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CHAPITRE 9. VIS ET ÉCROUS
séparés par un point. le premier de ces nombres représente le centième de la
contrainte à la rupture minimale, exprimée en M P a, et le second exprime le
rapport entre la limite élastique et la contrainte de rupture, en dixièmes. Ainsi,
une vis de classe 10.9 possède une contrainte de rupture au moins égale à
R m = 10 · 100 = 1000M P a
et une limite élastique au moins égale à
R 0,2 = 0, 9R m = 900M P a
Les essais de réception sont spéciés dans les normes. De la même façon il existe
une classication de qualité des écrous fondée sur la pseudo-contrainte F orce/Ω b
qu'ils doivent subir sans dommage lors d'une épreuve normalisée. On trouvera
en gure 9.14 les qualités des vis et écrous et leur disponibilité selon les types
de vis.
9.3.4 Fabrication des vis
À partir de rondins laminés ou étirés, on peut fabriquer les vis de plusieurs
manières.
(a) Au tour, il faut partir d'un rondin dont le diamètre excède le diamètre sur
angles de la tête, tourner un corps et une tête ronds, leter le corps, puis
fraiser les pans de la tête.
(b) Par déformation plastique, on forge d'abord la tête par repoussage, et il
ne reste plus qu'à leter la tige.
(c) On forge la tête, puis on marque le let par roulage.
En ce qui concerne l'équipement, le procédé (a) est le seul possible dans un
atelier courant. Mais il nécessite un enlèvement de matière important. Pour la
fabrication en série, le procédé (c) est le plus économique et le plus rapide. Le
let roulé présente un meilleur état de surface et est plus résistant, car les bres
de laminage y suivent le let, contrairement au let tourné, où elles sont coupées.
De plus, le roulage provoque des contraintes supercielles de compression favorables à la résistance en fatigue. Cependant, ces contraintes résiduelles peuvent
être annihilées par un traitement thermique. C'est pourquoi les meilleures vis,
en ce qui concerne la résistance, sont obtenues par roulage après traitement thermique à l'aide de machines très puissantes, comme la machine luxembourgeoise
PEE WEE [13]. Signalons encore les traitements superciels, dont le plus courant est la phosphatation (au manganèse de préférence) qui empêche la rouille
et lubrie le boulon. Les vis phosphatées se reconnaissent à leur couleur noire.
9.4 Frottement de la vis sur l'écrou
9.4.1 Système à coins
Nous commencerons par envisager le système de la gure 9.15 où deux coins
sont en contact sur une surface inclinée d'un angle α selon l'axe 1 et d'un angle
−β selon l'axe 2. Le coin inférieur est astreint à se mouvoir horizontalement et
le coin supérieur, à se mouvoir verticalement, par des guidages sans frottement.
CHAPITRE 9. VIS ET ÉCROUS
séparés par un point. le premier de ces nombres représente le centième de la
contrainte à la rupture minimale, exprimée en M P a, et le second exprime le
rapport entre la limite élastique et la contrainte de rupture, en dixièmes. Ainsi,
une vis de classe 10.9 possède une contrainte de rupture au moins égale à
R m = 10 · 100 = 1000M P a
et une limite élastique au moins égale à
R 0,2 = 0, 9R m = 900M P a
Les essais de réception sont spéciés dans les normes. De la même façon il existe
une classication de qualité des écrous fondée sur la pseudo-contrainte F orce/Ω b
qu'ils doivent subir sans dommage lors d'une épreuve normalisée. On trouvera
en gure 9.14 les qualités des vis et écrous et leur disponibilité selon les types
de vis.
9.3.4 Fabrication des vis
À partir de rondins laminés ou étirés, on peut fabriquer les vis de plusieurs
manières.
(a) Au tour, il faut partir d'un rondin dont le diamètre excède le diamètre sur
angles de la tête, tourner un corps et une tête ronds, leter le corps, puis
fraiser les pans de la tête.
(b) Par déformation plastique, on forge d'abord la tête par repoussage, et il
ne reste plus qu'à leter la tige.
(c) On forge la tête, puis on marque le let par roulage.
En ce qui concerne l'équipement, le procédé (a) est le seul possible dans un
atelier courant. Mais il nécessite un enlèvement de matière important. Pour la
fabrication en série, le procédé (c) est le plus économique et le plus rapide. Le
let roulé présente un meilleur état de surface et est plus résistant, car les bres
de laminage y suivent le let, contrairement au let tourné, où elles sont coupées.
De plus, le roulage provoque des contraintes supercielles de compression favorables à la résistance en fatigue. Cependant, ces contraintes résiduelles peuvent
être annihilées par un traitement thermique. C'est pourquoi les meilleures vis,
en ce qui concerne la résistance, sont obtenues par roulage après traitement thermique à l'aide de machines très puissantes, comme la machine luxembourgeoise
PEE WEE [13]. Signalons encore les traitements superciels, dont le plus courant est la phosphatation (au manganèse de préférence) qui empêche la rouille
et lubrie le boulon. Les vis phosphatées se reconnaissent à leur couleur noire.
9.4 Frottement de la vis sur l'écrou
9.4.1 Système à coins
Nous commencerons par envisager le système de la gure 9.15 où deux coins
sont en contact sur une surface inclinée d'un angle α selon l'axe 1 et d'un angle
−β selon l'axe 2. Le coin inférieur est astreint à se mouvoir horizontalement et
le coin supérieur, à se mouvoir verticalement, par des guidages sans frottement.