Eléments techniques de base sur les joints à billes.

Développements théoriques divers et variés

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The Pater
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Message non lu par The Pater »

Renard Bleu a écrit : Il faut quand même le relire 2 ou 3 fois pour le digérer surtout le paragraphe sur le moment de fléchissant .....
.....qui bloque la cage entre le bol et la noix.....

Là j'ai pas digéré, mais je n'ai pas cherché à comprendre pourquoi la noix pouvait se faire coincer car j'ai un joint au bureau (qui est coincé !) et je vais voir comment il est fait en détail avant de relire Normand1400.

Et le fait que le moment fléchissant ne fasse fléchir que l'arbre de sortie sans qu'il n'existe de moment fléchissant sur l'arbre d'entrée cause l'arbre de sortie tourne lui aussi et a un couple résistant à la rotation, me laisse dubitatif.....mais je me creuserai le neurone la semaine prochaine.

Donc je reviendrai sur ce sujet plus tard.


Sinon, merci à Normand1400 d'avoir pris du temps à écrire ce sujet.

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Normand 1400
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Message non lu par Normand 1400 »

Le moment de flexion parasite...

En effet, c'est un morceau de choix. De plus, les joints à billes sont les plus simples à comprendre. Prends un double joint de cardan comme sur les ponts avant des tracteurs forestiers à transmission mécanique et ça devient l'enfer... :twisted:

En attendant, je vais concrétiser mon idée de démonstration un peu plus intuitive de ce point. Ca nous servira de support pour causer.

En fait, tu réagis comme mon pote.

C'est un signe. :wink:

Quant à prendre du temps pour un article, je ne suis pas le seul, je crois...
Renard Bleu
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Message non lu par Renard Bleu »

Sans parler de double cardan on peut parler des simples cardans des Jeep, Disco etc...Les Disco sont de Repza aux cardans. Il y a certainement un avantage, mais lequel?
Comme le Pater j'ai eu un peu de difficulter à intégrer la disymétrie de la contrainte de fléchissement. En fait l'arbre court, en sortie de tulipe tourne sur une bague bronze ou un roulement à aiguille et il est maintenu par un circlips sur des rondelles calibrées et rectifièes avec un jeu indiqué par le constructeur et c'est lui qui mène la danse.
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Normand 1400
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Message non lu par Normand 1400 »

Renard et Pater,

dans ce que je suis en train de préparer au sujet des flexions parasites, vous verrez que les moments fléchissants sont évidemment identiques dans les deux arbres (celui côté différentiel et celui côté roue) situés de part et d'autre du joint à billes.

En revanche, puisqu'on rentre dans des considérations un peu plus subtiles, ce qui justifie une section supérieure pour le petit arbre situé côté roue, c'est l'influence de l'effort tranchant (autre notion que je développe dans mon propos) car plus un arbre ou une poutre soumis à un effort de flexion sont courts, plus les réactions d'appui sont intenses (à effort de flexion identique), donc plus les efforts tranchants sont importants.

Ces efforts (générant dans l'acier de l'arbre des contraintes dites tangentes ou de cisaillement) s'ajoutent aux efforts générés par le couple moteur et pénalisent encore plus les arbres ; c'est pour cela qu'ils ont une influence sur le dimensionnement.

La cage à aiguilles dont tu parles reprend les réactions d'appui et fonctionne "en tandem" avec la main meneuse. Un mauvais entretien (lubrification) de cette main génère du jeu dans le montage et peut aboutir à la destruction de la cage à aiguilles, voire du joint à billes lui même. Sans parler des efforts anormaux dans les arbres, dont la rigidité s'accomode mal de jeux angulaires excessifs.

La cale d'épaisseur montée en bout d'arbre règle la position de l'ensemble tout en permettant une lubrification correcte de la butée bronze.

Tout cela fait appel à des notions de résistance des matériaux courantes pour nous autres dont ça a été le quotidien pendant un certain temps, mais on ne peut pas dire qu'elles soient vraiment tout public. C'est pour cela que je n'en parlais pas dans mon article.

A moi d'essayer de les vulgariser au mieux, ce qui n'est pas spécialement évident.

Ce que je voulais dire, c'est qu'on sollicite d'autant plus le joint (et les arbres) que la roue est braquée et qu'on a le pied lourd sur la pédale de droite.

En rentrant un peu dans le détail des choses et si mes explications sont digestes, on devrait y voir plus clair.

Les Jeep ont effectivement des cardans simples, mais ces montages ne sont pas homocinétiques et imposent des ponts avant débrayables.

Un 4x4 permanent impose des montages homocinétiques à l'avant et dans ce cas, soit on a recours à un double cardan (très encombrant) qui trouve mieux sa place dans les Travaux Publics ou les engins agricoles, soit à un joint à billes (cas des Land "récents") ou tripode (majorité des berlines).

Là encore, la démonstration de ce que je viens d'énoncer n'est pas spécialement digeste, donc je ne ne l'envisage pas pour l'instant.

Note qu'on a déjà très partiellement évoqué ce sujet de l'homocinétisme il y a quelques semaines sur ce même forum (c'est là : http://www.landroverfaq.com/viewtopic.php?t=1456).

Tu as pu constater que le débat a fait très rapidement rage et pour le stabiliser, il aurait une fois de plus sortir l'artillerie lourde, au risque d'être trop sélectif.

Pas facile de trouver le bon compromis... :wink:
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The Pater
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Message non lu par The Pater »

Voilà enfin mon joint homocinétique qui trainait dans mon bureau.

Le rêve.....
SKFjointhomocine01.JPG


En haut le joint homocinétique, en bas le roulement de roue dont la bague extérieure vient se fixer avec 4 vis au bars ou au porte moyeu et la bague intérieure se voit fixer disque et roue par 4 vis.

Le roulement est le SKF BARB 376032. Un proto. C'est le type même de roulement qui équipe la FIAT Panda première génération à l'arrière, sauf qu'ici, le joint homocinétique y est accolé avec cannelures radiales et une vis.
SKFjointhomocine02.JPG


La maintenance y est des plus simple, mais le prix des pièces..... C'est d'ailleurs le prix des pièces qui fait que c'est resté à l'étape de proto.

Une pièce de musée.


Bon, cela n'explique toujours pas comment en marche normale la cage peut se faire coincer entre la noix et le bol.
Il faut que les billes fassent un effet de coin entre la noix et le bol et qu'elles soient coincées et que d'autres billes soient libres pour que la cage soit soumise a de fortes contraintes. Les billes font un effet de coin car elle n'ont par exemple, pas pu se déplacer à cause de grippages et/ou de pollution.

Le joint casse à cause du couple transmis si le bol "explose", le joint casse à cause de la lu et/ou pollution si la cage "explose".

Quand ou moment fléchissant, le deux arbres y sont soumis.

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