FR2844316A1 - Bague de roulement d'un joint a vitesse constante et composant de support pour un mouvement de roulement et d'oscillation - Google Patents

Bague de roulement d'un joint a vitesse constante et composant de support pour un mouvement de roulement et d'oscillation Download PDF

Info

Publication number
FR2844316A1
FR2844316A1 FR0310418A FR0310418A FR2844316A1 FR 2844316 A1 FR2844316 A1 FR 2844316A1 FR 0310418 A FR0310418 A FR 0310418A FR 0310418 A FR0310418 A FR 0310418A FR 2844316 A1 FR2844316 A1 FR 2844316A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
mass
rolling
manganese
silicon
carbon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR0310418A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2844316B1 (fr
Inventor
Yukio Fujii
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
Publication of FR2844316A1 publication Critical patent/FR2844316A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2844316B1 publication Critical patent/FR2844316B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F16D3/224—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a sphere
    • F16D3/2245—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a sphere where the groove centres are offset from the joint centre
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58—Raceways; Race rings
    • F16C33/62—Selection of substances
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/202—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints
    • F16D3/205—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints the pins extending radially outwardly from the coupling part
    • F16D3/2055—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints the pins extending radially outwardly from the coupling part having three pins, i.e. true tripod joints
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F16D3/226—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a cylinder co-axial with the respective coupling part
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/06—Surface hardening
    • C21D1/09—Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation
    • C21D1/10—Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation by electric induction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2300/00—Special features for couplings or clutches
    • F16D2300/10—Surface characteristics; Details related to material surfaces
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

Une bague de roulement (1, 2) d'un joint à vitesse constante (10) est réalisée en un acier possédant une composition contenant au moins, en tant qu'éléments d'alliage, au moins 0,5 % en masse et au maximum 0,7 % en masse de carbone, au moins 0,5 % en masse et au maximum 1,0 % en masse de silicium, et au moins 0,5 % en masse et au maximum 1,0 % en masse de manganèse avec un reste contenant du fer et des impuretés inévitables, et qui possède une structure dans laquelle une surface de piste de roulement est soumise à une trempe par inductionApplication notamment aux véhicules automobiles

Description

BAGUE DE ROULEMENT D'UN JOINT A VITESSE CONSTANTE ET
COMPOSANT DE SUPPORT POUR UN MOUVEMENT DE ROULEMENT ET D'OSCILLATION
La présente invention concerne une bague de roulement d'un joint à vitesse constante fabriqué par trempe par induction, et un composant de support pour un
mouvement de roulement et d'oscillation.
Lorsqu'un joint à vitesse constante transmet un couple avec un angle de fonctionnement, la bille en acier roule et glisse sur une surface de roulement de la bague de roulement et présente un mouvement d'oscillation. Pour la bague de roulement d'un joint à vitesse constante, dont la 15 surface de la piste de roulement est soumise à une trempe par induction, on utilise habituellement, comme matériau principal, du S53C qui est un acier au carbone à moyenne teneur. Compte tenu de la condition de charge relativement légère ainsi que la configuration sophistiquée des 20 composants pour des applications usuelles, le choix du matériau est exécuté sur la base de l'usinabilité et du faible cot. Cependant, conformément à la tendance visant à réaliser des économies d'énergie, la pression de contact plus intense due à la réduction de taille et à 25 l'environnement d'utilisation dans des conditions sévères, on assiste actuellement à une demande croissante d'un matériau ayant une durée de vie accrue en rapport avec le mouvement de roulement et d'oscillation, impliquant un glissement. Des exemples de joints à vitesse constante sont
décrits par exemple dans la demande de brevet japonais mise à l'inspection publique NO 55-76219, dans le modèle d'utilité japonais publié sous le NO 63-2665 et dans la demande de brevet japonais mise à l'inspection publique 35 sous le NO 62-233522.
Conformément à la tendance visant à réaliser des économies d'énergie et réduire les dimensions, la bague de roulement d'un joint à vitesse constante est maintenant utilisée dans des conditions plus sévères. Il apparaît un 5 besoin de disposer d'un nouveau produit qui présente une durée, plus longue, en rapport avec un mouvement de
roulement et d'oscillation impliquant un glissement.
Un but de la présente invention est de fournir une bague de roulement d'un joint à vitesse constante et un 10 composant de support pour un mouvement de roulement et d'oscillation dont la durée de vie soit améliorée en rapport avec un mouvement de roulement et d'oscillation impliquant un glissement au niveau de la surface de la piste de roulement qui est soumise à une trempe par 15 induction tout en maintenant le cot à un niveau égal à
celui d'un produit classique.
Conformément à la présente invention, dans une bague de roulement d'un joint à vitesse constante selon la présente invention on utilise un acier contenant, en tant 20 qu'éléments d'alliage, au moins 0,5 % en masse et au maximum 0,7 % en masse de carbone, au moins 0,5 % en masse et au maximum 1,0 % en masse de silicium, et au moins 0,5 % en masse et au maximum 1,0 % en masse de manganèse avec un reste contenant du fer et des impuretés inévitables, et qui 25 possède une structure dans laquelle une surface de piste de
roulement est soumise à une trempe par induction.
L'inventeur a trouvé que l'on peut améliorer la durée de vie en rapport avec le mouvement de roulement et d'oscillation impliquant un glissement au niveau de la 30 surface de la piste de roulement soumise à une trempe par injection, tout en empêchant un accroissement du cot, en utilisant la composition de constituants indiqués précédemment. C'est pourquoi on peut obtenir la durée de vie d'une bague de roulement d'un joint à vitesse constante 35 est améliorée en rapport avec le mouvement de roulement et d'oscillation impliquant un glissement au niveau de la surface de la piste de roulement soumise à une trempe par induction, tout en maintenant le cot à un niveau égal à
celui d'un produit classique.
On va indiquer ci-après la raison pour laquelle la quantité de carbone est réglée au moins à 0,5 % en masse et au maximum à 0,7 % en masse. La quantité de carbone requise pour garantir une dureté ayant au moins un niveau prédéterminé à l'aide de la trempe par induction est au 10 moins de 0,5 % en masse. C'est pourquoi cette valeur est
considérée comme étant la limite inférieure. On notera que le carbone forme un carbure et il est préférable de prévoir une grande quantité de carbone pour obtenir une dureté stable. Cependant, une quantité excessive augmente la 15 dureté du matériau de base, ce qui en altère l'usinabilité.
De même un certain traitement thermique tel qu'un traitement thermique de diffusion à haute température (immersion) empêche la ségrégation du constituant, une sphérodisation du carbure ou analogue est nécessaire si le 20 matériau contient une grande quantité de carbone. Ceci conduit à un accroissement du cot. C'est pourquoi on fixe
0,7 % en masse comme limite supérieure.
On va indiquer ci-après la raison pour laquelle la quantité de silicium est réglée à au moins 0,5 % en masse 25 et au maximum 1,05 % en masse. Le silicium est un élément qui renforce la matrice. Le silicium a pour effet de réduire le ramollissement lorsqu'il est soumis à une température élevée et à réduire une variation structurelle et une production de fissures entraînée par une application 30 répétitive d'une charge élevée. Ces fonctions sont
importantes avec la limite inférieure réglée à 0,5 % en masse. Un accroissement de la quantité de silicium ne contribue pas à accroître la dureté du matériau de base par rapport au manganèse décrit plus loin, et une quantité 35 excessive gêne le travail à froid et le travail à chaud.
C'est pourquoi la limite supérieure est fixée à 1,0 % en masse. On va indiquer ci-après la raison pour laquelle la quantité de manganèse est réglée au moins à 0,5 % en masse 5 et au maximum à 1,0 % en masse. Le manganèse a pour effet d'améliorer la propriété de trempe de l'acier. De même le manganèse passe en solution solide dans l'acier pour augmenter la résistance de l'acier et augmenter l'austénite retenue qui est avantageuse en rapport avec la fatigue par 10 contact roulant. Le manganèse agit de manière à renforcer la matrice comme le silicium et pénètre également dans le carbure pour accroître sa dureté. C'est pourquoi le manganèse permet d'accroître efficacement la dureté de la matrice. Ainsi, la capacité de traitement et l'usinabilité 15 sont altérés si on ajoute une trop grande quantité de manganèse. Compte tenu de ce qui précède, la limite inférieure et la limite supérieure sont réglées respectivement à 0,5 % en masse et 1,0 % en masse en ce qui
concerne la quantité présente de manganèse.
De préférence dans la bague de roulement du joint à vitesse constante selon la présente invention, on utilise de l'acier ayant une composition satisfaisant à la relation L 2 50 dans l'équation L = 105,4 x (C%) -0,84 X (Si%)"18 X (Mn%)1'24 C%, Si% et Mn% représentant un contenu en pourcentage (% en masse) respectivement de carbone, de silicium et de manganèse. Ainsi, en identifiant la quantité des éléments d'alliage de C, Si et Mn, on peut estimer la valeur L50 30 d'une manière précise conformément à l'équation donnée cidessus. A l'aide d'une composition de constituants d'alliage dont la valeur L50 obtenue à partir de l'équation ci-dessus est égale à 50 heures ou plus, il est possible d'améliorer la durée de vie en rapport avec le mouvement de 35 roulement et d'oscillation impliquant un glissement au niveau de la surface de la piste de roulement qui est soumise à une trempe par induction, tout en empêchant un
accroissement du cot.
Un composant de support pour le mouvement de 5 roulement et d'oscillation selon la présente invention inclut la bague de roulement décrite précédemment du joint
à vitesse constante.
En incorporant une bague de roulement du joint à vitesse constante selon la présente invention, on peut 10 obtenir un composant de support pour un mouvement de
roulement et d'oscillation, dont la durée de vie est améliorée par rapport au mouvement de roulement et d'oscillation impliquant un glissement au niveau de la surface de la piste de roulement soumise à une trempe par 15 induction, tout en empêchant un accroissement du cot.
D'autres caractéristiques et avantages de la
présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur
lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe partielle, prise suivant la ligne I-I sur la figure 2, d'une structure d'un joint rigide identifié comme étant un joint à vitesse constante selon une forme de réalisation de la présente invention; - la figure 2 est une vue en coupe schématique du joint rigide de la figure 1 prise suivant la ligne II-II; - la figure 3 est une vue en coupe schématique du joint rigide de la figure 1 dans un état oblique; - la figure 4 est une vue en coupe partielle d'une 30 structure d'un joint à double décalage, identifié comme étant un joint à vitesse constante selon une forme de réalisation de la présente invention; - la figure 5 est une vue en coupe partielle d'une structure d'un joint tripode identifié comme étant un joint 35 à vitesse constante conformément à une forme de réalisation de la présente invention; - la figure 6 est une vue en coupe schématique du joint tripode de la figure 5, prise suivant la ligne VI-VI; - la figure 7 est une vue en coupe schématique du joint triple de la figure 5 dans un état oblique; - les figures 8A et 8B sont des schémas de la partie de base d'un appareil de test de roulement et de glissement en va-et-vient; et - la figure 9 représente la relation entre des 10 valeurs réelles mesurées et des valeurs estimées de la durée de vie lors d'un test de roulement et de glissement
en va-et-vient.
On va décrire ci-après des formes de réalisation de
la présente invention en référence aux dessins.
En référence aux figures 1 à 3, un joint rigide 10 selon la présente invention inclut une bague intérieure 1 et une bague extérieure 2 correspondant à deux arbres, une bille de transmission de couple 3 située entre les bagues intérieure et extérieure 1 et 2, et une cage à bille 4 20 retenant la bille 3. La bille 3 est montée dans des gorges la et 2a à bille qui sont disposées d'une manière identique l'une par rapport à l'autre dans l'autre plan circonférentiel de la bague intérieure 1 et du plan
circonférentiel intérieur de la bague extérieure 2.
Le plan circonférentiel extérieur de la bague intérieure 1 et le plan circonférentiel intérieur de la bague extérieur 2 correspondent chacun à une courbe possédant un centre de courbure situé au niveau de deux points respectifs A et B situés à une même distance du 30 centre O du joint sur le côté gauche et sur le côté droit lorsqu'on regarde la figure 1. En effet la trajectoire du centre de la bille 3 qui roule le long des gorges la, 2a correspond à une courbe dont le centre de courbure est situé au niveau des points A et B. Par conséquent la bille 35 3 est toujours située sur la bissectrice de l'angle entre les deux arbres, ce qui garantit une vitesse constante pour n'importe quel angle de fonctionnement et pour n'importe
quel angle de rotation.
En ce qui concerne la caractéristique de vitesse 5 constante de ce type de joint à vitesse constante 10, la bille 3 transmettant le couple, qui est toujours positionnée sur la bissectrice de l'angle entre les deux arbres, est réglée en tant que condition nécessaire et suffisante. Par conséquent, lorsque les deux arbres font 10 l'angle 0 comme représenté sur la figure 3, le guidage mutuel entre la surface circonférentielle inférieure sphérique de la bague extérieure 2 et la surface circonférentielle extérieure sphérique de la cage 4 à bille et entre la surface circonférentielle intérieure sphérique 15 de la cage à bille 4 et la surface circonférentielle extérieure sphérique de la bague intérieure 1 amène le joint 10 dans une position inclinée autour du centre O de ces sphères. Dans cet état, la bille 3 est guidée respectivement par des rainures à bille 2a et la de la 20 bague extérieure 2 et de la bague intérieure 1, en étant centrée dans une position décalée du point O de manière à
se déplacer sur la bissectrice entre les deux arbres.
Dans ce contexte, la cage à bille 4 sert à absorber, conjointement avec la surface circonférentielle 25 intérieure sphérique de la bague extérieure 2 et la surface circonférentielle extérieure sphérique de la bague intérieure 1, la force appliquée à la bille 3 pouvant sortir des gorges à bille la et 2a lorsqu'un couple est transmis, de manière à retenir la bille 3 en place, en plus 30 de la détermination du centre du joint 10 lorsqu'il est disposé obliquement. La distance entre le centre O du joint 10 et le centre B de la gorge à bille 2a de la bague extérieure 2 est réglée égale à la distance entre le centre O du joint 10 et le centre A de la gorge à bille de la 35 bague intérieure 1. C'est pourquoi la distance entre le centre P de la bille 3 et le point A et la distance entre le centre P et le point B sont égales. Les triangles AOAP et AOBP sont congruents étant donné que leurs trois côtés sont égaux entre eux. Par conséquent la distance L entre 5 les deux arbres et le centre P de la bille 3 est la même et la bille 3 est située sur la bissectrice de l'angle entre les deux arbres. Ainsi la caractéristique de vitesse
constante est garantie.
Dans un tel joint rigide 10, qui est un type de 10 joint à vitesse constante, pour au moins l'une de la bague intérieure 1 et de la bague extérieure 2 identifiée comme étant la bague de roulement on utilise de l'acier ayant une composition contenant en tant qu'éléments d'alliage, au moins 0,5 % en masse et au maximum 0,7 % en masse de 15 carbone, au moins 0,05 % en masse et au maximum 1,0 % en masse de silicium, et au moins 0,5 % en masse et au maximum 1,0 % en masse de manganèse avec un reste contenant du fer et des impuretés inévitables. De même au moins l'une des bagues intérieure et extérieure 1 et 2 possède une 20 structure dans laquelle une surface de piste de roulement
est soumise à une trempe par induction.
De même pour au moins l'une des bagues intérieure et extérieure 1 et 2 identifiée comme la bague de roulement on utilise de préférence un acier ayant une composition 25 satisfaisant à L 2 50 dans l'équation: L = 105,4 x (C%) -0,84 x (Si%)1,18 x (Mn%)1'24 C%, Si% et Mn% représentant un contenu en pourcentage (% en masse) respectivement de carbone, de silicium et de manganèse.
La description ci-dessus est basée sur un joint
rigide du type joint à vitesse constante. Un joint à double décalage ou un joint tripode peut être également utilisé en tant que joint à vitesse constante pour la présente invention. Chacun de ces joints à vitesse constante va être 35 décrit ci-après.
En se référant à la figure 4, un joint à double décalage 110 inclut un élément extérieur creux 102 possédant une surface intérieure cylindrique correspondant à une rainure de guidage linéaire 102a, un élément 5 intérieur 101 possédant une surface extérieure correspondant à une gorge lOla formant une piste pour la bille en coopération avec la rainure de guidage 102a de l'élément extérieur 102, une bille de transmission de couple 103 disposée dans chacune des rainures lOla et 102a, 10 et une cage 104 comportant un logement pour bille, dans
lequel la bille de transmission de couple 103 est logée.
La bille de transmission de couple 103 est guidée par la surface intérieure cylindrique de l'élément extérieur 102 et par la surface extérieure sphérique 15 partielle de l'élément intérieur 101. La surface extérieure de l'élément intérieur 101 comportant une surface extérieure sphérique partielle, dont le centre de courbure est décalé d'une manière égale sur le côté gauche et sur le côté droit autour de l'axe central de la bille sur l'arbre 20 du joint, est formée de manière à posséder un rayon égal au
rayon de la surface intérieure de la cage 104. La surface extérieure de l'élément intérieur 101 et la surface intérieure de la cage 104 sont disposées en contact sphérique, la bille 103 étant logée dans le logement pour 25 bille de la cage 104, avec un jeu approprié.
De façon similaire dans ce joint à double décalage , au moins pour l'un de l'élément intérieur 101 et de l'élément extérieur 102 de la bague de roulement on utilise de l'acier ayant une composition contenant, en tant 30 qu'éléments d'alliage, au moins 0,5 % en masse et au maximum 0,7 % en masse de carbone, au moins 0,5 % en masse et au maximum 1,0 % en masse de silicium, et au moins 0,5 % en masse et au maximum 1,0 % en masse de manganèse avec un reste contenant du fer et des impuretés inévitables. De 35 même au moins l'un des éléments intérieur et extérieur 101 et 102 possède une structure dans laquelle une surface de la piste de roulement est soumise à une trempe par induction. De même au moins pour l'un des éléments intérieur 5 et extérieur 101 et 102 défini comme étant la bague de roulement on utilise de préférence de l'acier ayant une composition satisfaisant à L > 50 dans l'équation: L = 105,4 x (C%) -0,84 X (Si%) 118 X(Mn%) ' C%, Si% et Mn% représentant un contenu en pourcentage (% en 10 masse) respectivement de carbone, de silicium et de manganèse. En référence aux figures 5 à 7, un joint tripode 210 inclut une bague extérieure 202 comportant trois rainures 202a formant pistes cylindriques dans la direction 15 de l'axe en tant que surface intérieure, un élément tripode 201 disposé à l'intérieur de la bague extérieure 202, un arbre formant bras 201a qui fait saillie sur le côté circonférentiel extérieur, du point de vue radial, de l'élément tripode 201, et un galet sphérique 203 fixé de 20 manière à pouvoir tourner au côté extérieur de chaque arbre formant bras 201a. Le galet sphérique 203 s'applique contre le plan de guidage du galet sur les deux côtés de la rainure formant piste cylindrique 201a de manière à glisser axialement. Dans un tel joint tripode 210, qui est un joint du type à vitesse constante, pour la bague extérieure 202 identifiée comme la bague de roulement on utilise un acier possédant une composition contenant, en tant qu'éléments d'alliage, au moins 0,5 % en masse et au maximum 0,7 % en 30 masse de carbone, au moins 0,5 % en masse et au maximum 1,0
% en masse de silicium, et au moins 0,5 % en masse et au maximum 1,0 % en masse de manganèse avec un reste contenant du fer et des impuretés inévitables, il possède une structure dans laquelle une surface de piste de roulement 35 est soumise à une trempe par induction.
il De même pour la bague extérieure 202 identifiée comme étant la bague de roulement on utilise de préférence un acier ayant une composition satisfaisant à L 2 50 dans l'équation: (C%) -0,84 X (Si%)_18X(M% L = 105, 4 x (CY'4x(i) 1"8 X (Mno%) 1'24 C%, Si% et Mn% représentant un contenu en pourcentage (% en masse) respectivement de carbone, de silicium et de manganèse. La présente invention est applicable dans une large 10 mesure à un composant de support pour un mouvement de roulement et d'oscillation avec une bague de roulement d'un
joint à vitesse constante décrit précédemment.
On va décrire ci-après des exemples de la présente invention. Avec le matériau de base constitué par de l'acier représenté dans le tableau 1 et possédant les constituants d'alliage Ai-A5 en tant qu'exemples de la présente invention et les constituants d'alliage Bl-B8 se situant hors de la gamme de la présente invention à titre 20 d'exemples comparatifs, on a fabriqué des échantillons de test de roulement et de glissement en va-etvient, soumises à une trempe par induction (une couche trempée possédant une dureté égale au moins à HRC59 est formée sur une profondeur d'environ 2 mm à partir de la surface). Comme 25 indiqué dans la colonne remarque du tableau 1, l'exemple
comparatif Bi est le S53C, qui est un acier classique.
Tableau 1
d'alliage de base de l'acier de test Constituant Type N Constituant d'alliage (% en Remarque masse C Si Mn Exemples A1 0,56 0,82 0,83 selon la A2 0,60 0,80 0,60 présente A3 0,59 0,50 0,82 invention A4 0,60 0,98 0, 82
A5 0,58 0,51 0,82
B1 0,55 0,22 0,88 S53C
B2 0,53 1,00 0,25
Exemple B3 0,53 0,61 0,49 comparatif B4 0,53 0,38 0,25
B5 0,55 0,25 1,21
B6 0,76 0,55 0,36
B7 0,47 0,55 0,29
B8 0,65 1,13 0,26
On a évalué les dix
types d'acier du tableau 1 ci-
dessus au moyen d'un test de roulement et de glissement en 5 va-et-vient simulant le mouvement d'un joint à vitesse constante. En référence aux figures 8A et 8B, trois billes d'acier (0,95 cm) sont disposées d'une manière égale les unes par rapport aux autres entre un échantillon de test et 10 un palier de poussée (numéro de palier selon la norme JIS:51305) à l'aide d'une cage. Lorsque la partie supérieure (côté du palier de poussée) est amenée à osciller, ce déplacement est transmis à la bague tournant en sens opposé par l'intermédiaire de la tige supérieure 15 tournant en sens opposé. Le déplacement de cette bague tournant en sens opposé est transmis à la partie inférieure (côté de l'échantillon de test) par l'intermédiaire de la tige inférieure tournant en sens opposé. La partie inférieure oscille dans une direction opposée à celle de la partie supérieure. Etant donné que la relation de position entre la bague tournant en sens opposé et les tiges supérieure et inférieure tournant en sens opposé, est b > a, la portée d'oscillation de la partie inférieure 5 devient supérieure à la portée d'oscillation de la partie supérieure, comme cela est représenté par la longueur de la flèche sur le dessin. La cage est fixe et il existe un léger interstice entre la bille d'acier et le logement de la cage. Lorsque la bille glisse sur l'échantillon de test, 10 la balle présente un roulement absolu au voisinage du centre de l'oscillation, impliquant un glissement sur une extrémité ou l'autre de la course en raison de l'ajustement
serré entre la bille d'acier et la cage.
Le tableau 2 ci-après indique les conditions du 15 test de roulement et de glissement en va-et-vient. Le taux de glissement dans le tableau 2 est la valeur moyenne obtenue partir de la différence entre les longueurs
supérieure et inférieure d'oscillation.
Tableau 2
Condition de test de roulement et de glissement en va-et-vient Vitesse de glissement 500 cpm Pression de contact maximale 3,5GPa Lubrifiant VG10 Taux de glissement 7,4 % Rugosité de Echantillon de test 0,033 Mm surface Ra Bille d'acier (en SUJ2) 0,27 gm La détection d'une défaillance par écaillage a été effectuée à l'aide d'un mouvement intermittent. A la suite d'une période de fonctionnement de 20 heures, on a effectué 25 un examen pour déterminer s'il existait une défaillance par écaillage. Avec la confirmation du fait qu'il n'existait aucune défaillance par écaillage, on a remplacé la bille d'acier par une bille neuve. Ensuite on a effectué le test pendant 5 heures et on examine l'existence d'une éventuelle défaillance par écaillage. On a répété ce test pendant une période de 5 heures jusqu'à ce qu'une défaillance par écaillage apparaisse. La fin de la durée de vie a été identifiée à l'instant de l'apparition de la défaillance 5 par écaillage. Le nombre d'échantillons de test pour chaque matériau était égal au moins à six (N = 6). On a évalué la durée de vie en terme de durée L50. Les résultats du test de roulement et de glissement en va-et-vient sont représentés dans le tableau 3 indiqué ci-après. 10 Tableau 3 Résultats du test de roulement et de glissement en va-et-vient Type NO L50(h) Remarque Valeurs Valeur réelles de estimée mesure Exemples Al 108,8 107,7 selon la A2 56,0 66,0 présente A3 56,2 56,6 invention A4 129,8 123,6
A5 55,5 58,8
El 39,4 24,9 S53C
B2 37,1 32,2
Exemple B3 28,5 41,4 comparatif B4 23,8 10,3
B5 37,5 43,0
B6 23,7 18,5
B7 27,1 21,1
B8 29,6 32,9
La valeur estimée L50 dans le tableau 3 est obtenue 15 en exécutant un analyse de régression avec une valeur réelle de mesure L50 en tant que variable cible, et la quantité d'éléments d'alliage C, Si et Mn en tant que variables dépendantes, en utilisant l'équation (1) suivante: L50 = 105,4 x(C%)-084 x (Si%)1'18 x (Mn%)1'24. . (1) Dans l'équation ci-dessus C%, Si% et Mn% représentant un contenu en pourcentage (% en masse) respectivement de carbone, de silicium et de manganèse. On notera, au vu des résultats du tableau 3 et du graphique de la figure 9, qu'il existe une corrélation favorable entre la valeur réelle de mesure L50 et la valeur L50 estimée. On notera que la valeur réelle de mesure L50 10 était de 39,4 heures alors que la valeur estimée de L50
était de 23,9 heures pour S53C (exemple comparatif Bl).
Compte tenu de la structure basée uniquement sur des éléments d'alliage économiques C, Si et Mn, il est souhaitable d'obtenir la valeur L50 de 50 heures qui est au 15 moins le double de la valeur estimée L50 de S53C. Les valeurs L50 de l'acier développé Al-A5 étaient égales à 50 heures à la fois pour les valeurs réelles de mesure et les valeurs estimées. Etant donné qu'on peut estimer L50 de façon précise au moyen de l'équation (1) si on connaît la 20 quantité d'éléments d'alliage C, Si et Mn, n'importe quelle
composition, en plus de la composition de constituants d'alliage mentionnée précédemment selon la présente invention, qui fournit au moins 50 heures pour la valeur de L50 obtenue au moyen de l'équation (1), peut satisfaire à 25 l'exigence ci-dessus.
En utilisant de l'acier contenant la quantité de C, Si et Mn économique optimisée pour la bague de roulement du joint à vitesse constante et le composant de support pour le mouvement de roulement et d'oscillation de la présente 30 invention, la durée de vie en rapport avec le mouvement de
roulement et d'oscillation impliquant un glissement au niveau de la surface de la piste de roulement soumise à la trempe par induction peut être améliorée, et le cot peut être maintenu à un niveau égal à celui d'un produit 35 classique de S53C.
Bien que la présente invention ait été décrite et représentée de façon très détaillée, on comprendra à l'évidence qu'elle est donnée uniquement à titre d'illustration et d'exemple et ne doit pas être considérée comme limitative.

Claims (3)

REVENDI CATIONS
1. Bague de roulement d'un joint à vitesse constante, caractérisée en ce qu'elle est formée par un acier ayant une composition contenant au moins, en tant 5 qu'éléments d'alliage, au moins 0,5 % en masse et au maximum 0, 7 % en masse de carbone, au moins 0,5 % en masse et au maximum 1,0 % en masse de silicium, et au moins 0,5 % en masse et au maximum 1,0 % en masse de manganèse avec un reste contenant du fer et des impuretés inévitables, et qui 10 possède une structure dans laquelle une surface de piste de
roulement est soumise à une trempe par induction.
2. Bague de roulement de joint à vitesse constante selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'on utilise de l'acier ayant une composition satisfaisant à L 2 50 dans 15 une équation: ( C%) -0, 84 X ( Si %) 1,t18 X (Mn 24 L = 105,4 x (CMn-.)x(S%)'1 C%, Si% et Mn% représentant un contenu en pourcentage (% en masse) respectivement de carbone, de silicium et de manganèse.
3. Composant de support pour un mouvement de roulement et d'oscillation, caractérisé en ce qu'il comporte une bague de roulement d'un joint à vitesse
constante défini dans la revendication 1.
FR0310418A 2002-09-05 2003-09-03 Bague de roulement d'un joint a vitesse constante et composant de support pour un mouvement de roulement et d'oscillation Expired - Fee Related FR2844316B1 (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002260284A JP2004099933A (ja) 2002-09-05 2002-09-05 等速ジョイントの軌道輪および転がり揺動運動支持部品

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2844316A1 true FR2844316A1 (fr) 2004-03-12
FR2844316B1 FR2844316B1 (fr) 2007-07-13

Family

ID=31986351

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0310418A Expired - Fee Related FR2844316B1 (fr) 2002-09-05 2003-09-03 Bague de roulement d'un joint a vitesse constante et composant de support pour un mouvement de roulement et d'oscillation

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20040048676A1 (fr)
JP (1) JP2004099933A (fr)
FR (1) FR2844316B1 (fr)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7357966B2 (en) * 2004-08-31 2008-04-15 New England Soccer School, Llc Synthetic turf system and method
JP5253991B2 (ja) * 2008-12-22 2013-07-31 Ｎｔｎ株式会社 鍛造方法、閉塞鍛造金型、及びトリポード型等速自在継手
JP6099208B2 (ja) * 2014-02-20 2017-03-22 有限会社タツミ工機 杖の先端構造

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19654545A1 (de) * 1995-12-29 1997-07-03 Minebea Kk Reibungsfreies Lager
DE19849679C1 (de) * 1998-10-28 2000-01-05 Skf Gmbh Verfahren zur Wärmebehandlung von Werkstücken aus Stahl
DE19928775A1 (de) * 1998-06-29 2000-01-05 Nsk Ltd Induktionsgehärtete Wälzlagervorrichtung
DE19950264A1 (de) * 1999-10-11 2001-04-19 Sanyo Special Steel Co Ltd Verfahren zur Herstellung eines Doppelgelenks mit verbesserter Kaltverformbarkeit und Festigkeit
US20020066502A1 (en) * 2000-10-06 2002-06-06 Hiroshi Tako Bearing for main spindle of machine tool
DE10254635A1 (de) * 2001-11-29 2003-06-12 Ntn Toyo Bearing Co Ltd Lagerteil, Hitzebehandlungsverfahren dafür und Wälzlager

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3512873B2 (ja) * 1994-11-24 2004-03-31 新日本製鐵株式会社 高寿命高周波焼入れ軸受鋼
JP3452225B2 (ja) * 1995-04-27 2003-09-29 日立金属株式会社 軸受鋼、耐熱性および靭性に優れた軸受部材ならびにその製造方法
US6855214B2 (en) * 1995-12-29 2005-02-15 Rikuro Obara Anti-friction bearing
GB2308602B (en) * 1995-12-29 2000-01-26 Minebea Kk Stainless steel for anti-friction bearing
US6379475B1 (en) * 1998-01-28 2002-04-30 Northwestern University Business & Finance Office Case hardened dies for improved die life
US6319337B1 (en) * 1999-02-10 2001-11-20 Ntn Corporation Power transmission shaft
US6740175B2 (en) * 2001-02-01 2004-05-25 Sanyo Special Steel Co., Ltd. High strength steel for induction hardening
US6666931B2 (en) * 2001-02-23 2003-12-23 Ntn Corporation Rolling part and power transmission part

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19654545A1 (de) * 1995-12-29 1997-07-03 Minebea Kk Reibungsfreies Lager
DE19928775A1 (de) * 1998-06-29 2000-01-05 Nsk Ltd Induktionsgehärtete Wälzlagervorrichtung
DE19849679C1 (de) * 1998-10-28 2000-01-05 Skf Gmbh Verfahren zur Wärmebehandlung von Werkstücken aus Stahl
DE19950264A1 (de) * 1999-10-11 2001-04-19 Sanyo Special Steel Co Ltd Verfahren zur Herstellung eines Doppelgelenks mit verbesserter Kaltverformbarkeit und Festigkeit
US20020066502A1 (en) * 2000-10-06 2002-06-06 Hiroshi Tako Bearing for main spindle of machine tool
DE10147631A1 (de) * 2000-10-06 2002-06-13 Ntn Toyo Bearing Co Ltd Lager für eine Hauptspindel einer Werkzeugmaschine
DE10254635A1 (de) * 2001-11-29 2003-06-12 Ntn Toyo Bearing Co Ltd Lagerteil, Hitzebehandlungsverfahren dafür und Wälzlager

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004099933A (ja) 2004-04-02
US20040048676A1 (en) 2004-03-11
FR2844316B1 (fr) 2007-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8393310B2 (en) Mass balancing mechanism
FR2754866A1 (fr) Dispositif d'equilibrage dynamique et ponderal pour machines a rotors, en particulier pour ventilateurs industriels
FR2673252A1 (fr) Roulement utilisable dans un compresseur de climatiseur.
FR2789402A1 (fr) Arbre de transmission de puissance
FR2844316A1 (fr) Bague de roulement d'un joint a vitesse constante et composant de support pour un mouvement de roulement et d'oscillation
JP2002147557A (ja) トロイダル型無段変速機
EP1510710B1 (fr) Palier radial à roulement
FR2809146A1 (fr) Joint homocinetique
FR2817233A1 (fr) Dispositif de montage d'un pied de pale d'helice dans un moyeu
JP2005112871A (ja) チェーンガイド
FR2479370A1 (fr) Roulement, en particulier roulement a billes, comprenant des moyens amortisseurs
FR2893680A1 (fr) Pompe a aubes a roulement exterieur
FR2791355A1 (fr) Joint homocinetique de type tripode et graisse pour ce joint
EP3936848B1 (fr) Dispositif de test de paramètres relatifs à au moins un roulement, et procédé de test associé
JP3303503B2 (ja) パワーローラ用スラスト玉軸受
RU2109178C1 (ru) Опора качения
FR2580348A1 (fr) Roulement a billes et procede de fabrication de pieces de celui-ci
RU2335583C2 (ru) Механизм прядильного диска прядильной машины
FR3009045A1 (fr) Roulement et moteur a combustion interne equipe d'un tel roulement
JPH0871284A (ja) ミシンの上軸機構
FR2729192A1 (fr) Roulement a billes
JP2002213556A (ja) トロイダル型無段変速機用パワーローラ軸受およびトロイダル型無段変速機
JP2001082566A (ja) トロイダル形無段変速機
EP1798058A3 (fr) Moyeu de roue et roue munie du moyeu
JPH0617832A (ja) 軸受装置と複合摺動材料

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse

Effective date: 20080531