Choix d'huile pour boite de vitesse / réducteur

Bonjour à tous,



Je sollicite la communauté pour un problème que je n’arrive pas à résoudre seul … Je restaure une vieille raboteuse d’établi (année 50/60) qui pour des raisons d’encombrement utilise une boite de vitesse (fermée, barbotage) pour l’entrainement des rouleaux d’avance automatique (contre ouvert + graisse généralement).



Dans le catalogue de la marque (c’est le plus détaillé disponible …. ), il est indiqué à propos de la boite de vitesse :

« Une visse est prévue sur la boite pour la vidange et le remplissage à l’huile épaisse au niveau de la visse. »






Voici quelque photo de la boite de vitesse :









Données de la boite de vitesse :

- Entrainement moteur via la visse d’Archimède
- Tous les frottements sont soit bronze <=> bronze (renvoie d’angle) soit bronze <=> acier (visse d’Archimède + paliers)
- Moteur 2800 rpm, poulie de 63mm => poulie boite de 80mm soit 2200 rpm (37 tours par seconde)
- Pignon 60 dents soit un rapport de réduction de 1/60 => 37 rpm (0.6 tour par seconde)
- Moteur 0.5 CV conseillé d’origine mais sera motorisée avec 1CV mini (selon ce que je trouve) … ce même moteur s’occupe de l’entrainement et de l’usinage (rotation de l’arbre porte-outils). Pour les grosses machines avec deux moteurs séparés, le moteur chargé de l’entrainement fait généralement ¼ de CV (pour des largeurs de pièce au moins 3 fois plus large) donc je pense que la puissance prise par la boite sera limitée.


En essayant d’utiliser la méthode de calcul de SKF pour le choix de l’huile pour les roulements lubrifiés par barbotage, en prenant un diamètre 12mm (axe dans les bagues en bronze) pour une rotation de 2200 rpm, il est conseillé de l’huile vg32 … si je regarde les axes de sorties, avec 37 rpm, il faudrait plutôt du vg 1000 !

Je ne sais pas comment raisonner pour la lubrification du contact entre le pignon et la visse d’Archimède.


Ainsi plusieurs questions arrivent :

- Quid de « l’huile épaisse » ? Cela donne quoi en ISO ? Je n’ai pas les compétences pour le déterminer dans cette application :’(.
- Les contraintes seront-elles si faibles que la qualité de l'huile est secondaire ?
- Quid des additifs soufrés avec les cuivreux ? j’ai lu sur le forum que ce n'était plus trop un problème compte tenu de la qualité des huiles actuelles. Privilégier une GL-5 MT-1.
- Quid de la fourniture ? J’ai besoin à vue de nez de 50 mL … et je trouve principalement du conditionnement 2.5 L :’(. Même si je vidange ma boite tous les ans, l’huile sera bonne à jeter avant que je ne vide le bidon …
- Il y a du jeu entre l'axe de la visse d’Archimède et ses coussinets : j’ai de gros doute sur l’étanchéité ! J’ai peur que toute l’huile ressorte par ici (c’est plus bas que la visses de niveau d’huile ) : est-ce que ce soucis se réduit avec l’augmentation de la viscosité de l’huile ?



PS : quelque remarque à l‘ouverture de la boite :

- Elle était vide l’huile. Il y avait de la graisse (huile séchée ?) sur les engrenages et un peu d’huile au fond des coussinets
- Il y avait un joint papier sur 1/10 de la circonférence de contact entre les deux pièces formant la boite
- Sur les 5 visses de fermeture de la boite de vitesse, seulement 4 étaient présentes. J’ai extrait un taraud cassé dans le 5ième trou …
- Présence de cambouis à l’extérieur de la boite me confirmant la fuite … mais pas uniquement au niveau de l’axe d’entré. Vraisemblablement du au joint partiel .


PS n°2 : je parle de boite de vitesse, mais c'est un réducteur ...


En vous remerciant par avance.
Paulin.

@ISL

L'arbre d'entrée est censé tourner à 2200 tour minute. Les deux arbres de sortie à 37 rpm.

Ce sont tous des arbres de 12mm de diamètre donc en vitesse angulaire 12*pi*2200 = 83k mm/min = 83 m/ min = 1.38m/sec pour le plus rapide et 12*pi*2200/60 = 2.3 cm/sec pour les deux lents.

Merci énormément pour ces réponses .

Il ne me reste plus qu'à sourcer de l'huile de ricin.

@ ISL

Mes images ne sont pas ultra claires ... Dans mon cas, c'est l'axe grande vitesse qui baigne dans l'huile. Celle-ci est projetée par le gros engrenage sur le "plafond" de la boite et redescend jusqu'à l'excès de matière des filetages (là où j'ai du usiner justement). D'ici l'huile goutte sur les renvoies d'angle.


Pour l'étanchéité, j'ai peut-être une idée : en utilisant des rondelles ressorts, je peux plaquer la vis sur la collerette du coussinet. Ce n'est pas parfait mais je n'ai pas la place pour mettre un joint dynamique et j'ai peur que le remplacement des coussinets ne règle pas le problème : mon pied à coulisse premier prix mesure l'arbre lent à 11.95 mm de diamètre et les coussinets sont alésés 1 à 4 centième plus gros.

Bonjour,


Oui c'est bien la petite raboteuse commercialisée par Manufrance, ci joint un extrait du catalogue 58. Ces machines peintes en vertes étaient vendues directement par Manufrance, celles peintes en rouge l'étaient par le fabricant "G. Marquet".

J'ai également une dégauchisseuse de cette série restaurée dont je suis extrêmement satisfait : c'est simple, efficace, bien usiné ...
Sur cette raboteuse, les moulages de bases sont aléatoires, les usinages surprenants (les parties de glissement ne sont pas lisses ), un taraud de cassé dans un filetage, etc. A l'époque, elle n'aurait pas du passer le contrôle qualité avant commercialisation. Je pense qu'il s'agit d'une machine recalée et mise de "côté" par un ouvrier pour son usage perso .

La boite de vitesse est le dernier point sur lequel je cale pour sa remise en route.


Concernant de l'huile "vectra", je ne trouve que les 1/2/3/4. Le fab précise sur son site que les 3/4 sont des EP (éviter pour le bronze). Cela me laisse le choix de la vectra 2 iso vg 68 qui semble bien loin d'une huile à base de ricin iso 220, non ?
J'ai l'impression que je me pose trop de question . A tous les coups, ce n'était pas précisé car ce n'est pas critique du tout dans cette application. J'irais à l'occasion voir ce dont dispose les centres auto de mon secteur, ils doivent bien avoir quelque chose qui m'irait bien .

Encore merci.

Bonjour,


Est-ce grave qu'une huile soit détergente ? Je suppose qu'elle va dissoudre les résidus de vieille huile/graisse sèche. N'est-ce pas une bonne chose ? Ou dois-je craindre la formation de boue ?

A quoi correspond le "gommage" de l'huile de ricin ?


En fouillant d'autre info sur le net, je suis tombé sur un post très bien expliqué sur les différentes normes : https://www.landroverfaq.com/viewtopic.php?f=15&t=3145

Je suis tenté de dire que dans mon application, à savoir puissance modérée et bâti intégralement en aluminium, l'huile ne devrait jamais monter en température. Ainsi l'abrasivité ou la corrosion des bronzes se réalisant surtout à forte température, je ne devrais pas être gêné quelque soit l'huile utilisée pourvu qu'elle soit moderne.


J'ai essayé de prendre le problème à l'envers et de voir ce que Total avait comme huile spécifique répondant à cette application. Je tombe sur la Total CARTER SY (http://www.total.fr/cs/Satellite?bl...goBlobs&blobwhere=1285703139831&ssbinary=true), disponible en 150/220/320/460/680.

DLlub semble la vendre en petit contenant (1L) sous l’appellation huile réduction polyglycol PAG. Si je pars sur celle-ci, pensez-vous qu'il faille la viscosité 150 ou 220 (voire 320)?


En vous remerciant par avance.

Bonsoir à tous,


J'ai continué mes recherches en cherchant sous un autre angle : que préconise les fabricants de réducteur. Après feuilletage de plusieurs catalogues, j'en ai tiré les informations suivantes pour les réducteurs à engrenages :
- préférence pour les huile PAO (synthétique) et PG (synthétique polyglycol)
- vidange tous les 10.000 h ou 5 ans max
- on raisonne toujours en fonction de la rotation de l'axe lent en négligeant son diamètre ou les axes rapides
=> si > 3000 rpm : vg 150
=> si entre 2000 et 3000 rpm : vg 220
=> si entre 1000 et 2000 rpm : vg 320
=> si entre 300 et 1000 rpm : vg 460
=> si <300 rpm : vg 680
Bien sur c'est à adapter en fonction de la plage de température.


Concernant les réducteurs à vis sans fin, seul SEW donne des indications ... Voici le tableau magique présent dans leur catalogue (104mo ..) page 100 :






En utilisant ses nouveaux éléments, il semblerait que les huiles de ricin soit trop fluide (prévue pour les boites pour fonctionner à des températures bien plus importantes), et que je doivent plutôt m'orienter vers du 460/680 ... cela me parait énorme.

Je continue de chercher et vous tiendrais au courant.


Cordialement,
Paulin.

Suite de la recherche chez d'autre fab de réducteur (info pour réducteur à vis sans fin et roue uniquement) :

Chez Nozag : vg 220
Chez Varimax : Mobil SHC 634 (vg 460) pour des température d'usage de -30 à +30 °C
Chez Leroy Somer : pas trouvé l'info ...
Chez Bonfiglioli : voir le tableau suivant


On vois bien sur ce tableau la tendance des huiles synthétiques a avoir un indice de viscosité important (leur viscosité carie moins en fonction de la température), ainsi l'utilisation par SEW d'huile synthétique vg 680 semble moins délirante ... impossible cependant avec de la minérale où la 220 (ricin) s'avère intéressante dans un atelier (température ambiante de fonctionnement entre 0 et +30°C).

Après ces nouvelles informations, je pense m'orienter vers une huile synthétique (PAO ou PG) en vg 460 en m'appuyant sur le fait que ma machine sera en atelier, 10°C en hiver et 25°C en été.

Suite de données glanées sur le net.

Motovario : AGIP BLASIA 460 (minéral)
Transtecno : synthétique 320
Yilmaz : ils ont une gamme complète de réducteur à vis sans fin acier (aisi 8620 / 21NiCrMo2) + roue en bronze (Gz12SnCuNi) + carter aluminium => exactement mon cas . Ils fournissent un joli tableau :


Avec Dip lubrification = barbotage

Vous remarquerez que tous les fabricants ont finalement les même recommandations, ce sont les conditions de fonctionnement qui influe sur le choix de la viscosité souhaitée. De plus, même en présence de bronze, il est conseillé des huiles synthétiques ... qui sont parfois EP (avec les additifs phosphore et souffre ...) !

Avec les températures ambiantes prévues (+5°C à +25°C), il semble judicieux de prendre du 320 ou 460


@ dubleu

J'ai regardé du côté des fabricant de coussinet bronze : à sec 0.5m/sec max. Mes arbres lents non immergés iront à 4cm/s. Concernant l'axe rapide, immergé, les coussinets sont donnés pour aller de 5 à 8 m/s max avec une imprégnation à huile minérale de viscosité 100. Je ne sais pas dans quelle mesure la vitesse limite diminue en augmentant la viscosité de l'huile employé mais je n'ai pas l'impression d'être hors spécification.

Je suis plus surpris par les risques d'éclatement que tu indiques : comment cela est-il possible ? dilatation ?

Bonjour,

Merci dubleu pour le complément d'information. Je me laisse encore quelque jour de réflexion avant d'acheter telle ou telle huile. Le tableau de chaque fabricant de réducteur suit la même tendance mais avec des hypothèses différentes :
- Yilmaz et SEW parle de température ambiante => càd l'air
- Bonfiglioli de température ambiante de fonctionnement => càd l'huile
- ils parlent tous de lubrification de la friction vis sans fin <=> couronne et/ou engrenages droits/coniques .... car ils utilisent des roulements 2rs étanches aux huiles pour la rotation des axes

Il va falloir que je moyenne un peu leur données respectives puis que je me renseigne sérieusement sur les coussinets en bronze ainsi que leur lubrification. Il doit forcément avoi des indications quelquepart ... Pour mon jeu d'étanchéité, je verrai à l'usage. Les coussinets sont emmanchés dans une carcasse en alu (dural je pense) et j'ai peur de faire des dégâts si j'essaie de les remplacer. Refaire cette pièce par un usineur me reviendrait à une petite fortune . Il reste toujours la solution du bol en dessous de la fuite et d'une seringue pour en remettre avant chaque usage . La raboteuse ne devrait servir 2 jours par mois seulement .


En parallèle je commence à avoir des doutes sur l'indication de l'époque "huile épaisse" . Je ne suis pas sur qu'il existait dans les années 50/60 des huiles synthétiques ou semi-synthétiques. Pour tenir la température de fonctionnement indiqué par Bonfiglioli dans un atelier classique (chauffer à 10 °C en hiver), il fallait de l'huile minéral 320 (+5 à +35 °C) ou 460 (+10 à +40). On devait donc forcément utiliser une huile épaisse.
Dans les mêmes conditions avec des huiles synthétiques, on pourrait choisir de 220 (voire 150) à 680 car elles ont un indice de viscosité bien supérieur : leurs propriétés varient moins avec la température.

Je vous tiendrais au courant de la suite de mon raisonnement (en espérant que puisse aider quelqu'un à l'avenir).

Cordialement,
Paulin.

Bonjour à tous, suite du raisonnement.


J'ai cherché des informations sur les coussinets poreux sans grand succès ... Ils sont tous de base imprégnés avec de l'huile minéral de viscosité 100 qui peut être remplacée par plus visqueux pour des charges plus fortee sans plus de précision. Il ne semble pas possible d'augmenter les vitesses admissibles en diminuant la viscosité, peut-être est-ce le bronze qui limite (évacuation de la chaleur).

Changement d'approche : trouvez un lien entre les vitesses admissibles et la viscosité. Information trouvée chez SKF : le graphique de détermination des huiles dans le cadre d'une lubrification de roulement à l'huile montre que la viscosité conseillée est inversement proportionnelle à la vitesse angulaire (cad en doublant le diamètre ou en doublant la vitesse, il faut diviser la viscosité par 2). SKF conseille également des huiles ayant un indice de viscosité > 95.


Ainsi dans mon application avec des coussinets en bronze fritté, donnés pour une vitesse angulaire maximale de 5m/s (SKF) ou 8m/s (tous les autres ... dépend de l'alliage de bronze) avec une huile d'imprégnation de type minéral 100, considérant une vitesse de 1.4 m/s pour l'axe rapide, je suis censé mettre de l'huile qui aura au maximum une viscosité de 100/1.4*5 à 100/1.4*8 = 350 à 570.


Conclusion de mon approche (principalement basée sur de la comparaison avec ce que font / disent les grosses sociétés qui disposent des compétences), les huiles conseillées pour chacun des points de friction sont les suivantes :
- coussinets bronze arbres lents (diamètre 12mm ; 0.6 tour seconde : vitesse angulaire de 2cm/s) : pas d'obligation de lubrification
- coussinets bronze arbre rapide (diamètre 12mm ; 37 tours seconde : vitesse angulaire 1.4 m/s) : 350 (mais vraisemblablement 570) max et synthétique (pour l'indice de viscosité élevé)
- engrenages coniques à engrenages coniques (0.6 tour seconde) : soit épais soit EP
- vis sans fin à couronne en bronze : du synthétique de 220 à 680

Ce qui limite le choix de la viscosité dans la plage de 220 à 320 !


Cela comprends donc l'huile de ricin (parmi les meilleurs indices de viscosité des huiles végétales), les huiles moteur SAE50, les huiles engrenages SAE90 ainsi que toutes les huiles indus spécifiques engrenages. Ils semblent que toutes les huiles que l'on m'avait proposées étaient compatibles . Encore merci .

Ce n'est pas que je ne vous faisais pas confiance, c'est juste que j'aime bien comprendre et vous ne sembliez pas unanimes .

Au vu de la rareté de la raboteuse (je n'en ai vu que 2 sur LBC en 3 ans ...), je vais jouer la sécurité de partir sur de la Total Carter SY en viscosité 220 (qui heureusement se trouve en bidon d'1L ). J'improviserai si la boite fuit.
Il ne me reste plus que la partie motorisation (sourcer les pièces) pour la remise en route puis je vous tiendrais au courant (avec un petit reportage photo sur le poste des machines à bois "Marquet" : https://www.usinages.com/threads/mini-machines-marquet3.95582/).


Cordialement,
Paulin.

Suite des aventures,


J'ai bien reçu mon bidon d'huile hier et me suis empressé de remplir le réducteur, après avoir réalisé un joint d'étanchéité en papier à dessin (Canson).

J'en ai profité pour bien secouer la boite et voir par où l'huile fuirait : ça sort, un tout petit peu, par les trois sortie d'axe (logique)
Voulant mesurer l'ampleur de la fuite, j'ai installé la boite en place sur la raboteuse puis attendu toute la nuit pour voir le volume de perte d'huile. Au petit réveil, un peu d'huile est bien sortie mais rien à la sortie des axes ...

Présence de goutte de l'autre côté de la boite . Le soucis vient des bouchons en aluminium qui maintiennent les coussinets bronze des axes lents (pas côté sortie, de l'autre côté) : ils ne sont pas étanches .



Cette partie était tellement ennuyante à nettoyer que je n'avais fait que le bouchon du bas : celui qui fuit .

Je pense que ISL avait vue juste quand il a dit : "A la date de fabrication de cette machine je pense que l'on admettait un petit trait d'huile de fuite et l'atmosphère poussiéreuse de l'atelier , au contact de l'huile , participait a l'étanchéité générale de toutes ces petites traces."

Je vais aller préparer de la poussière de bois (ponceuse) pour m'occuper de ça .

Bonsoir,

Je ne connaissais pas du tout la soudure à froid, cela semble génial !
Le simple ajout de sciure a stoppé ma fuite : aucune goutte en 24h