Introduction au projet

1Le mécanisme de défaillance de l'engrenage.

1.1 Caractéristiques de base de la défaillance de la fatigue des engrenages

• L'action de charge cyclique: causée par l'alternance de la tension de contact et de la tension de flexion.
• Initiation et propagation des fissures: Il subit généralement trois étapes: initiation des fissures, propagation stable et fracture rapide.
• Effect de concentration de stress: la fatigue est susceptible d'apparaître à la courbe de transition des racines des dents et aux défauts de surface.

1.2 Principaux modes de défaillance de la fatigue

(1) Fatigue par contact avec la surface des dents (pitting)

• Mécanisme microscopique: les fissures initiées par le stress de cisaillement maximal dans le sous-sol → se propager à la surface → spalling matériel.
• Manifestations:
  • Initial pitting: Pits isolés avec un diamètre inférieur à 1 mm.
  • Extended pitting: Pits connectés formant des zones de spalling.
  • Pitting macroscopique: spalling à grande surface avec une profondeur > 0,2 mm.

2) Fatigue à la racine des dents

• Processus de fracture: les fissures commencent du côté du stress de traction de la racine de la dent → se propagent vers le côté du stress de compression → rupture de la dent.
• Caractéristiques typiques:
  • Une morphologie de fracture de coquille.
  • Des rayures de fatigue visibles.
  • Zone de fracture finale à grains épais.

(3) Le concassage de surface (déformation plastique)

• Conditions d'occurrence: Stress de contact extrêmement élevé dépassant la limite de rendement du matériau.
• Scénarios courants:
  • Les engrenages de surface à dents souples.
  • Conditions de travail de la charge d'impact.
  • Traitement thermique inapproprié.

2Les théories de conception de la force de la fatigue des engrenages

2.1 Cadre théorique de base

• Stress-Life Method (S-N curve): Convient pour la fatigue à haut cycle (> 104 cycles).
• Méthode de la durée de vie de la contrainte (courbe ε-N): Convient pour la fatigue à faible cycle (< 104 cycles).
• Méthode de la mécanique de fracture: prédiction basée sur le taux de croissance de la fissure da/dN.

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