RESSORTS DE TORSION

CARACTÉRISTIQUES
  • Ressorts sur mesure en petites et moyennes séries
  • Diamètres de fil : 0.2 à 32 mm
MATÉRIAUX DE CONCEPTION 
Fils ronds, carrés ou méplats
  • Aciers « cordes à piano » (SM, SH, DH…)
  • Aciers 45SCD6 / 50CV4
  • Inox 302 (X10CrNi18.8 / inox 302 haute résistance
  • Inox 17-7 PH (X10CrNiA)
  • Inconel 600/750
  • Bronzes phosphoreux / béryllium
  • …
TRAITEMENTS

Par défaut, nos ressorts acier sont huilés.
Mais en fonction du matériau utilisé et de l’environnement d’utilisation un traitement de surface additionnel peut être nécessaire.

Exemples de traitements de surface :

  • Passivation
  • Cataphorèse
  • Zingage
  • Phosphatation manganèse
  • …
TOLÉRANCES par défaut
  • Diamètre extérieur, intérieur ou moyen : +/- 3 %
  • Raideur entre deux positions sous charge : +/- 10%
  • Longueurs des branches : +/- 2.5%
  • Diamètre du fil en fonction des normes en vigueur
LES ÉLÉMENTS À CONNAÎTRE pour définir un ressort
  • La matière ou le milieu ambiant
  • La position à l’état libre
  • Le diamètre de l’axe
  • La longueur de l’axe (pieds d’axe libre)
  • Les positions de travail
  • Les couples souhaités pour chaque position de travail (ou charge appliquée + position d’application de la charge)
  • La forme des extrémités

NB : La force réelle d’un ressort de torsion est largement influencée par ses conditions de montage et d’utilisation. C’est pourquoi il est très fortement recommandé de tester les ressorts en conditions réelles avant d’en figer le dimensionnement. 

DÉCRIRE UN RESSORT DE TORSION

TYPE D’ACCROCHAGE (FORMES D’EXTREMITES LES PLUS COURANTES)

SENS D’ENROULEMENT

Lorsqu’il travaille, le ressort de torsion doit s’enrouler sur lui-même.

Enroulement à droite :

Enroulement à gauche :

ENCOMBREMENT

En fonctionnement, les spires se resserrent sur l’axe
tandis que la longueur du ressort augmente.
L’axe doit être inférieur au diamètre intérieur du ressort au travail.
La longueur du pied d’axe doit tenir compte de l’allongement du ressort au travail.

POSITION LIBRE ET ANGLES DE TRAVAIL

Pour décrire le plus simplement possible le ressort souhaité et rester au plus proche des contraintes fonctionnelles, nous vous proposons le vocabulaire suivant :
Position libre = ouverture des branches (135° dans l’exemple ci-contre)
Angle de travail α1 = angle formé par le déplacement des branches entre la position libre et la position 1 (généralement position du ressort précontraint)
Angle de travail α2 = angle formé par le déplacement des branches entre la position libre et la position 2
Course de travail = α2- α1
Raideur : sans précision concernant les conditions de montage du ressort, la raideur considérée sera celle du corps du ressort.

Longueur des branches
En l’absence de dessin, la longueur communiquée sera considérée comme la distance entre l’axe et l’extrémité de la branche du ressort.

Point d’application des charges : à préciser impérativement par un schéma

Nota : Le point d’application des charges, la forme des extrémités et le mode de fixation modifient considérablement le couple de travail (augmentation du couple par application d’un bras de levier, diminution du couple en cas de flexion dans les branches…)

CALCULER SON RESSORT (PETITES FORMULES SIMPLIFIEES POUR UN FIL ROND)

Ld : longueur développée du corps du ressort (soit approximativement Dmoy x Su x π)
C1 : couple supporté pour un angle de travail α1 (branches encastrées)
Dmoy : diamètre moyen du corps du ressort
Su : nombre de spires utiles 

σ maxi : contrainte supportée sous la charge de travail maximale (cette contrainte ne doit pas dépasser 70% de la résistance du fil)

E = module de Young
Aciers : 20 000 à 24 000
Inox : 19 000
Bronzes : 11 000 à 13 000