Bibliographie & annexes
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Auteur(s)
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Alain LELUAN : Chef du Centre d’Essais du Matériel de la Société Nationale des Chemins de Fer Français (SNCF) - Professeur à l’École Centrale des Arts et Manufactures
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Lire l’articleINTRODUCTION
Depuis fort longtemps, des assemblages frettés ont été réalisés, notamment pour munir les roues en bois d’une surface de roulement plus résistante. Ces frettes étaient mises en place à force ou par dilatation thermique ; une grande précision n’était pas nécessaire compte tenu de la grande élasticité des pièces assemblées.
Les moyens d’usinage s’étant perfectionnés, il a été ensuite possible d’assembler des pièces métalliques qui nécessitaient une précision importante si l’on voulait effectivement apporter un renfort et un allégement, comme dans le cas des canons frettés, ou transmettre des puissances élevées avec des pignons calés sur des axes.
Actuellement, ce mode d’assemblage est très répandu et il a pratiquement supplanté celui qui consistait, par exemple, à rendre des pièces solidaires en interposant une clavette dans une rainure.
Pour des impératifs de vitesse et d’allégement notamment, les progrès de la mécanique, imposant de faire travailler les matériaux aussi près que possible de leurs limites, ont conduit à développer l’étude de ce moyen d’assemblage aussi bien par des études théoriques, des calculs sur ordinateur que par des essais de fatigue.
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Pièces de révolution non cylindriques ou de longueurs différentes2. Calcul du frettage de pièces cylindriques
2.1 Rappels des formules d’élasticité en symétrie axiale
le lecteur se reportera utilement à l’article Théorie de l’élasticité [A 305] de la rubrique Calcul des structures, dans le traité Sciences fondamentales.
Les problèmes de frettage de pièces cylindriques de révolution peuvent être traités à partir des formules d’élasticité à deux dimensions en coordonnées polaires ( r, θ) utilisant les notions suivantes.
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Les contraintes σr , σ θ et τr θ sont définies par la figure 1. Ce sont les composantes des contraintes qui s’appliquent sur les facettes appelées respectivement radiale (de normale suivant le rayon vecteur : axe 1, figure 1 a ) et orthoradiale (de normale tangente au cercle de centre O passant par le point considéré : axe 2, figure 1 b ).
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Les déformations ε r , εθ et γr θ sont définies par rapport aux mêmes axes que les contraintes et illustrées par la figure 2.
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Les composantes du déplacement de tout point M, dû aux sollicitations U et V, comptées dans le repère constitué par les axes 1 et 2 (figure 2) sont :
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Les tenseurs des contraintes et des déformations sont reliés...
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Calcul du frettage de pièces cylindriques
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - KAMMERER (A.) - Cours de mécanique des milieux continus et de résistance des matériaux. - École Centrale des Arts et Manufactures.
-
(2) - LELUAN (A.) - Cours de mécanique des milieux continus et de résistance des matériaux. - École Centrale des Arts et Manufactures.
-
(3) - REVILLON (A.), LELUAN (A.) - Recherche sur l’optimisation des essieux-axes à la SNCF. - Rev. Gén. Chemins de Fer (F), mars 1975.
NORMES
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Assemblages frettés. Dimensions, tolérances et états de surface pour assemblages usuels. - NF E 22-620 - 3-80
-
Assemblages frettés sur portée cylindrique. Fonction, réalisation, calcul. - NF E 22-621 - 1-84
-
Assemblages frettés sur portée conique. Fonction, réalisation, calcul. - EXP E 22-622 - 4-83
-
Assemblages frettés. Montage et démontage par pression d’huile. - FD E 22-623 - 9-81
-
Assemblages frettés. Influence de la vitesse. - EXP E 22-624 - 6-84
-
Assemblages frettés sur portée cylindrique avec douille intermédiaire à surface extérieure conique. Calcul. - EXP E 22-625 - 6-84
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