Etude numérique et expérimentale des conditions de lubrification des roulements de boîte de vitesses

La durée de vie d'une boîte de vitesses est liée en partie au fonctionnement des paliers. La lubrification des roulements permet de maintenir l'équilibre thermique et de séparer les interfaces en contact. Cette étude repose sur la modélisation théorique et expérimentale du fonctionnement d'un roulement conique. Elle apporte une compréhension prédictive du comportement mécanique d'une part, avec le calcul de la raideur du roulement, et énergétique d'autre part, en réalisant le bilan des puissances dissipées au sein d'un roulement pour des sollicitations rencontrées dans les boîtes de vitesses. Le modèle de calcul prend en compte l'influence de la raideur du logement et de la correction de profil des génératrices des bagues et des rouleaux pour l'obtention de la raideur axiale. L'analyse quasi-statique prend en compte le comportement rhéologique visco - non linéaire du lubrifiant pour le calcul des forces et des moments de frottement agissant sur les surfaces des corps roulants et de la cage. Cette modélisation fournit le taux de glissement de la cage et la cinématique réelle des rouleaux, i.e. une vitesse angulaire propre qui diffère selon le corps roulant considéré. Une bonne corrélation est obtenue avec les résultats expérimentaux, pour le couple résistant du roulement. Ce travail constitue une première étape pour prédire la quantité de lubrifiant optimale à apporter au palier.The lifespan of a gear box is partly related to the operation of the rolling bearing. The lubrication of the bearings plays an essential part, it makes it possible to maintain balance thermal and to separate the interfaces in contact. This study rests on the theoretical modeling of the operation of a tapered roller bearing, and on experimental test. It brings a predictive comprehension of the mechanical behavior on the one hand, with the calculation of the stiffness of the bearing, and energetics on the other hand, by carrying out the assessment of the powers dissipated within a bearing for load and kinematic met in the gear boxes. The model of calculation takes into account the influence of the stiffness of the housing and the correction of profile of the rings and the rollers for obtaining the axial stiffness. The quasi-static analysis takes into account the rheological behavior visco - nonlinear of the lubricant for the calculation of the forces and the moments of friction acting on surfaces of the rollers and the cage. This modeling provides the slip's rate of the cage and the real kinematics of the rollers. A good correlation is obtained with the experimental results, for the friction torque of the bearing. This work constitutes a first stage to predict the optimal quantity of lubricant to bring to the tapered roller bearing.POITIERS-BU Sciences (861942102) / SudocSudocFranceF