Mécanique & Industries 8, 609-630 (2007)
DOI: 10.1051/meca:2007084
Simulation probabiliste de l'usure dans les contacts roulants sous charges
Sylvain Cloupet1, Luc Chevalier2 and Hugues Chollet11 LTN - INRETS, 2 Av. du Général Malleret-Joinville, 94114 Arcueil Cedex, France
2 Université de Marne la Vallée, LaM EA2545, 5 boulevard Descartes, Champs sur Marne, 77454 Marne la Vallée Cedex, France
(Reçu le 21 novembre 2006, accepté le 9 août 2007 / Publié en ligne 6 février 2008)
Abstract - Probabilistic simulation of wear in loaded rolling contact. The study presented in this paper deals with the wear phenomena which occurs
during loaded rolling contact in industrial machinery. The local deformation
of the local contact zone associated to the existence of tangential load
generates micro slips and superficial wear. This damage leads to machinery
diseases, for example in cam-roller system the kinetic of the machine may
not be as smooth as initially needed. As a complement of the previous
presentation in [CITE] authors show simulation of the wear profile which is
due to successive passages of the roller on the cam path. This simulation is
managed taking into account the dispersion of not well known parameters by a
stochastic approach. These methods may be applied to other mechanical applications such as roller
bearing analysis, for example. In this paper, we restrict our study to the
quasi-stationary of a roller on a cylindrical specimen case where normal
load, geometry and speed are constant during simulation. The study takes
into account experimental dispersions via the construction of probabilistic
density function associated with uncertain parameters such as the relative
position of solids or contact characteristics such as the coefficient of
friction
.
Résumé - L'étude présentée dans cet article concerne le problème industriel de l'usure dans les contacts roulants sous charge. La déformation locale de la zone de contact associée à l'existence d'efforts tangentiels conduit à du micro glissement et de l'usure superficielle qui "creuse" la piste de roulement. D'un point de vue industriel, cette usure détériore le fonctionnement des machines pilotées par des systèmes "came-galet". Dans le prolongement de l'étude présentée dans [CITE] les auteurs proposent une démarche qui permet de suivre l'évolution de l'usure au cours du temps tout en prenant en compte les dispersions expérimentales observées sur banc d'essai. Les méthodes présentées ici, peuvent être appliquées au dimensionnement des roulements et engrenages par exemple, et plus généralement à tout mécanisme dans lequel il y a du roulement faiblement lubrifié entre deux solides. Dans le cadre de cet article on se limite au cas stationnaire pour lequel la charge normale et la vitesse de renouvellement du contact n'évoluent pas au cours du temps. C'est dans ce cadre que nos essais d'usure ont été réalisés et l'objectif de cette étude est de simuler ces essais. La démarche suivie prend en compte les dispersions de positionnement des pièces, les dispersions mesurées sur l'effort de contact et les incertitudes du coefficient de frottement au travers d'une approche probabiliste.
Key words: Rolling contact / semi-Hertzian method / wear / numerical simulation / stochastic approach
Mots clés : Contact roulant / semi-hertzien / usure / simulation numérique / approche stochastique
Corresponding author: luc.chevalier@univ-mlv.fr
© AFM, EDP Sciences 2008



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