CONTACT PIVOT – RUBIS
Pressions de Hertz.
Du couple transmis à la pression dans chacune de vos pierres.
Votre modèle mécanique
COTES EN mmRésultats du calcul
MPa = N/mm²PIVOT Sous · Cylindrique
183,27 MPa
Pression maximale de Hertz
- Réaction radiale
- 68,430 mN
- Largeur transversale
- 3,396 µm
- Pression moyenne
- 143,94 MPa
PIVOT Sus · Cylindrique
201,49 MPa
Pression maximale de Hertz
- Réaction radiale
- 168,511 mN
- Largeur transversale
- 5,916 µm
- Pression moyenne
- 158,25 MPa
Hypothèses et méthode de calcul+
Mobile rigide en équilibre statique, deux appuis radiaux Sous et Sus, sans charge axiale, poids, choc ni frottement. Le couple d’entrée est égal au couple résistant de sortie. Les deux engrènements sont supposés extérieurs, à denture droite, avec un même angle de pression α. Chaque effort radial est dirigé vers l’axe du mobile.
Dans le plan transversal, +x pointe vers le mobile d’entrée et +y suit son effort tangentiel. θ est mesuré de l’entrée vers la sortie autour de +z :
Frₑ = Ftₑ tan α ; Frₛ = Ftₛ tan α
Fₑ = (−Frₑ, Ftₑ)
Fₛ = (Ftₛ sin θ − Frₛ cos θ, −Ftₛ cos θ − Frₛ sin θ)
Rˢᵘˢ = −(He Fₑ + Hs Fₛ) / H
Rˢᵒᵘˢ = −Fₑ − Fₛ − Rˢᵘˢ
Pour chaque pivot, la charge F est la norme de sa réaction. En mode cylindrique, contact linéique entre un pivot de rayon r et un trou de rayon R > r, sur une longueur L :
R* = rR / (R − r)
b = √(4 F R* / (π L E*))
p₀ = 2 F / (π b L) ; p̄ = π p₀ / 4
En mode olivé, le rayon axial d’olivage Rₐ donne une courbure locale 1/Rₐ. La courbure transversale reste 1/R*. Le contact de Hertz devient une ellipse de demi-axes a (transversal) et b (axial), calculés numériquement :
La portée L n’entre pas dans cette pression locale ; elle sert à vérifier que l’ellipse ne déborde pas du rubis. Un rayon axial non mesuré ne permet pas de calculer la pression du contact olivé.
Matériaux élastiques isotropes ; zone de contact petite devant les dimensions locales. Pour un trou olivé, seul le rayon axial local au contact est modélisé, sans décrire tout le profil du rubis. Les effets de bord, autres bombés, défauts d’alignement, lubrification et anisotropie du rubis ne sont pas représentés. La pression calculée n’est pas un seuil admissible de rupture.
Références : KHK Gears, angle de pression, INL · BISON, contact linéique et Greenwood, contact elliptique. Le rayon équivalent transversal est adapté au contact intérieur concave.