld
est de 0,05. Calculer la viscosité du lubrifiant. Le facteur de frottement sur l’arbre
déterminé à partir de mesures est de 1,2 × 10 –2 . Calculer le facteur de frottement à
partir de la théorie de Petroff et commenter le résultat obtenu. Proposer un choix
raisonné de matériaux pour l’arbre et le coussinet.
26.9.3 Lubrification élastohydrodynamique.
Deux rouleaux d’acier de même rayon R 1 = R 2 = 100 mm et de longueur
L = 100 mm sont en contact extérieur. Utilisant les données suivantes, déterminer
l’épaisseur minimale de film lubrifiant: charge: 30 kN, E 1 = E 2 = 210 Gpa;
ν 1 = ν 2 = 0,33; η 0 = 27,6 mPas; coefficient de piézoviscosité: α = 14,5 (GPa) –1 ,
V 1 = V 2 = 15 ms –1 .
Quelle rugosité préconisez-vous pour éviter qu’il n’y ait contact entre les cylindres?
26.10 BIBLIOGRAPHIE
[26.1] J. FRENE et al. Lubrification hydrodynamique, Eyrolles, Paris, 1990.
[26.2] B.J. HAMROCK, Fundamentals of Fluid Film Lubrication, McGraw-Hill, 1994.
[26.3] D. NICOLAS, Techniques de l’Ingénieur, B-5 325, Paris 1995.
[26.4] H.M. MARTIN, Lubrification of Gear Teeth, Engineering, London, 1976.
[26.5] A.N. GRUBIN, Fundamentals of the Hydrodynamic Theory of Heavily Loaded Cylindrical
Surfaces, Moscow, 1949.
[26.6] D. DOWSON et G.R. HIGGINSON, Elastohydrodynamic Lubrification, Pergamon Oxford, 1966.