1、NORME INTERNATIONALE ISO 7905-I Premire dition 1995-02-01 Paliers lisses - Fatigue des paliers - Partie 1: I Paliers dans les machines dessai et dans les applications en lubrification hydrodynamique Plain bearings - Bearing fatigue - Part 1: Plain bearings in test rigs and in applications under cond
2、itions of hydrodynamic lubrica tion Numro de rfrence ISO 7905-I :1995(F) ISO 7905=1:1995(F) Avant-propos LYS0 (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de IISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral
3、confie aux comits techniques de IISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen- tales, en liaison avec IISO participent galement aux travaux. LISO colla- bore troitement
4、 avec la Commission lectrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les projets de Normes internationales adopts par les comits techniques sont soumis aux comits membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales requiert lapprobation de 75 % a
5、u moins des comits membres votants. La Norme internationale ISO 7905-I a t labore par le comit techniques ISO/TC 123, Paliers lisses, sous-comit SC 2, Mat par consquent, il est essentiel de stipuler prcisment les conditions de fonctionnement et de lubrification. Outre les charges dynamiques, les car
6、actristiques dimensionnelles et de fonctionnement, linclusion des lments suivants permet de dfinir avec exactitude le systme de fatigue: a) dans des conditions de charge dynamique, lpaisseur minimale du film dhuile dans le palier, en fonction du temps et du lieu, afin dviter toute surchauffe locale
7、excessive ou cisaillement dus une lubrification mixte lors du rodage; b) la rpartition dans le temps de la pression dans le sens priphrique et axial dans des conditions de charge dynamique; d partir de ces lments, les contraintes en rsultant dans les couches de palier, en fonction du temps et du lie
8、u, en particulier la contrainte alterne maximale. Dautre part, la fatigue des paliers peut tre affecte par une lubrification mixte, lusure, la salet, des ractions tribochimiques et autres effets dus lutilisation, ce qui aggrave le problme. La prsente partie de IISO 7905 se limite donc a la fatigue p
9、our une sparation hydrodynamique complte des surfaces de paliers par un film dhuile. La prsente partie de IISO 7905 sapplique aux paliers lisses cylindriques lubrifis Ihuile, dans les machines dessai et dans les applications en lubrification hydrodynamique. Elle englobe la charge dynamique dans les
10、paliers bimtalliques et multicouches. NOTE 1 Le nombre dapplications pratiques aux diffrentes exigences a conduit au dveloppement de nombreuses machines dessai de paliers. Si les conditions de lubrification employes sur ces machines dessai ne sont pas dfinies dans le dtail, les rsultats des essais e
11、ffectus sur diffrentes machines ne sont gnralement ni comparables ni exploitables dans la pratique. Des machines dessai diffrentes peuvent mener diverses valuations pour des matriaux semblables. 2 Rfrences normatives Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la rfrence qui
12、en est faite, constituent des dispositions valables pour la prsente partie de IISO 7905. Au moment de la publication, les ditions indiques taient en vigueur. Toute norme est sujette rvision et les parties prenantes des accords fonds sur la prsente ISO 7905-I :1995(F) ISO * partie de IISO 7905 sont i
13、nvites rechercher la possibilit dappliquer les ditions les plus rcentes des normes indiques ci-aprs. Les membres de la CEI et de IISO possdent le registre des Normes internationales en vigueur un moment donn. ISO 468: 1982, Rugosit de surface - Paramtres, leurs valeurs et les rgles gnrales de la dte
14、rminations des spcifications. ISO 7902-I :- I), Paliers lisses hydrodynamiques radiaux fonctionnant en rgime stabilis - Paliers circulaires cylindriques - Partie 7: Mthode de calcul. ISO 7902-2:- 1), Paliers lisses hydrodynamiques radiaux fonctionnant en rgime stabilis - Paliers circulaires cylindri
15、ques - Partie 2: Fonctions utilises pour le calcul. ISO 7902-3:- 1), Paliers lisses hydrodynamiques radiaux fonctionnant en rgime stabilis - Paliers circulaires cylindriques - Partie 3: Paramtres oprationnels admissibles. 3 Objectif des essais Dans la prsente partie de IISO 7905, lobjectif des essai
16、s effectus au moyen de machines dessai de paliers lisses, travaillant dans des conditions de lubrification purement hydrodynamique, est de mesurer la capacit de charge dynamique, par exemple la limite dendurance la fatigue du matriau antifriction, en termes damplitude de contrainte et de nombre de c
17、ycles. Ceci peut tre prsent comme une courbe Q-N (contrainte limite dendurance, reporte en fonction dun nombre de cycles), ou comme la contrainte limite dendurance pour un nombre particulier de cycles. Lendurance limite est atteinte lorsque des fissures apparaissent la surface du palier. Actuellemen
18、t, pour une bonne comprhension, la limitation la lubrification purement hydrodynamique est une simplification ncessaire du problme de fatigue. Cela implique que le rodage essentiel du palier soumis lessai soit soigneusement contrl afin dviter quune temprature excessive et un cisaillement par frictio
19、n nentranent des microfissures superficielles. NOTE 2 II convient de noter que les essais de fatigue effectus sur les matriaux antifriction peuvent effectus par lemploi de mthodes dessai plus classiques. Voir parties 2 4 de IISO 7905. 4 Prescriptions 4.1 Machines dessai Pour dfinir les suivantes: co
20、nditions opratoires et de lubrification, la machine dessai doit comprendre les caractristiques galement tre a) construction mcanique simple et claire; b) dmontage facile, de prfrence avec possibilit dinspection du palier in situ; d stabilit dimensionnelle du palier soumis aux essais ainsi que rsista
21、nce la dformation du logement et la flexion de larbre; d) alimentation suffisante en lubrifiant naffectant pas la monte en pression du film dhuile; e) capacit de dpasser la plage totale de charge/contrainte et de temprature rencontres dans la pratique. 4.2 Mthodes dessai Les mthodes dessai doivent c
22、omprendre les caractristiques suivantes: a) capacit dappl quer des techni ques de me surage spcia lises pour lpaisseur du film dhuile, la temprature du lubrifiant, la rpartitio n de la pression et les dbris de dsintgration aprs fissu re; dans ce dernier cas, ces 1) publier. 2 0 ISO ISO 790591:1995(
23、F) b) techniques comprennent le mesurage de lusure en continu par radionuclides ou lanalyse par fluorescence X dchantillons de lubrifiant prlevs par intermittence; des condition s hyd rodynamiques exprimentale m la vrification de la viscosit effective, indiquant le ent vrifies et comportement bien d
24、finies sont hydrodynamique); essentielles (par exemple c) distinction claire entre lubrification mixte au cours du rodage et lubrification hydrodynamique pendant les essais de fatigue; d) la mise sous contrainte du palier doit se faire de manire aussi uniforme que possible (charge tournante) afin -
25、de dtecter les irrgularits du matriau antifriction; e) conditions hydrodynamiques simples, reproductibles dans la thorie comme dans la pratique (par exemple une charge tournante gnre un film hydrodynamique et une rpartition de la pression gale une charge statique). 5 Mthodes dessai Afin dassurer la
26、compatibilit des rsultats dessai obtenus sur diffrentes machines dessai et de permettre lexploitation pratique de ces rsultats, tous les paramtres rgissant le film dhuile hydrodynamique doivent tre dtaills, savoir les conditions dessai, les dimensions du palier, le lubrifiant et autres facteurs infl
27、uenant le film dhuile hydrodynamique. Les points suivants constituent les conditions et paramtres caractristiques essentiels pour les essais de fatigue. 5.1 Conditions caractristiques 5.1.1 Technique de rodage effectif Cette technique est conue pour viter les tempratures excessives et les contrainte
28、s de cisaillement dues au frottement avec dimportantes asprits. Le droulement du rodage peut tre surveill par des mesurages de la temprature, de la rsistance lectrique, de limpdance ou par des mesurages continus par radionuclides. II convient de considrer que ho doit tre au dpart suprieur ( toutefoi
29、s, pendant les essais de fatigue, cette valeur ne doit pas tre infrieure la valeur initiale de R, s. La technique de rodage rduit progressivement lpaisseur minimale du film dhuile, en rduisant la viscosit de Ihuile par une augmentation de la temprature, et en augmentant progressivement la charge. La
30、 valeur des incrments de charge doit tre contrle par une rduction des pointes de temprature, une indication de lusure excessive par radionuclides, ou une dure excessive de la rsistance de contact lectrique nulle. NOTE 3 En ce qui concerne le contrle de la rsistance de contact lectrique, le palier es
31、t isol lectriquement de la machine dessai. II convient que le schma lectrique prvoie la surveillance dune diffrence de potentiel de 10 mV entre larbre et le palier, en un point dalimentation comportant une rsistance interne de 100 Q qui tombe 0,Ol mV pendant le frottement avec les asprits. II convie
32、nt de rgler les incrments de charge de manire minimiser la dure de ce frottement. 51.2 lisse Capacit dempcher les carts dans la gomtrie des lments structurels de lensemble du palier Ceci pour viter que les rsultats nen soient affects et leur capacit de transfert rduite. Ces carts gomtriques peuvent
33、inclure une distorsion du logement, une flexion ou un cart dalignement de larbre et des marques de frottement irrgulires sur la surface du palier lisse. 5.1.3 Tempratures effectives du palier et du film hydrodynamique Elles reprsentent luniformit de la rpartition de la temprature. En outre, les temp
34、ratures darrive dhuile et de projection dans la zone de charge principale et sur les surfaces principale et secondaire du palier doivent tre mesures. 3 ISO 7905=1:1995(F) ISO 5.1.4 Amplitude et direction de la charge dynamique en fonction du temps Elles sont la base de lvaluation de la rpartition de
35、 la pression dans le sens priphrique et axial, en fonction du temps et de lemplacement la surface du palier. En outre, il est possible dutiliser le mesurage de la rpartition de la pression. Lune ou lautre de ces mthodes peut tre utilise pour valuer les contraintes dynamiques sur chaque couche du pal
36、ier afin de dtecter lemplacement sur la surface soumis la contrainte la plus importante, en termes de contraintes moyenne et alterne la limite dendurance. NOTE 4 Pour ne pas affecter le dveloppement du film hydrodynamique ni la contrainte par des jauges, le mesurage de la pression peut tre effectu a
37、u moyen de techniques de dpts par vaporation dun film de mtal fin. II convient deffectuer pralablement ce mesurage dans les mmes conditions et non pendant le mode opratoire dessai de fatigue. 5.1.5 Nombre de cycles de charge ncessaire la premire altration due la fatigue II convient que cette altrati
38、on soit sous forme dune ou plusieurs fissures (de longueur suprieure 5 mm) ou de rupture du matriau de garnissage du palier. Normalement, les essais sur les courbes oej-N sachvent, pour des raisons pratiques, 50 x 106 cycles de contrainte. La contrainte limite dendurance peut tre indique pour un nom
39、bre spcifique de cycles, par exemple 3 x 106, 10 x 106, 25 x 106 ou 50 x 106. II convient didentifier dans le rapport toute prouvette ne prsentant aucune dfaillance pendant les essais de fatigue, pour une endurance spcifie. En raison de la diversit des resultats dessai obtenus normalement dans la pr
40、atique et de la nature statistique de la limite de fatigue, il est recommand dvaluer les rsultats sur la base de mthodes statistiques. 5.2 Information caractristique Si lvaluation des rsultats dessai jusqu la contrainte limite dendurance tempratures fixes, contrles + 2 OC, nest pas ralise par le che
41、rcheur lui-mme, il est ncessaire dindiquer de manire exhaustive les informations ci-dessous. Si le matriau antifriction est soumis des modifications pendant les essais (par exemple diffusion ou procd similaire), il convient de lindiquer et de le documenter en tant quinformation supplmentaire (par ex
42、emple rapport mtallurgique). Les informations sont subdivises de telle manire que les prescriptions de donnes peuvent tre rduites en fonction du degr de prcision de lvaluation du rsultat final, savoir les contraintes limites dendurance. 5.2.1 Description de la machine dessai II convient dy in clure
43、la l la limentatio n en lu brifiant, Y dsignation compris le m la construction I les principes atriel auxiliaire et la mthode et de charge, les limites de conception, les dispositifs de mesurage. 5.2.2 Description du palier dessai II convient dy inclure les dimensions suivantes: celles du palier, y
44、compris lpaisseur des diffrentes couches, les dimensions radiale et axiale du logement du palier, le jeu, en particulier dans des conditions dessai, ainsi que les paramtres de rugosit de surface. De plus, il convient de fournir la dsignation du matriau en incluant la composition chimique, les procds
45、 de fabrication, le traitement thermique et les donnes de rsistance statique, y compris le module de Young et le coefficient de Poisson. 5.2.3 Description du tourillon dessai II convient dy inclure les dimensions, les paramtres de rugosit de surface, la duret et, si elles sont videntes, les valeurs
46、de flche et dcart dalignement. - 5.2.4 Dtails particuliers de la charge dessai II convient dy inclure lamplitude et le sens, en fonction du temps, la frquence et la vitesse pendant le rodage ou les essais de fatigue, ainsi que la dure de lessai. de larbre, que ce soit 5.2.5 Description du lubrifiant et de lalimentation II convient dy inclure les informations suivantes: type de lubrifiant; rapports viscosit-temprature et masse volumique-temprature; pression dalimentation; dimensions dtailles et emplacement des trous (ou rainures) dalimentation; dbit. 4
