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Dimensionnement clavette inox

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Dimensionnement clavette inox  Empty Dimensionnement clavette inox

Message  xav85 Jeu 19 Aoû 2021, 13:36

Bonjour,
J ai un dimensionnement de clavette inox à faire pour un système tout inox ( axe et bras de levier) et je ne sais pas où trouver la pression max admissible pour utiliser la formule de la tenu au mattage pour calculer la longueur de celle ci
Je n' ai trouvé qu un tableau avec les valeurs courante utiliser pour le calcul de clavettes acier
Merci d avance pour vos réponse

xav85
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Dimensionnement clavette inox  Empty Re: Dimensionnement clavette inox

Message  TRD Jeu 19 Aoû 2021, 15:59

Bonjour

La regle de conception est simple : la clavette sert à localiser angulairement les pieces. Le couple doit etre transmis par adherence due au serrage axial des pieces l'une contre l'autre.

Environ la moitié des distributions automobiles n'ont plus de clavette. Et pourtant les moteurs (surtout les Diesel) ont un fort acyclisme. Des millions de vehicules fonctionnent sans clavette et heureusement, le système ne se decale pas.

Donc il n'est pas necessaire de calculer la clavette au cisaillement. Ça, c'etait avant. Et il y a longtemps qu'on ne le fait plus.

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La théorie c'est quand on sait presque tout et que rien ne fonctionne.
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Albert EINSTEIN

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Message  xav85 Jeu 19 Aoû 2021, 18:51

Ok
Dans ce cas peux tu m' aider à vérifier le dimensionnement de ce moyeu fendu si j enlève la clavette car je dois le présenter pour un examen

Dimensionnement clavette inox  Img20210

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Message  TRD Jeu 19 Aoû 2021, 20:49

Déjà ce n'est pas un moyeu, mais un levier. D'ailleurs, je l'ai vu apres, c'est ecrit...

Ensuite le design n'est pas conventionnel. Bien sûr rien n'interdit de faire des choses originales, mais pour un examen il faudrait avoir beaucoup d'arguments pour defendre l'originalité de l'architecture et si j'etais au jury, sans aucune méchanceté, je te ferais remarquer que meme si tu avais une totale maîtrise du sujet, les mecaniciens de maintenance préfèreront travailler sur des architectures conventionnelles que sur des montages atypiques. Et ce montage, il l'est.

Soit on fait un alesage ajusté et une rainure de clavette, soit on fait un systeme de pince fendue sans clavette.

Lorsqu'on choisit la seconde solution, la fente doit etre prolongee de l'autre côté de l'alesage, sinon on a beaucoup de mal a obtenir le serrage. Et c'est pour ça qu'il ne faut pas mettre de clavette. Sinon, on pince la clavette et le montage devient tellement rigide qu'on n'arrive pas à serrer l'arbre. Un tel montage sera sujet à de la corrosion de contact (plus connue sous le nom de fretting corrosion, mais à l'école il est de bon ton de parler français. )

Evidemment, la fente ne doit pas etre plus large au fond parce que ce n'est pas economiquement realisable.


Pour repondre à la question, c'est assez facile. Ce qui va empecher la rotation c'est le frottement des pieces. On connait le coefficient de frottement de l'arbre dans l'alesage (entre 0,1 et 0,15) on peut connaitre la force de glissement en appliquant le theoreme des moments. C'est le moment divisé par le diametre de l'alesage. Donc 32,4 N.m/ 0,015 m = 2160 N
Pour obtenir une force qui s'oppose au glissement, il faut que la force de serrage au niveau de l'alesage soit egale à la force de frottement divisee par le coefficient de frottement.
Donc, il faut une force de serrage de 21600 Newtons au niveau de l'alesage.

Là, on se rend bien compte que dimensisonner la pince est tres compliqué sans calcul numerique. Parce qu'on a en fait affaire a deux poutres encastrees de sections non constantes qui travaillent en flexion. Donc, on cherche une autre architecture, moins compliquee à calculer en calcul analytique.

Cette architecture, c'est un trou lisse et un arbre epaulé avec un bout fileté. Il suffit de rechercher le diametre d'ecrou qui donnera un effort superieur à  22kN en le serrant au couple correspondant à 80% de la tension à la limite elastique. On trouve ça dans la litterature. Le catalogue FACOM, par exemple.

En fonction de la criticité de l'assemblage on applique un coefficient de sécurité adapté sur les 22 kN. Si l assemblage est tres critique (moyen de levage, ascenseur, etc.) cette architecture ne devrait pas etre choisie. Une AMDEC bien faite devrait le demontrer.

Autre remarque : 304, tous les mecanicuens connaissent cette nuances austenitique. Mais à l'école, les profs n'aiment pas les designations AISI et preferent les designations ISO.
De plus, le choix d'une nuance austenitique pour une piece devant travailler dans le domaine elastique est tres discutable. C'est le meilleur moyen de donner le baton pour se faire battre. Si c'est compatible du point de vue corrosion, il vaut mieux choisir une nuance d'inox ferritique ou martensitique.

Avec la solution par serrage axial, il n'y a plus ce problème de flexion à gérer.

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Message  xav85 Jeu 19 Aoû 2021, 23:40

Merci pour votre réponse
C est pour le milieu Agro d'où le 304 ou 316 ?
Voici le levier modifier, cela vous paraît il correct
Quelle distance entre l alésage et le perçage de ma vis M10 doit on mettre et comment définir l épaisseur de matière à mettre autour de l alésage de 15
Ne tenez pas compte des tolérances elle ne sont pas bonne 😅Dimensionnement clavette inox  Img20211

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Message  TRD Ven 20 Aoû 2021, 06:08

L'architecture est meilleure, mais sans simulation numerique, je ne sais pas dimensionner ça. En theorie, c'est faisable manuellement par la méthode des elements finis. Mais on n'est plus à l'époque d'Eiffel. On a inventé l'ordinateur et on ne calcule en analytique que les structures simples.

Bon, 3 metres-kilo, ce n'est pas un couple enorme et d'experience, ça devrait aller. Mais ça risque de ne pas plaire à un professeur. Par définition, quand on est etudiant, on ne peut pas se référer à son experience puisque justement on n'en a pas...

Moi, je mettrai une vis de 12. Pourquoi ? Parce que si elle est aussi en inox, elle sera relativement moins resistante qu'une bonne vis en acier. Ou alors, je diminuerai la section autour du trou pour donner de la souplesse au montage. Sinon, la vis risque de s'allonger avant que l'arbre soit serré.

Un petit detail : le trou lisse de passage de la vis doit etre oblong ou plus grand que le diametre de la vis. Sinon, la vis se tordra au serrage. A ce sujet, il faut imperativement une rondelle sous la tete de la vis

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Message  xav85 Ven 20 Aoû 2021, 07:57

Bonjour,

J'ai trouvé ça:

https://knowledge.autodesk.com/fr/support/inventor/learn-explore/caas/CloudHelp/cloudhelp/2019/FRA/Inventor-Help/files/GUID-7FCB9D64-E8D0-4F5B-AB9B-D7792886B0FD-htm.html

Il me semble que je peux dimensionner mon moyeu avec ces formules il manque juste pour trouvé D
Vous en pensez quoi ?
pour la valeur Fa c'est bien  0.06x54=0.0075x Fa     Fa= 432 daN  
Pour Ks je pensai mettre 2
pour Pa je sais pas trop quoi mettre

cordialement

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Message  TRD Ven 20 Aoû 2021, 09:38

D'abord ce montage est different. La section des poutres qui travaillent en flexion est constante (forme arrondie), ce qui simp'ifie beaucoup le calcul.

Mais evidemment, le coût d''une telle pièce n'a aucun rapport avec celui d'un simple barreau percé et scié.

Il y a cependant une chose que je ne comprends pas. Il n'y a pas de module d'élasticité dans la formule. Je trouve ça etonnant. Sauf si ce module internenait au numerateur etcau deniminateur et par consequent se retrouve neutralisé. Jecsuppise qu'Autodesk doit donner les hypothèses d'utilusation. A verifier.

Cela dit Autodesk est une source qu'on peut considerer assez fiable.


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Message  xav85 Ven 20 Aoû 2021, 10:16

du coup je peux partir sur cette formule ou pas car sinon je ne vois pas comment je peux justifier la fiabilité de mon montage

pour Ks je peux prendre 2
et quelle valeur pour la pression admissible Pa

merci encore pour vos réponse

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Message  TRD Ven 20 Aoû 2021, 11:32

Je ne sais pas ce que vaut cette formule dans le cadre cité. Normalement, dans un document scientifique (et notamment un memoire d'ingenieur ou de technicien), quand on publie le resultat d'un calcul, on cite ses sources ou on fait la demonstration.   Par contre, elle est sans valeur pour un levier de forme differente, ça c'est absolument certain.

Pa (Re 0,2) depend du materiau choisi. Pour un acier c'est au minimum 240 MPa (acier E24 = S235) pour un inox austenitique, il faut chercher dans la litterature, environ le double.

Le coefficient de sécurité depend de la criticité. Pour une grue on prend plutot 10, pour une poignée de porte, 2 est suffisant.


Dernière édition par TRD le Ven 20 Aoû 2021, 12:57, édité 1 fois

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Message  xav85 Ven 20 Aoû 2021, 11:49

Pour résumé je suis pas plus aidé maintenant qu'au début

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Message  TRD Ven 20 Aoû 2021, 12:55

Merci pour ta remarque.

Maintenant, je vais te dire ce que j'en pense.

Tu debarques ici pour qu'on fasse ton travail.
Tu n'ecoutes pas le conseil qu'on te donne concernant un serrage axial facile à calculer.
Tu voudrais qu'on s'engage sur la qualité d'une equation que tu nous sort d'un chapeau comme un magicien.

Je peux te garantir que ce n'est pas comme ça qu'on devrait travailler dans un bureau d'etudes.

J'espère que dans ta génération il y a des types un peu plus démerdards, sinon vous allez vite vous retrouver au niveau du moyen-âge. N'oublie pas que tu vis dans le monde que nous avons construit, mais que demain tu vivras dans ce que vous en ferez.

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Mjc22160 aime ce message

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Message  xav85 Ven 20 Aoû 2021, 15:06

Excuse moi je me suis très mal exprimé je n est pas l habitude des forums
je te remercie vraiment beaucoup de ton aide ça m'a vraiment aidé à comprendre la complexité du dimensionnement d un tel montage
Et malheureusement dans mon centre de formation personne ne m aide pour effectuer correctement cette modification
ce système ce monte sur une machine déjà existante et il ne est pas toujours facile de faire des modifications je pense que je ne t apprend rien
Je vais essayer de trouver un logiciel assez simple pour comme tu la dit effectuer la simulation du calcul des éléments fini
Encore merci pour ton aide et excuse moi encore pour ma maladresse

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Message  TRD Ven 20 Aoû 2021, 21:21

OK Very Happy

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