1. Écrouissage du matériau : Lorsqu'un matériau est soumis à une charge cyclique, un phénomène d'« écrouissage cyclique » ou d'« adoucissement cyclique » se produit. Cela signifie que, sous une déformation cyclique d'amplitude constante, l'amplitude de contrainte augmente ou diminue avec le nombre de cycles. Après quelques cycles, l'amplitude de contrainte atteint un régime cyclique stable. La fatigue oligocyclique de l'écrou de blocage est réalisée à déformation constante, et l'écrouissage ou l'adoucissement du filetage influe sur le couple de desserrage maximal. L'acier allié utilisé pour la fabrication des écrous de blocage est un matériau sujet à l'écrouissage cyclique. Cet écrouissage augmente la force de rappel élastique FN du filetage et, par conséquent, le couple de serrage.
2. L'angle de frottement est un facteur important qui influe sur le couple de serrage, et le frottement est essentiel au bon fonctionnement de l'écrou de blocage. Lors du serrage de l'écrou, une pression et un frottement au niveau du siège s'exercent sur la surface de contact sous l'effet de la force de rappel élastique de la pièce filetée. Au fil des utilisations, la surface de contact est soumise à un frottement cyclique, ce qui polit les aspérités et les arêtes vives, entraînant une diminution du coefficient de frottement et du couple de serrage maximal de l'écrou.
3. En raison des limitations des technologies de fabrication et des impératifs de précision, des arêtes vives peuvent apparaître au niveau des filetages ou des différences dimensionnelles peuvent exister entre les pièces. Lors du montage initial, le couple de serrage et de dévissage peut fluctuer, ce qui nécessite plusieurs essais pour optimiser la réutilisation de l'écrou de blocage.
4. Après avoir déterminé les paramètres géométriques du matériau et de l'écrou, la variation du coefficient de serrage a un impact significatif sur la réutilisabilité de l'écrou autobloquant. Plus le coefficient de serrage est important, plus la déformation du filetage lors de l'ouverture est grande, plus la contrainte exercée sur le filetage est élevée, plus le phénomène de durcissement cyclique est marqué et plus la pression FN sur le filetage est importante, ce qui tend à augmenter le couple de dévissage. En revanche, la largeur et la surface totale du filetage diminuent, le frottement avec le boulon diminue, la contrainte exercée sur le filetage augmente et la résistance à la fatigue oligocyclique diminue, ce qui tend à réduire le couple de dévissage maximal. Sous l'action combinée de multiples facteurs, il est difficile de prédire la variation du couple maximal en fonction du nombre d'utilisations répétées ; seule une étude expérimentale permet de l'observer.
Date de publication : 10 juillet 2023
