deux questions sur la mécanique des filetages

  • Auteur de la discussion ilfaitvraimentbeau
  • Date de début
I

ilfaitvraimentbeau

Compagnon
Bonjour à tous,

deux petites questions, sans doute liées :

1. en cas d'assemblage par filetage est-il vrai qu'un filetage à pas fin permettra un meilleur blocage ?
2. à partir de quel pas un système vis/écrou est-il réversible ? (tourner la vis la fera se mouvoir/ mouvoir la vis la fera tourner)

merci par avance pour vos lumières :-D !
 
B

Bbr

Compagnon
Bonjour,

A la question 1 : je répondrai "p'têt bin qu'oui, p'têt bin qu'non" :mrgreen:
A couple égal le pas fin créera un effort de traction plus important donc un meilleur "blocage" par contre je ne suis pas certain qu'un pas fin supportera un effort de traction plus important qu'un pas gros.

A la question 2 : je répondrai "ça dépend" :siffle:
La réversibilité du système vis/écrou dépend du coefficient de frottement des matériaux en contact et de l'angle d'hélice du filetage.

Cordialement,
Bertrand
 
D

Dodore

Compagnon
question 1: oui
question deux; je ne sais pas mais on peut penser , avec une hélice de 45°
pour la question 1, tu as donner la réponse dans la deuxième question
si une hélice est importante , elle deviens réversible, comme j'aime bien raisonner par exagération dans le genre: et si c'était plus petit, et si c'était moins gros...........
dans le cas du filetage , si l’hélice est importante elle se dévisse toute seuls (réversible ) donc pour qu'elle ne se dévisse pas il faut diminuer l'angle et donc faire un pas fin
 
L

Labadie

Ouvrier
Bonsoir tout le monde
J'ai donc fait une petite recherche pour me rafraîchir la mémoire. La condition de reversibilité pour un système vis écrou est: i supérieur à phi (j'ai pas trouvé les lettres grecques). Avec i l'angle d'hélice et phi l'angle de frottement. Le coef. de frottement est donné par la tangente de cet angle. Donc pour qu'un système soit réversible tout dépend de ces deux angles, donc aussi des matériaux en présence, de l'état de surface, de la lubrification ...
Cherchez "cours liaison hélicoîdale" sur google, c'est tout expliqué, avec un tableau des différents coef de frottement suivant les matériaux. Bon, les démo. j'ai pas tout compris :smt017
Bonne soirée
RL
 
P

p-mick

Compagnon
Slt,
l'angle du filetage a aussi un rôle, ce n'est pas pour rien que les filets trapezaudaux sonr
autor de 30°.
pm
 
B

brise-copeaux

Compagnon
Salut,

Pour la première question je dirait quif-quif mais plus de risque arrachement des filets, vaut voir quand on passe par du filetage fin c'est qu'il y a un problème à résoudre...c'est souvent par manque d'épaisseur par exemple on vois assez souvent sur des goujons avec un filetage pas fin court et l'autre normal.
Le pas fin est aussi en fonction des matières a assemblées...souvent on vois du pas fin dans les alu.

Sinon mise a part cela je ne vois pas l’intérêt de mettre du pas fin si ça n’apporte rien de plus.

Pour la deuxième j'en est aucune idée...a mon avis il doit y avoir des études de faites là dessus..!!! trouvable surement sur le Net.

@ +
 
K

KY260

Compagnon
Bbr a dit:
Bonjour,

A la question 1 : je répondrai "p'têt bin qu'oui, p'têt bin qu'non" :mrgreen:
A couple égal le pas fin créera un effort de traction plus important donc un meilleur "blocage" par contre je ne suis pas certain qu'un pas fin supportera un effort de traction plus important qu'un pas gros.


Bertrand
si avec un pas fin, l'ame de la vis est plus grosse, donc plus d'efforts supportables.
 
B

Bbr

Compagnon
Bonsoir KY260,

Je suis d'accord avec toi, avec un pas fin l’âme de la partie filetée est plus grosse donc plus résistante. :wink:

Par contre, pour ce qui est de l'arrachement des filets, ça reste à voir car la répartition des charges le long du filetage n'est pas linéaire et encore moins une constante (c'est d’ailleurs pour ça qu'en règle générale on considère qu'une longueur en prise supérieure à 1,5 D n'apporte rien de plus en terme de résistance à l'arrachement). :spamafote:

En ce qui concerne l'emploi de pas fin dans l'alu ou les matériaux tendres, j'aurai tendance à dire que le choix n'est pas judicieux sauf à réduire en conséquence les couples de serrage.

Cordialement,
Bertrand
 
B

brise-copeaux

Compagnon
KY260 a dit:
Bbr a dit:
Bonjour,

A la question 1 : je répondrai "p'têt bin qu'oui, p'têt bin qu'non" :mrgreen:
A couple égal le pas fin créera un effort de traction plus important donc un meilleur "blocage" par contre je ne suis pas certain qu'un pas fin supportera un effort de traction plus important qu'un pas gros.


Bertrand
si avec un pas fin, l'ame de la vis est plus grosse, donc plus d'efforts supportables.

Salut,

Oui mais le risque d'arrachement des filets est plus grand aussi...donc c'est souvent un compromis à trouver quand on est obliger de passer par du pas fin...il faut pas se planter :-D .

@ +

On a poster en même
 
B

brise-copeaux

Compagnon
Bbr a dit:
En ce qui concerne l'emploi de pas fin dans l'alu ou les matériaux tendres, j'aurai tendance à dire que le choix n'est pas judicieux sauf à réduire en conséquence les couples de serrage.

Cordialement,
Bertrand

Oui j'ai omis de préciser en faible épaisseur en parlant de matière tendre.

@ +
 
B

Bbr

Compagnon
Bonsoir brise-copeaux,

On a posté en même temps, mais on a dit la même chose ! :lol:

En ce qui concerne les pas fin dans l'alu, les constructeurs automobile en sont friand ! Mais c'est vrai que sur une ligne d'assemblage ils n'utilise pas des visseuses de chez "bricotruc". :mrgreen:

Personnellement il y a quelques années, en remontant une pompe à vide de 205 turbo D avec la clé dynamo SAM bien réglée, le taraudage de la dernière vis à serrer s"est arraché :smt076

Bon j'ai triché, il y avait assez de place dessous pour mettre un écrou avec une vis plus longue... :mrbrelle:

Cordialement,
Bertrand
 
B

brise-copeaux

Compagnon
Bbr a dit:
Bonsoir brise-copeaux,


Personnellement il y a quelques années, en remontant une pompe à vide de 205 turbo D avec la clé dynamo SAM bien réglée, le taraudage de la dernière vis à serrer s"est arraché :smt076

Bon j'ai triché, il y avait assez de place dessous pour mettre un écrou avec une vis plus longue... :mrbrelle:

Cordialement,
Bertrand

Salut Bbr,

T'es surement pas le seul pour triché, ça nous arrive à tous de foiré un filetage...et dans se cas faut bien trouver une solution....peu importe laquelle pourvu que le résultat soit là et que ça tienne :-D

@ +
 
J

JeanYves

Compagnon
Bsr ,

On peut remarquer aisement que les pas fins sont surtout utilisés lorsque les effort peuvent etre importants , et ainsi par securité beaucoup de la visserie de suspension , de direction .

Un interet des pas fins est aussi la finesse de réglage .
Par exemple , sur un arbre avec des rouleaux coniques , sur des tirants , sur des biellettes ...
 
L

Labadie

Ouvrier
Bonsoir tout le monde
Les pas fins sont plus résistants à l'arrachement car pour une même épaisseur d'écrou on a plus de filets en prise. C'est ce que j'ai appris à l'école.Donc pour un même couple de serrage on aura plus d'effort axial et plus de résistance à l'arrachement. C'est sans doute pour ça qu'on en trouve là où les efforts sont importants et où la sécurité en dépend. Je pense notamment aux fixations de roues de voitures entr'autre.
Bonne soirée
RL
 
M

moissan

Compagnon
si tout est parfait et qu'il n'y a pas de jeux un pas fin est aussi solide qu'un pas plus gros : avec le pas fin les section a arracher sont plus petite , mais plus nombreuse

donc leger benefice au pas fin en faisant une vis avec un noyaux plus gros

mais ça va bien quand tout est neuf est precis : si ça doit etre demonté souvent , la moindre usure degrade la solidité d'un pas trop fin , alors qu'avec un pas gros quelques dizieme de mm d'usure n'ont pas d'importance

pour la reversibilité il faut un gros angle d'helice , ce qui n'arrive jamais avec une vis a un seule filet : il faut une vis a plusieur filet

l'angle de pointe du filet reduit aussi la reverssibilité : pour faire reverssible on prefere le filet carré ou au moins trapezoidal

ne pas oublier aussi le frotement de la buté : si ce n'est pas un roulement ça double le frottement et multiplie par 2 l'angle" d'helice qu'il faut pour etre reversible
 
D

deuxcinq

Compagnon
Bonsoir,
Déjà la question des pas fins ici :
https://www.usinages.com/threads/pas-fin-ou-pas-gros.36850/
Pour la réversibilité du système vis/écrou , la valeur moyenne doit être à une
inclinaison des filets de 45°. Les limites hautes et basses à calculer à partir du
coefficient de frottement des matériaux en contact.
Cordialement.
 
Dernière édition par un modérateur:
B

Bbr

Compagnon
Bonjour,

Concernant la résistance à l'arrachement des pas fins par rapport au pas gros, je persiste à dire qu'il n'y a pas de différence notable à moins que quelqu'un me démontre le contraire équations à l'appui !

Pour ce qui est de la résistance à la traction de la vis, c'est vrai que le noyau est plus important avec un pas fin. Mais si vous faite les calculs pour un M16x200 et un M16x150 vous trouverez une section de noyau de 144 mm2 et 157 mm2 pour le second soit un gain de 9 %. :lol:

La remarque de Jean Yves concernant l'utilisation des pas fins pour les éléments de réglage est très juste (un exemple bien connu : le palmer)
Un autre cas d'emploi des pas fins cité par brise-copeaux, c'est les parois minces (essayez de faire un filetage M16x200 sur un tube cuivre 14-16)

Pour ce qui est de la réversibilité du système vis/écrou, je vais juste prendre le cas acier/acier avec un peu de graisse, le coefficient de frottement est aux alentours de 0.2 ce qui correspond à un angle de 11° (pas 45 !)
Si l'angle d'hélice β du filetage ( tg β = p/πD exemple 2,28° pour un M16x200 ) est supérieur à l'angle de frottement, il y aura glissement (cas du M16x200 acier/acier : 2,28 est inférieur à 11 donc pas de réversibilité).

Nota : le coefficient de frottement n'est pas une constante, il varie avec la vitesse relative des 2 matériaux en contact (en plus des autres critères : matières en contact, état de surface, lubrification...) :roll:

Cordialement,
Bertrand
 
J

JeanYves

Compagnon
Bsr Bertrand ,

C'est un sujet qui revient periodiquement :-D
Pour les pas fins , deja 9% sur la section , ce n'est pas rien !
La section du filetage sollicité est en elle même plus faible mais la resistance doit etre superieure par le nombre de filets en prise .
Un autre plus , cela a deja éte dit , bien avant la reversibilité , c'est le fait que les assemblages , sont plus energiques pour un même couple de serrage , et moins tendance au deserrage aussi , puisque l'angle de filet est plus faible .
Je constate , sur les voitures par ex , que la plupart des fixations de securité comme la mecanique sur la caisse , pivots et rotules de direction , de suspension ..., sont avec des vis à pas fin , beaucoup de 125 et 150 , et pourtant c'est de la visserie de qualite en general à 8.8
Il y a aussi le cas du filetage de pièces tubulaires , un pas fin est preferable puisque la hauteur du triangle est plus faible .
Les pas fins ont tout de même quelques petits inconvenients , c'est par ex , leur fragilité aux chutes , aux manipulations -montage-demontage- à l'engagement de l'ecrou ...ils sont rapidement abimés et plus delicats à retoucher , au Filon par ex .
 
B

Bbr

Compagnon
Bonsoir Jean Yves,

En première approche, la section sollicitée du filetage, si on ne tient pas compte de la répartition de charge qui n'est pas constante le long du filetage, c'est le diamètre sur flanc x pi x longueur en prise. Je t'accorde que le diamètre sur flanc d'un pas fin est supérieure de quelques % à celui du pas gros. On peut donc en déduire que le pas fin est plus résistant. mais les jeux pourraient bien modifier le résultat. :lol:

C'est vrai "9 % c'est pas rien" mais vu les dispersions de caractéristiques des matériaux et des mesures... Je suis dubitatif ! :mrgreen:

Pour ce qui est des choix faits en automobile, je ne connais pas la raison (même si j'ai eu l'occasion d'y travailler en ingénierie process ), mais il y a peut être un début de réponse en terme d'usinage avec des tarauds machines, à confirmer car je n'en sais rien, je n'ai pas posé la question au BE. :wink:

Cordialement,
Bertrand
 
B

brise-copeaux

Compagnon
Salut,

Moi je crois plus que le pas fin c'est plus pour palier à un problème que de tenu en résistance, comme le dit Jean Yves pour des raisons de sécurité "dévissage" sur automobile, l'autre utilité c'est le réglage comme barre de direction ou écrou SKF palmer et d'autres systèmes et une autre raison pour de faible épaisseur...comme dans le temps sur les dents de loup il y avait un pas fin dessus pour serrer le ventilo ou sur de pédalier de vélo.

Bref c'est bien pour des choses spécifique....sinon en mettrait partout.

@ +
 
D

deuxcinq

Compagnon
Bonsoir,
Bbr a écrit :

Pour ce qui est de la réversibilité du système vis/écrou, je vais juste prendre le cas acier/acier avec un peu de graisse, le coefficient de frottement est aux alentours de 0.2 ce qui correspond à un angle de 11° (pas 45 !)
Si l'angle d'hélice β du filetage ( tg β = p/πD exemple 2,28° pour un M16x200 ) est supérieur à l'angle de frottement, il y aura glissement (cas du M16x200 acier/acier : 2,28 est inférieur à 11 donc pas de réversibilité).

Nota : le coefficient de frottement n'est pas une constante, il varie avec la vitesse relative des 2 matériaux en contact (en plus des autres critères : matières en contact, état de surface, lubrification...) :roll:


Oui, Oui ! Nous sommes d'accord, vous venez de calculer la limite basse de la réversibilité telle que
décrite dans la question. Elle va se maintenir jusqu'à une très grande inclinaison des filets après laquelle
ça ne pourra plus aller que de translation de la vis vers rotation de l'écrou (cas du tournevis automatique)
la limite haute de la réversibilité étant dépassée. La valeur moyenne de l'inclinaison des filets dans la
plage de réversibilité étant bien je crois autour de 45°, et c'est ce que je racontais plus haut.

Cordialement.
 

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