Présentation
RÉSUMÉ
Cet article, qui est une introduction à la théorie de la lubrification, présente l’équation de Reynolds, la courbe de Stribeck et les régimes de lubrification. La théorie mathématique qui permet d’obtenir l’équation de Reynolds est complexe. Une approche simplifiée est proposée dans cet article, avant de présenter les formes courantes de cette équation. La courbe de Stribeck établie en 1902 pour illustrer les régimes de lubrification des paliers lisses a été généralisée à tous les contacts lubrifiés. Les quatre régimes de lubrification sont caractérisés par l’épaisseur réduite (épaisseur du film d’huile/rugosité des surfaces). La connaissance du régime de lubrification permet d’utiliser la théorie appropriée pour calculer l’épaisseur du film d’huile et la durée de vie du contact.
AUTEUR(S)
-
Pascal GUAY : Ingénieur INSA Lyon - Docteur ès Sciences - Expert en Tribologie chez Airbus Defence and Space, Toulouse
INTRODUCTION
1. Lubrification fluide. Lubrification solide
1.1 Lubrification fluide
1.2 Lubrification solide (ou sèche)
1.3 Quelle lubrification choisir: fluide ou solide?
2. Les différents types de paliers
2.1 Définition du palier
2.2 Surfaces conformes – surfaces non conformes
3. La viscosité
3.1 Fluide newtonien
3.2 Fluide non newtonien
3.3 Viscosité cinématique
3.4 Quelques données sur la viscosité
3.5 La formule de Petroff
4. L’équation de Reynolds
4.1 Écoulement 1D d’un fluide incompressible
4.2 Écoulement 2D d’un fluide incompressible
4.3 Cas d’un fluide compressible
4.4 Formes courantes de l’équation de Reynolds
4.5 Paramètres du palier obtenus à partir de l’équation de Reynolds
5. Régimes de lubrification
5.1 Rugosité des surfaces
5.2 La courbe de Stribeck
5.3 Le paramètre de Tallian
5.4 Le régime limite
5.5 Le régime mixte
5.6 Le régime élastohydrodynamique (EHD)
5.7 Le régime hydrodynamique
5.8 Rodage des surfaces
6. Conclusion
Pour en savoir plus
Le rôle de la lubrification est multiple. Elle permet de réduire le frottement et l'usure, mais aussi de dissiper la chaleur produite dans le contact, de protéger contre la corrosion et d'empêcher le grippage. Cette introduction à la théorie de la lubrification présente l'équation de Reynolds, la courbe de Stribeck et les différents régimes de lubrification.
L'équation de Reynolds fut établie par le mathématicien irlandais O. Reynolds en 1886 à partir des équations de la mécanique des fluides, appliquées à un film lubrifiant mince et visqueux. Les développements théoriques qui permettent de l'obtenir dans sa forme générale sont complexes. Une approche simplifiée est proposée ici, avant de présenter les formes courantes de cette équation.
L'existence de différents régimes de lubrification fut mise en évidence en 1902 par la courbe de Stribeck. Cette courbe montre que l'évolution du coefficient de frottement des paliers lubrifiés suit toujours une même loi en fonction du coefficient de similitude (vitesse × viscosité / charge). L'épaisseur...
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MOTS-CLÉS
courbe de Stribeck | conception de palier | équation de Reynolds
DOI (DIGITAL OBJECT IDENTIFIER)
Principes de base de la lubrification
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"Frottement, usure et lubrification"
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