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hydrodynamique

Dans le cas d'un coussinet "classique", il y a contact métal sur métal au sein d'une zone de frottement sec ou onctueux comme le montre les images ci-contre.

Principe de fonctionnement des paliers hydrodynamiques

Dans les paliers hydrodynamiques l'alésage ou le coussinet possède une rainure qui assure l'arrivée d'un lubrifiant sous pression.

Au démarrage, le palier hydrodynamique se comporte comme un palier classique. Lors de la mise en mouvement de l'arbre et après que celui-ci ait atteint une certaine fréquence de rotation , il y a formation d'un film d'huile qui conduit à la portance de l'arbre . Cette dernière est analogue à celle d'une aile d'avion sur l'air ou encore celle d'un ski nautique sur l'eau et n'est possible que si les vitesses relatives sont suffisantes.

On admettra que :
0,0001.d < J < 0,005.d
et
h = 0,00025.d

La formation du film d'huile dépend des trois paramètres suivants :

  • fréquence de rotation et pression du lubrifiant,
  • viscosité du lubrifiant,
  • rugosité des surfaces, Rmaxi < 0,25.h .

En régime hydrodynamique, il n'y a aucun contact entre l'arbre et le coussinet car le film d'huile, d'une épaisseur comprise entre 0,002mm et 0,020mm, sépare les éléments en mouvement.

Ce type de palier admet des fréquences de rotation supérieures aux autres types de guidage tout en supportant des charges également plus importantes. La valeur du facteur de frottement est comprise entre 0,001 et 0,002.

Remarque : l'arrivée d'huile doit être placée dans la zone de dépression ou de pression nulle et il faut veiller à ce que le débit d'huile soit suffisant afin de compenser les fuites latérales.

 

Les paliers de vilebrequin et de bielles des moteurs thermiques ainsi que les paliers de turbines constituent la majorité des applications des paliers hydrodynamiques.