je suis dessinateur indépendant sous solidworks et, j'ai un client me demande de vérifier la résistance d'un montage tige filetée/écrou.
Le problème c'est que j'utilise rarement l'outil de simulation et je voulais savoir si une telle simulation était possible ?
En gros, j'ai un axe fileté M45x1.5 avec un écrou+rondelle à encoche. Dans les premiers prototypes qu'il avait réalisés, l'écrou faisait 15mm de hauteur et là, pour un gain de place, il ne fait que 10mm et donc, il a peur que ça arrache les filets sur l'axe.
Il est demandé de faire une simulation sur SolidWorks ? Car en général pour la simulation SolidWorks utilise un connecteur boulon vu que les filetages ne sont pas représentés :
Le client ne m'impose pas de faire la simulation mais ça peut me permettre de travailler un peu sur les simulations. Par contre, j'ai vraiment du mal à comprendre comment ça fonctionne...il faut vraiment que je prenne le temps de tout lire.
J'ai tenter de faire les calculs mais, je trouve un résultat assez énorme. L'axe est en fonte et je trouve une force d'arrachement des filets de 24463Kg. Donc je pense que ça passe !
@Gt22, il s'agit d'un écrou KM9 de chez skf qui fait M45x1.5. l'axe est usiné en conséquence.
La modélisation (correcte) par éléments finis d'un contact vis/écrou est un exercice relativement fastidieux. En particulier dans un cas comme celui-ci ou le pas est très petit par rapport au diamètre. Je déconseille donc ce genre d'essai pour se lancer sur la simulation.
Cela dit, en faisant un premier calcul rapide à la main, je n'arrive qu'à une tenue d'environ 5000 kg pour la résistance au cisaillement des filets de la vis. Cependant, je ne suis peut-être pas parti sur les bonnes hypothèses.
Globalement, je fais le calcul suivant : F = Rc * (d*3,14)*(n*P/2)
avec Rc = contrainte admissible de cisaillement. En considérant que Rc = 0,5*Re et Re = 200 MPa pour de la fonte j'ai un Rc = 100 MPa (évidemment c'est discutable mais il me fallait une valeur).
d = 45 mm. Normalement, il faudrait prendre le diamètre à flancs de filets mais vu le rapport pas/diamètre ça ne va pas changer grand chose.
n = nombre de filets en prise = Hécrou / P - 2 = 10/1,5 - 2 = 4,5 environ.
P = pas de la vis et /2 puisque la moitié de la hauteur est prise par le filetage de l'écrou.
Merci pour ce calcul ! J'étais parti sur les calculs donnés dans le lien Wikipedia donné par .pl qui eux donnent la résistance des filets en fonction de la traction.
Le votre n'est il pas juste un calcul de résistance au cisaillement ?
Mais c'est bon à prendre également comme référence à la tenue de l'axe, même si dans mon cas, la fonte à une Re de 320 Mpa.
C'est effectivement un calcul de cisaillement. Je n'avais pas regardé le lien Wikipédia mais la philo est similaire. Mon calcul est juste un peu plus pessimiste car je considère que le premier et dernier filet de l'écrou ne sont pas complètement "opérationnels" et ne sont donc pas pris en compte.
Sur une vis "normale" à pas métrique gros, on considère souvent que le noyau de la vis est plus limitant au-delà de quelques filets engagés. Mais en l'occurence, le rapport section du noyau / section des filets est largement en faveur du noyau. Donc même pas la peine d'en parler ici.