Bonjour à tous,
Je travaille sur l’assemblage d’un ensemble faisant partie d’un dispositif destiné au domaine médical (cadre professionnel). Le schéma de l’assemblage est en PJ.
Par analogie, la pièce 5 est un écrou monté sur une vis (tige filetée = pièce 2 et la tête de vis = pièce 3) qui vient serrer une rondelle plate (la pièce 6) pour la bloquer (pas de translation ni de rotation).
Les sollicitations externes de cet assemblage sont les suivantes :
• L’assemblage complet est fixé comme indiqué sur le schéma par l’intermédiaire de la pièce 6.
• on applique de manière cyclique un effort dynamique de 30 N sur l’assemblage complet (effort appliqué durant 1 minutes puis relâché, cet effort est renouvelé 25 fois uniquement, je ne peux donner plus de détail à ce sujet).
• L’environnement dans lequel évolue l’assemblage est un milieu humide à la température de 45°C.
Mon besoin est le suivant :
Je dimensionne un outillage qui va permettre de bloquer en rotation la pièce 5 par rapport à la pièce 3 (filetage 1/2" - 28 UNEF – pas 0.91mm) après son serrage sur la pièce 6 (déformation des filetages sur 3 et 5). Pour dimensionner cet outillage (sous-traitance), je veux spécifier le couple de desserrage mini que doit garantir l’outillage. Exemple : couple de serrage à appliquer à la pièce 5 = Y N.m → couple de desserrage nécessaire pour desserrer la pièce 5 après déformation des filets = 2x Y N.m.
Compte-tenu du domaine d’application de cet assemblage (médical avec matériaux utilisables très limités) et de sa taille, les solutions traditionnelles de freinage (relatif ou absolue) sont difficilement utilisables.
Je suis ainsi à la recherche d’une aide via le forum pour répondre à 2 questions :
1. Je souhaite définir le couple de serrage théorique à appliquer à la pièce 5 (étant à l’étape de conception, je n’ai pas de maquette pour expérimenter et définir ce couple de serrage).
2. J’ai fait le choix de spécifier un couple de desserrage à garantir, la démarche de définir un couple de desserrage 1,5 ou 2 fois plus important que le couple de serrage est-il pertinent ?
Pour répondre à la question 1 : je suis parti du couple de serrage des 3 vis M1.2 (pièces 1) que je connais et qui permet de garantir l’étanchéité attendue de l’ensemble 2+3+4 (je sais aussi que les filets M1.2 en peek supportent l’effort dynamique de 30 N). Ce couple vaut 3.5 N.cm et je déduis l’effort de tension dans une vis M1.2 :
• j’utilise la formule suivante : Cs = ( 0,16.p+ 0,583.d.μf + 0,5.μt.Dm) *F
• avec µF=µt= coef de frottement peek/titane estimé à 0,2 mm, d=diamètre sur flanc=1.038mm, p=0.25mm, Dm =(Dtroupassage + Dvis)/2= 1.75mm, Cs = 3,5 N.cm=35 N.mm
• F = 104 N (limite élastique peek = 110 MPa, on est déjà limite)
Je cherche à présent à calculer le couple de serrage de la pièce 5. Ce couple va générer un effort de tension sur la pièce 3 qui ne doit pas endommager les filets des 3 taraudages de cette pièce ni désassembler les pièces 3+2 car cela va entrainer la perte d’étanchéité de ce sous-assemblage (à proscrire). C’est à ce niveau que je m’emmêle les pinceaux :
• l’effort de tension dû au serrage de la pièce 5 doit être inférieur à l’effort de tension des vis M1.2 (soit les 104 N) sinon je vais avoir une perte l’étanchéité au niveau de ma pièce 4 ?
• l’effort de tension dû au serrage de la pièce 5 va se répartir sur les 3 vis M1.2 et va s’additionner à celui de chacune des 3 vis M1.2, je risque d’endommager les filets de la pièce 2 (car proche de la limite élastique) et encore une fois perdre l’étanchéité au niveau de ma pièce 4 ?
• la formule Cs = ( 0,16.p+ 0,583.d.μf + 0,5.μt.Dm) *F est-elle valable aussi pour un filet UNEF ?
Bref je suis déjà perdu pour répondre à cette question 1 et avant de me lancer dans de nouveaux calculs, j’aurai besoin d’éclaircissement de la part de spécialistes.
Je remercie en tout cas tous ceux qui auront pris le temps de lire ce sujet jusqu’au bout et je suis à votre disposition pour répondre à toutes vos éventuelles questions.
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Envoyé par goodvibes69 