Choix materiau coefficient de frottement acier alumium

[mic896]

Bonjour

Je recherche des conseils sur le choix des matériaux à mettre en oeuvre pour faire un embrayage statique. C'est à dire l'accouplement des 2 disques est à l'arrêt et la vitesse de rotation ensuite est celle d'une main qui tourne une manivelle. ( 20 à 30 Tr/mn)

Mon projet est simple. Sur une petite fraiseuse , j'ai sur un axe de diamètre 12 mm une manivelle qui entraine en rotation un axe pour le déplacement de la tête.

Ce que je souhaite c'est pouvoir désacoupler cet ensemble facilement. Le projet du coté tête il y a un disque en aluminium, que je pourrais remplacer par un disque en fer
Φ ext = 55 mm
Φ alésage = 25 mm

coté manivelle , exactement la même configuration, le disque est en fer.
Φ ext = 55 mm
Φ alésage = 25 mm

Donc la surface de contact se fera entre le Φ ext = 55 mm et le Φ alésage = 25 mm , une largeur de 30 mm

Pour accoupler et désacoupler, le mecanisme se fera par le moyen d'une vis centrale qui viendra plaquer les 2 disques.

J'ai plusieurs solutions.

1°) plaquer tout simplement le disque Alu contre le Disque en fer et serrer par la vis

2°) Intercaler entre les 2 disques un disque en matériaux de friction et serrer les 3 par la vis. Je pense que le disque de friction permettra d'avoir un couple d'entraînement plus élevé que dans le cas N°1. Est ce vrai?

3°) remplacer le disque Alu par un disque en fer. Est ce que le couple d'entrainement sera plus élevé que dans le cas N°1?

4°) Faire le cas N°2 , c'est à dire avec un disque de friction et remplacer le disque Alu par du fer? Le couple transmis sera t il plus élevé que dans le cas n°2 dû en remplcementde l'Alu par du fer?

5°) Je pourrais aussi envisager 2 disques Alu au lieu de 2 disques en Fer? Est ce mieux?

Et en question finale est ce que dans les 5 cas listés , la difference de couple transmis sera significative?
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[yaadno]

bjr:
tu devrais faire un dessin,on comprendrait mieux;
quoi qu'il en soit,il faut que tu recherches des matériaux qui ont un coef de frottement élevé et si tu utilises des couples de matériaux différents,il faut qu'il y ait une bonne compatibilitépar ex acier/alu est déconseillé>grippage;mais bon vu,les vitesses,il n'y a pas trop de risque;
dans les matériaux qui"vont bien" il y a le plomb,le bois,le caoutchouc;
Tu peux consulter un formulaire de mécanique en tapant :coef de frottement des marériaux;
cdlt
on peut aussi agir sur la rugosité de la surface;

[mic896]

Bonjour
Le risque de grippage est faible voir inexistant. Car ce sera un accouplement en statique. Pas dynamique comme un embrayage de voiture. Ce sera juste une adhérence fixe entre les 2 disques.

Le schéma ci dessous , les 2 disques en question sont les disques N°7 et N° 42. Et le serrage est effectué au moyen de la manivelle 25 sur le principe. C'est peut être plus clair avec ce schéma de principe

[yaadno]

-coller du caoutchouc sur le disque acier ?
_si pas suffisant ,faire des picots sur le disque alu?
pas idée du couple,mais tu fraises quoi au maxi(diamêtre,profondeur de passe)?

[A voir en vidéo sur Futura]

[mic896]

Justement ma question est de savoir quel couple je pourrais passer dans chacune des configurations. Ce qui me permettra de définir ma passe maximum que je pourrais prendre.
Ou si cela est trop difficile pour nos experts. C'est parmi les 5 configurations possibles que j'ai listées, de connaître la configuration qui me permettra de passer le plus gros couple. Même si la valeur n'est pas calculée ?

[yaadno]

Si tu es capable de donner la force F exercée par la pièce 25,alors tu peux appliquer la formule:
C=N xfx FX Rm
N:nb de faces en contact:2
f:coef de frottement :0.3 si alu/acier
Rm:rayon moyen du disque
çà ne va pas faire beaucoup quels que soient les cas de figure;

[mic896]

Bonjour

Merci pour la formule de calcul. Je constate que la surface de contact n'entre pas en compte dans le couple transmis , uniquement le rayon moyen. C'est etonnant, intuitivement on pense que plus la surface est grande plus le couple serait important.

Avec une vis de serrage M6, je pense qu'avec un couple normal de serrage à la main on doit transmettre une Force F d'environ 400 à 500 Kg.

Une autre information que j'ai découverte et qui m'a aussi surprise c'est que avec un disque de friction le coefficient est plus faible??

Finalement le meilleur coefficient , pour transmettre l'effort le plus élevé serait Aluminium- Fer ; si j'en crois ces tableaux.

Suis je dans le vrai?

[yaadno]

Merci pour la formule de calcul. Je constate que la surface de contact n'entre pas en compte dans le couple transmis , uniquement le rayon moyen. C'est etonnant, intuitivement on pense que plus la surface est grande plus le couple serait important.
la surface augmente et donc le Rm du disque augmente;
Avec une vis de serrage M6, je pense qu'avec un couple normal de serrage à la main on doit transmettre une Force F d'environ 400 à 500 Kg.
le couple normal de serrage d'une vis M6 est de 7mN (vis de classe 6.8);

[yaadno]

Maintenant,il faut aussi regarder les perf de ta machine dont on ne connaît rien: puissance,nb de tours,et voir quel couple çà représente;

[le_STI]

salut

C'est etonnant, intuitivement on pense que plus la surface est grande plus le couple serait important.

C'est contre-intuitif a priori, mais quand on a saisi le principe ça devient évident :
Pour un même effort de serrage, avec une surface plus grande tu auras une pression plus faible.

Pour faire simple : surface de contact plus grande = augmentation du couple transmissible (si on conservait la même pression de contact) MAIS pression plus faible = diminution du couple transmissible.... et il s'avère qu'ils se compensent exactement l'un-l'autre.

Finalement le meilleur coefficient , pour transmettre l'effort le plus élevé serait Aluminium- Fer ; si j'en crois ces tableaux.

Etant données les valeurs du tableau, le plus gros coefficient est alu-alu (1.05-1.35) par contre je ne sais pas où tu as trouvé ce tableau mais les valeur pour le contact alu-alu semblent erronées (de mon côté Google m'a trouvé des documents donnant plutôt 0.2-0.3 à sec).

Donc il se peut que le meilleur compromis soit alu-acier (ce que tu as déjà sur la machine, si j'ai bien compris).

Par contre, dans le principe, est-ce que tu ne pourrais pas mettre