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Perfectionnements aux axes de piston de moteurs.
On sati que l'axe de piston, obligatoirement réalise en acier, représente une fraction importante du poids des masses à mouvement alternatif, surtout dans le cas des pistons en métaux ou alliages légers: La présente invention se propose la. réalisation, pour les axes de piston,', de profils satisfaisant à la triple condition: de résistance, de légèreté et de facilité d'usinage.
Suivant l'invention, chaque moitié symétrique de l'axe de pis- ton, se terminepar un profil cylindrique. Elle'comprend, vers sa partie mediane; soit un profil formé d'un seul tronc de cône, avec pente réduite; soit deux troncs de cône successifs, celui vers le centre ayant une pentedifférente..
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Lorsque l'axe est libre dans le pied de''bielle,-l'on peut}'se-* lon chaque cas particulier, utiliser l'un ou l'autre des profils indiqués.
Quand il doit êtreimmobilisé par une vis, dans le pied de bielle fendu,l'axe doit avoir sa partie médiane renforcée, en raison de l'évidement extérieur ménagé pour. le 'passage de la vis. On utilisera. alors, soit le profil comportant deux troncs de cône, soit le profil ne comportant qu'un seul tronc de cône, mais dans-ce cas 1l ente en sera un peu plus.accentuée que dans le cas d'un axe li- bre dans le pied de bielle.
Ce profil intérieur à simple cône, offre sur le'.profil à dou- ble cône, l'avantage d'une plus grande facilité d'usinage et peut, eu pratique, suffiredans certains cas*
Il est possible; dans tous les cas, de supprimer, sur une cer- taine longueur; vers le milieu de l'axe, le .contact avet le pied de bielle, par une réduction du diamètre extérieur de l'axe, réduction qui peut être d'importance variable,' et calculée au mieux de chaque cas particulier.
Dans le cas d'un axe immobilisé par vis', dans -le pied de biel- le fendu, La longueur sur laquelle Le contact peut être ainsi par- tiellement supprimé, doit, de préférences-être égale ou. supérieure à la largeur maximum de 1-'encoche pour le-passage de la vis de fixa- tion.
L'invention sera mieux comprise en se référant au dessin anne- zé qui montre, à itre d'exemple, quelques-unes' des formes de réali- sation possibles. Sur ce dessin i fig.1 montre, en coupe longitudinale, un. axe de piston monté li- bre dans le pied de biell; fig.2, montre rapplication au cas d'un axe immobilisé par vis dans un pied de bielle fendu; fig.3 mentre, pour Le même cas, un profil simplifié, à simple tronc de cône; fig.4 montre, en coupe, un axe de piston devant être monté. libre dans le pied de bielle, -Le diamètre extérieur-de l'ace étant réduit
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légèrement, dans la partie médiane,.pour supprimer) sur une cer- taine longueur)' le contact avec le pied de bielle;
fig.5 et 6 montrent'l'application de la réduction de diamètre au cas d'un. axe immobilise: par vis, et présentant un profil interne à double tronc de cône; fig. 7 montre cette même application à un a.xe présentent un pro- fil interne à simple tronc de cône.
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Dans le caa'deun,axe de piston libre dans le 1¯ie3 ,le bielle, on peut adopter le profil de la coupe longitudinale, figure 1. Chaque moitié symétrique de 1/ axe comporte, intérieurement, vers le bout, une partie cylindrique 1 et vers le milieu un trcnc de cône 2, à pente douce.
'Lorsque, selon 'une disposition assez répandue, l'axe sera. im- mobilisé. par une vis dans le pied de bielle., fendu, on pourra. adop- ter le profil de la é"oupe longitudinale (figure 2).
Ce profil,dérive de celui de la figure 1, ,nais en raison de l'é- videmént 3, pour le passage de la vis de fixation, la partie média- ne de l'axe est intérieurement renforcée. Elle présente un tronc de . cône 5, à pente plus accentuée, se raccordant au tronc de cône 6.
La disposition latérale reste analogue à celle de la figure 1.
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Comme i1 a .été indiqué, unprofil tel que celui de la figure 2, mais sans 'le enc-oche extérieure 3., peut app1i'luer, éja 2eii;ent , au cas d'un axe libre dans le pied de bielle. nversemerrt: on.p,eut utiliser, dans le cas d'un axe immobilisé par vis, un profil analogue à celui de la figure L, et ne compo- tant qu'une seule partie tronconique 2 pour c que moitié symétri-
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que de L'axé, , 0n aura alors la forme de réalisation représentée en ...,, .. figure 3y da,s;'lâqùeZlé toutes choses restant égales, la pente de la pa...t$.à,-. éoniqué ) 'sera plus accentuée, dans le but de renforcer la partie médiane de l'axe, laquelle présente extérieurement l'en- coche 3.
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Dans la igire .4e' relative au cas d'un axe libre da,ns le pied de bielle, ¯une,¯ diminution de diamètre,supprime,extérieurement,sur
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une certaine longueur L, le contact entre l'axe et le pied de bielle. Leur poussée réciproque s'exerce, symétriquement,de cha- que côté,sur une longueur réduite e. la suppression du. contact avec le pied- de bielle produit une modification des conditions de travail en ce sens qu'il 'en résulte une sensiblediminution des moments fléchisaant svers le milieu de l'axe de piston, c'est-à-dire dans sa région la plus chargée.
La. diminution de fatigue atteint 13 à 20%. De !étude du diagram- me des moments fléchissants, il résulte que le moment fléchissant maximum est atteint, non plus au milieu de l'axe, mais au point ou- commence la suppression du contact avec le pied de bielle. Ce maximum, conserve ensuite la même valeur jusqu'au milieu de l'axe.
Cette diminution de contact au milieu de.l'axe' et sur une cer- taine longueur, permetd'éliminer toute La couche superficielle durcie (par cémentation, nitruration au autre procède), pour ne conserver en cette région de l'axe', soumise aux déformations, la plus fatiguée, et où la flexibilité doit être maximum, que du métal doux,très déformable et non fragile.
L'axe comporte, intérieurement, dans sa. partie médiane un profil cylindrique 7, ayant également unelongueur L. Vers chaque bout de l'axe se retrouve une autre partie cylindrique 8. Un trobc de cône 9, àpente réduite,raccorde les surfaces cylindriques 7 et 3.
Lorsque l'axe sera immobilisé, par une vis, dans un pied de bielle fendu, on utilisera le profil de la figure 5.
Ce profil dérive de celui de la figure 4, mais en raison de l'encoche 10, ménagée pour le passage d'e la vis, chaque moitié centrale del'axe eat intérieurement renforcée, et présente un tronc de cône 12 .
La largeur A, entre les grandes bases des troncs de cône sy- métriques, 12, est égale à celle maximum. de l'évidement 10.
Daus l'exemple de la figure 6, on a supposé un axe immobili- sé par vis dans le pied de bielle fendu, cet axe présentant un profil interne double tronc de cône analogue, à celui de la fi-
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gure 2. La réduction du diamètre extérieur* D, réduction d' im- portance variable'et calculée au mieux de chaque cas particu- lier, supprime le contact sur une largeur de préférence égale ou supérieure à 'la largeur maxima A de 1.' encoche 3.
De même,dans 1'exemple de la figure 7 -profil à simple tronc de cône, analogue à celui, de la figure 3-, le conta.ct est partiel- lement supprimé sur une largeur L de préférence égale ou supérieu- re à la. largeur maxima & de L'encoche 3. les dessins n'étant fournis qu'à titra d'exemple, pour la clar- té de la description, leurs.dimensions relatives sont arbitraires.
Cellès-c.i seront calculées exactement, à la. demande de chaque cas particulier.
RÉSUMÉ 'Axe de piston, entièrement évidé, caractérisé en ce que:
1 au milieu'de l'axe et sur une certaine longueur, une réduction du diamètre extérieur de l'axe de piston, supprime le contact de celui-ci avec le-pied de bielle, en vue d'une sensible diminution des moments fléchissants dans cette région de l'a.xe
2 Au milieu de 1)axe et sur une certaine longueur,toute la couche superficielle durcie (par cémentation, nitruration ou au- tre procédé), est éliminée par une réduction du diamètre de l'axe en cette région médiane, pour ne donserver, en cette région d.e l'axe soumise aux déformations, que du métal '-aux, très déforma- ble et non fragile.
3 A chaque bout, il présente sur une certaine longueur un pro- fil intérieur cylindrique suivi d'un renforcement progressif vers le 'milieu de laxe, renforcement obtenu par au moins un profil tron- conique.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.