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 [Technique] Acier pour axe de roue

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AuteurMessage
Buell-LN

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MessageSujet: [Technique] Acier pour axe de roue   Ven 24 Aoû 2012 - 8:41

N'ayant pas trouvé sur Usinage.com une réponse claire sur le meilleur choix d'acier à utiliser pour réaliser un axe de roue AV, y'aurait-il quelqu'un dans la salle pour valider une ou plusieurs choix possibles.

Je rappelle qu'une s'agit d'un petit mono dont le poids est inférieur à 150kg.

Types d'acier envisagés:
- 35CD4
- 35CD4T3
- 42CD4
- 42CD4T

En clair, le non traité est-il suffisant ?

En vous remerciant par avance.
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Seb4LO

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MessageSujet: Re: [Technique] Acier pour axe de roue   Ven 24 Aoû 2012 - 9:41

chez yam et suz c'est de l acier à ferrer les ânes
chez honda à peine mieux

il faut privilégier les aciers élastiques pour éviter la catastrophe d'une casse
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GrahamB

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MessageSujet: Re: [Technique] Acier pour axe de roue   Ven 24 Aoû 2012 - 9:47

Sûrement cela dépend des dimensions choisies, non? De ce que j'ai pu calculer, avec 25x19mm, on serait en sécurité avec de l'aluminium 7075 ou 2024... alors en acier, pas de souci. Si par contre tu veux passer en 25x22... hmmm.

Mais il vaudrait mieux avoir l'avis de quelqu'un expérimenté dans le pratique.
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Seb4LO

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MessageSujet: Re: [Technique] Acier pour axe de roue   Ven 24 Aoû 2012 - 9:54

J'ai toujours modifié un existant en choisissant un cote très proche du final soit dans mon stock de merdier , soit en casse Wink
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Mecafly

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MessageSujet: Re: [Technique] Acier pour axe de roue   Ven 24 Aoû 2012 - 11:06

Tu peux utiliser du 40CMD8 ( 110kgs), je fais mes axes de roues là dedans...

Mais les réponses dessus ne sont pas fausse, il faut bien dimensionner ton axe, la matière ne fera pas tout!

On peux, par exemple faire des axes de colonne de direction en alu... contrairement a ce que beaucoup de personnes croyent!
Voici quelques fabrications "maison":

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A noter que le diamètre d' un axe de roue seul a une importance relative sur la tenue de route: un gros axe n' est pas forcément synonyme de rigidité, mais cela y contribue...

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fpayart

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MessageSujet: Re: [Technique] Acier pour axe de roue   Ven 24 Aoû 2012 - 11:16

Pour ton application, le plus simple c'est d'utiliser du "Stub" au chrome c'est un acier très courant, qui s'usine très bien et qui est largement suffisant pour ce genre de pièce.
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http://www.fperacing.com/
GrahamB

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MessageSujet: Re: [Technique] Acier pour axe de roue   Ven 24 Aoû 2012 - 12:38

Mecafly a écrit:

On peux, par exemple faire des axes de colonne de direction en alu... contrairement a ce que beaucoup de personnes croyent!

C'est tout normal en moto de sport: GSXR, R1, R6, CBR-RR etc etc
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le vieux docteur

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MessageSujet: Re: [Technique] Acier pour axe de roue   Ven 24 Aoû 2012 - 15:24

fpayart a écrit:
Pour ton application, le plus simple c'est d'utiliser du "Stub" au chrome c'est un acier très courant, qui s'usine très bien et qui est largement suffisant pour ce genre de pièce.
Oui, car l'important c'est le diamètre, plus c'est gros, plus c'est rigide et ça permet d'alléger beaucoup en usinant un tube relativement fin.
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GrahamB

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MessageSujet: Re: [Technique] Acier pour axe de roue   Ven 24 Aoû 2012 - 16:06

Il y a aussi la géométrie de la roue: l'axe de la roue avant de mon vélo est en alu 7075, 9mm avec des parois d'1mm. Mais les roulements sont très espacés et donc très près des supports dans la fourche. D'ailleurs, en principe ce n'est même pas l'axe qui résiste à la flexion, ce sont les bagues/colliers autour. Le rôle primaire de l'axe est de maintenir tout l'assemblé comprimée : l'axe pourvoie la tension afin que les colliers travaillent en compression.
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Team MLR

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MessageSujet: Re: [Technique] Acier pour axe de roue   Ven 24 Aoû 2012 - 17:55

Parlons dimensionnement :

critères de tenue :

- Résistance aux charges statiques et dynamiques : Résistance élastique Re du matériau

* effort de serrage de l'axe de roue
* effort dynamique : freinage, virage, bosse => détermination du cas de charge le plus contraignant
* on obtient une somme de contrainte de traction/compression, flexion, cisaillement et torsion à sommer avec un critère ( VonMises) et à comparer à la RE(x coef de secu)

- Résistance au matage : dureté

* utiliser le cas de charge maxi, le jeu ou le serrage entre les pièces et déterminer la pression de Hertz maxi sur toutes les interfaces.

- Résistance aux vibrations, éventuellement aux modes, tenu en fatigue : contraintes admissible, courbe de Wehler

* assez compliqué à appréhender mais un critère simple c'est 0,45x Rm (résistance à la rupture) à comparer au cas de charge le plus contraignant

- Rigidité : Ig, module d'young ...

* sans rentrer dans les formules et les détailles : L' Acier (n'importe le quelle tant qu'il est dans le domaine élastique) 3 fois plus "raide" que l'alu (n'importe le quelle tant qu'il est dans le domaine élastique) en tout cas le diamètre extérieur est prépondérant en torsion et en flexion et fixé par le type de fourche.


Perso je pense qu'un acier avec une bonne Re ( pour ne pas plastifier sous l'effet du serrage ...), une dureté suffisante pour le filetage (si c'est un axe de petit diamètre, risque éventuel de matage à au niveau des roulements ) devrait suffire. Donc sans m’engager je pense qu'un de tes acier sans traitement de surface (cémentation par exemple) suffira.


je ne pense pas avoir été exhaustif mais ça donne des idées des pistes de calcul pour le dimensionnement.


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Mecafly

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MessageSujet: Re: [Technique] Acier pour axe de roue   Ven 24 Aoû 2012 - 18:30

le vieux docteur a écrit:
fpayart a écrit:
Pour ton application, le plus simple c'est d'utiliser du "Stub" au chrome c'est un acier très courant, qui s'usine très bien et qui est largement suffisant pour ce genre de pièce.
Oui, car l'important c'est le diamètre, plus c'est gros, plus c'est rigide et ça permet d'alléger beaucoup en usinant un tube relativement fin.

C' est vrai, mais les entretoises ont un rôle important. L' axe n' est la que pour serrer le tout. Mais il est vrai qu' un gros axe creux est plus rigide et plus leger qu' un axe petit et plein.
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Mecafly

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MessageSujet: Re: [Technique] Acier pour axe de roue   Ven 24 Aoû 2012 - 18:34

Team MLR a écrit:
Parlons dimensionnement :

critères de tenue :

- Résistance aux charges statiques et dynamiques : Résistance élastique Re du matériau

* effort de serrage de l'axe de roue
* effort dynamique : freinage, virage, bosse => détermination du cas de charge le plus contraignant
* on obtient une somme de contrainte de traction/compression, flexion, cisaillement et torsion à sommer avec un critère ( VonMises) et à comparer à la RE(x coef de secu)

- Résistance au matage : dureté

* utiliser le cas de charge maxi, le jeu ou le serrage entre les pièces et déterminer la pression de Hertz maxi sur toutes les interfaces.

- Résistance aux vibrations, éventuellement aux modes, tenu en fatigue : contraintes admissible, courbe de Wehler

* assez compliqué à appréhender mais un critère simple c'est 0,45x Rm (résistance à la rupture) à comparer au cas de charge le plus contraignant

- Rigidité : Ig, module d'young ...

* sans rentrer dans les formules et les détailles : L' Acier (n'importe le quelle tant qu'il est dans le domaine élastique) 3 fois plus "raide" que l'alu (n'importe le quelle tant qu'il est dans le domaine élastique) en tout cas le diamètre extérieur est prépondérant en torsion et en flexion et fixé par le type de fourche.


Perso je pense qu'un acier avec une bonne Re ( pour ne pas plastifier sous l'effet du serrage ...), une dureté suffisante pour le filetage (si c'est un axe de petit diamètre, risque éventuel de matage à au niveau des roulements ) devrait suffire. Donc sans m’engager je pense qu'un de tes acier sans traitement de surface (cémentation par exemple) suffira.


je ne pense pas avoir été exhaustif mais ça donne des idées des pistes de calcul pour le dimensionnement.



Il existe aussi certain alu plus dur que certain acier... (7075 ou mieux 7049) appelé communément "Fortal"
Il faut aussi eviter le Titane qui resiste lui moins aux chocs...
Des congés dans les changements de diamètre quand c' est possible evitent aussi les ruptures a ces endroits...
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KTHonda

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MessageSujet: Re: [Technique] Acier pour axe de roue   Ven 24 Aoû 2012 - 19:30

Salut mon ami !!! Wink
Compte tenu du poids et des contraintes liées à ta machine tu peux taper dans l'alu. Si tu veux les références exactes demande au mari de la présidnete du CM2........ sur sa machine tout est alu !!!
Dans 8 jours la reprise au VIgeant....
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MessageSujet: Re: [Technique] Acier pour axe de roue   Ven 24 Aoû 2012 - 20:15

Merci à tous pour ces réponses toujours très instructives.

Cet AP, je suis passé chez le marchand de machines outils pour acheter quelques outils et bricoles, j'ai pris du 42CD4T. De toutes façons, comme il ouvrait après fermeture annuelle, il n'avait que ça en stock dans mes dimensions. lol!



... Rolling Eyes ... Bruno, des axes de roues en alu mais de quel diamètre ? Moi je ne suis qu'en 17mm. Embarassed



Pour info: certains de mes Barigo (1994) sont équipés d'axe de colonne en alu et ce n'est que de l'AU4G, les axes de roues sont en 35CD4T.



PS: cette année vous allez tous péter un chrono au Vigeant, entrainement privé oblige. Wink
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KTHonda

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MessageSujet: Re: [Technique] Acier pour axe de roue   Ven 24 Aoû 2012 - 21:08

Buell-LN a écrit:
Rolling Eyes ... Bruno, des axes de roues en alu mais de quel diamètre ? Moi je ne suis qu'en 17mm. Embarassed
Oup's en effet, ça fait juste pour un tube en alu. Comme je vois ThierryF au Vigeant le WE prochain je lui demanderai...

Buell-LN a écrit:
PS: cette année vous allez tous péter un chrono au Vigeant, entrainement privé oblige. Wink
Ouai bin mon entrainement à moi à consisté à lever quelques sacs de ciment dans mon jardin.... chuis pas certain que ça aide beaucoup pour les chronos !
Tu viens pas nous faire un p'tit coucou ?
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Seb4LO

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MessageSujet: Re: [Technique] Acier pour axe de roue   Ven 24 Aoû 2012 - 21:13

J y étais moi
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Buell-LN

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MessageSujet: Re: [Technique] Acier pour axe de roue   Ven 24 Aoû 2012 - 21:55

KTHonda a écrit:
Tu viens pas nous faire un p'tit coucou ?

Désolé, j'ai mis plus de trop semaines à me remettre de mon aller/retour au Trofeo.
Si physiquement j'étais OK, ce serait ce WE à Pau avec Superkart.
Faut voir les bons cotés, comme ça j'avance un peu le poly, c'est la saison.


Dernière édition par Buell-LN le Sam 25 Aoû 2012 - 6:32, édité 1 fois
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KTHonda

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MessageSujet: Re: [Technique] Acier pour axe de roue   Ven 24 Aoû 2012 - 22:00

Buell-LN a écrit:
KTHonda a écrit:
Tu viens pas nous faire un p'tit coucou ?

[color=darkblue]Désolé, j'ai plus de trop semaines à me remettre de mon aller/retour au Trofeo.

Bon si tu viens je te promets de ne rien sortir de plus de 16°........ le premier soir !!!
Voilà l'argument qui tue !!!!
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Buell-LN

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MessageSujet: Re: [Technique] Acier pour axe de roue   Sam 25 Aoû 2012 - 6:37

Mon souci n'est pas coté face (serait un comble pour un bourguignon), mais pile.
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MessageSujet: Re: [Technique] Acier pour axe de roue   

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[Technique] Acier pour axe de roue
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