SIST ISO 7905-1:2002
(Main)Plain bearings -- Bearing fatigue -- Part 1: Plain bearings in test rigs and in applications under conditions of hydrodynamic lubrication
Plain bearings -- Bearing fatigue -- Part 1: Plain bearings in test rigs and in applications under conditions of hydrodynamic lubrication
Describes a method of improving test result comparability by evaluating the stresses in the bearing layers leading to fatigue. A similar evaluation is required in practical applications. Because the stresses are the result of pressure build-up in the hydrodynamic film, it is essential to fully state the conditions of operation and lubrication. Is restricted to fatigue under full hydrodynamic separation of the bearing surfaces by a lubricant film.
Paliers lisses -- Fatigue des paliers -- Partie 1: Paliers dans les machines d'essai et dans les applications en lubrification hydrodynamique
Drsni ležaji - Utrujanje ležaja - 1. del: Preskušanje drsnih ležajev na preskuševališču in drsni ležaji v pogojih obratovanja pri hidrodinamičnem mazanju
General Information
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Standards Content (Sample)
SLOVENSKI STANDARD
SIST ISO 7905-1:2002
01-marec-2002
'UVQLOHåDML8WUXMDQMHOHåDMDGHO 3UHVNXãDQMHGUVQLKOHåDMHYQD
SUHVNXãHYDOLãþXLQGUVQLOHåDMLYSRJRMLKREUDWRYDQMDSULKLGURGLQDPLþQHP
PD]DQMX
Plain bearings -- Bearing fatigue -- Part 1: Plain bearings in test rigs and in applications
under conditions of hydrodynamic lubrication
Paliers lisses -- Fatigue des paliers -- Partie 1: Paliers dans les machines d'essai et dans
les applications en lubrification hydrodynamique
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 7905-1:1995
ICS:
21.100.10 Drsni ležaji Plain bearings
SIST ISO 7905-1:2002 en
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
---------------------- Page: 1 ----------------------
SIST ISO 7905-1:2002
---------------------- Page: 2 ----------------------
SIST ISO 7905-1:2002
ISO
INTERNATIONAL
STANDARD 7905-1
First edition
1995-02-01
- Bearing fatigue -
Plain bearings
Part 1:
Plain bearings in test rigs and in applications
under conditions of hydrodynamic lubrication
Paliers kses - Fatigue des paliers -
Partie 7: Paliers dans /es machines d ’essai et dans /es applications en
lubrifica Gon hydrodynamique
Reference number
ISO 7905-1 :1995(E)
---------------------- Page: 3 ----------------------
SIST ISO 7905-1:2002
ISO 7905=1:1995(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national Standards bodies (ISO member bodies). The work
of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Esch member body interested in a subject for
which a technical committee has been established has the right to be
represented on that committee. International organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard ISO 7905-1 was prepared by Technical Committee
lSO/TC 123, Plain bearings, Subcommittee SC 2, Materiak and lubricants,
their properties, characteristics, test methods and testing conditions.
ISO 7905 consists of the following Parts, under the general title Plain
bearings - Bearing fatigue:
- Part 1: Plain bearings in test rigs and 117 applications under conditions
of hydrodynamic lubrication
- Part 2: Test with a cylindrical specimen of a metallic bearing material
- Part 3: Test on plain Strips of a metallic multilayer bearing material
- Part 4: Tests on half-bearings of a metallic multilayer bearing ma-
terial
Annex A forms an integral part of this part of ISO 7905. Annex B is for
information only.
0 ISO 1995
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronie or mechanical, including photocopying and
microfilm, without Permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-l 211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
---------------------- Page: 4 ----------------------
SIST ISO 7905-1:2002
INTERNATIONAL STANDARD 0 ISO ISO 7905-1: 1995( E)
Plain bearings - Bearing fatigue -
Part 1:
Plain bearings in test rigs and in applications under
conditions of hydrodynamic lubrication
in conditions of full hydrodynamic Iubrication. lt com-
1 Scope
prises dynamic loading in bi-metal and multilayer
bearings.
This part of ISO 7905 describes a method of improv-
ing test result comparability by evaluating the Stresses
NOTE 1
The number of practical applications with differ-
in the bearing layers leading to fatigue (see
ent requirements has led to the development of many
annex A). A similar evaluation is required in practical
bearing test rigs. If the conditions of lubrication employed
applications. Because the Stresses are the result of
on these test rigs are not defined in detail, test results from
pressure build-up in the hydrodynamic film, it is es-
different rigs are generally neither comparable nor applicable
sential to fully state the conditions of Operation and
in practice. Different test rigs may yield inconsistent ranking
lubrication. In addition to dynamic loading, dimen-
between equal materials.
sional and running characteristics, the inclusion of the
following adequately defines the fatigue System:
2 Normative references
a) under conditions of dynamic loading the minimum
The following Standards contain provisions which,
bearing oil film thickness as a function of time and
through reference in this text, constitute provisions
location to ensure no excessive local overheating
of this part of ISO 7905. At the time of publication, the
or shearing as a result of mixed lubrication when
editions indicated were valid. All Standards are subject
running in;
to revision, and Parties to agreements based on this
part of ISO 7905 are encouraged to investigate the
b) the distribution of pressure circumferentially and
possibility of applying the most recent editions of the
axially with time under dynamic loading;
Standards indicated below. Members of IEC and ISO
maintain registers of currently valid International
c) from this the resulting Stresses in the bearing
Standards.
layers as a function of time and location, es-
pecially the maximum alternating stress.
ISO 468:1982, Surface roughness - Parameters,
Furthermore, bearing fatigue may be affected by their values and general rules for specifying require-
men ts.
mixed lubrication, wear, dirt, tribochemical reactions
and other effects encountered in use thus compli-
ISO 7902-1: --J, Hydrodynamit plain journal bearings
cating the fatigue Problem. This patt of ISO 7905 is
under s teady-s ta te conditions - Circular cylindrical
therefore restricted to fatigue under full hydrodynamic
bearings - Part 1: Calculation procedure.
Separation of the bearing surfaces by a Iubricant film.
This part of ISO 7905 applies to oil-lubricated plain ISO 7902-2: -‘1, Hydrodynamit piajn journal bearlngs
cylindrical bearings, in test rigs and application running under steady-sta te conditions - Circular cylndrkal
1) To be published.
1
---------------------- Page: 5 ----------------------
SIST ISO 7905-1:2002
ISO 7905~1:1995( E) 0 ISO
bearings - Part 2: Functions used in the calculation
4.2 Test methods
procedure.
The test methods shall have the following character-
ISO 7902-3: --? Hydrodynamit p lain journal bearings
istics:
under s teady-s ta te conditions - Circular cylindrical
a) the ability to apply specialized measuring tech-
bearings - Part 3: Permissible operational par-
niques for oil film thickness, lubricant tempera-
ameters.
ture, pressure distribution and Crack disintegration
debris; such techniques for the latter aspect in-
3 Objective of testing clude continuous radio nuclide measurement of
wear or X-ray fluorescent analysis of intermittently
In this part of ISO 7905 the objective of testing with
withdrawn Iubricant samples;
plain bearing test rigs, operating in conditions of full
hydrodynamic lubrication, is to measure the dynamic b) weil-defined, experimentally verif ied hydro-
Ioad-carrying capacity e.g. the fatigue indurance limit dynamic conditions (e.g. the verification of effec-
of the bearing layer material in terms of amplitude of tive indicative of
viscosity hydrodynamic
stress and number of cycles. This may be presented
behaviour);
as a Q-N curve (endurante limit stress plotted against
c) clear distinction between mixed lubrication during
number of cycles), or as the endurante limit stress for
running-in and full hydrodynamic lubrication during
a specified number of cycles. Endurante limit is
fatigue testing;
reached when Cracks appear in the bearing surface.
In terms of current understanding, the restriction to d) the stress tan traverse the bearing as uniformly
full hydrodynamic lubrication is a necessary simplifi- as possible (rotating load) in Order to detect ir-
cation of the fatigue Problem. This implies that the regularities in the bearing material;
essential running-in of the bearing under test shall be
e) simple, theoretically and experimentally reproduc-
carefully controlled to avoid significant predamage
from excessive temperature and frictional shear ible hydrodynamic conditions (i.e. a rotating load
produces a hydrodynamic film and pressure dis-
stress which may Cause surface microcracks.
tribution equal to a static load).
It should be noted that fatigue testing of bearing
NOTE 2
materials may be conducted also by utilizing the more clas-
5 Test methods
sic methods of testing. See Parts 2 to 4 of ISO 7905.
In Order to assure the compatibility of test results
from different test rigs and their putting into practice,
4 Requirements
all Parameters controlling the hydrodynamic oil film
shall be detailed, starting with test conditions, bearing
4.1 Test rigs
dimensions, lubricant and other factors influencing
hydrodynamic oil film. The following constitute the
In Order to define the operating and lubricating con-
essential characteristic conditions and Parameters for
ditions, the test rig shall have the following charac-
fatigue testing.
teristics:
5.1 Characteristic conditions
simple and clear mechanical construction;
a)
5.1 .l Effective running-in procedure
easy dismantling, preferably with an in situ bear-
b)
ing inspection capability;
This is designed in Order to avoid excessive tempera-
ture and frictional shear stress due to heavy asperity
bearing dimensional stability under test together
d
contact. The progress of running in may be monitored
with resistance to deformation of housing and
by measurements of temperature, electrical resist-
shaft deflection;
ante, impedance or continuous
radio nuclide
measurement. For guidance h, should initially be
adequate Iubricant supply without impairing oil
d)
greater than (R, b + R, & where b equals the mini-
film pressure development;
mum oil film thickness determined by measurement
or calculation in accordance with Parts 1 to 3 of
be capable of exceeding the entire range of
e)
ISO 7902, and Rzb and R,, are the height of the Profile
load/stress and temperature encountered in prac-
irregularities in t& Points of the bearing and counter-
tice.
2
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SIST ISO 7905-1:2002
0 ISO ISO 790501:1995( E)
The number of
face respectively, in accordance with ISO 468. Pol- 5.1.5 load cycles required to
ishing during running-in will allow the value of h0 to effect the first fatigue
be reduced but during fatigue testing it should not be
This darnage should be in the form of a Crack or
less than the initial value of R,,. The running-in pro-
Cracks (greater than 5 mm in length) or breakout of
cedure progressively reduces the minimum oil film
bearing lining material. Normally Q-N curve testing is
thickness by a combination of reduced oil viscosity
terminated for practical considerations at 50 x IO6
through increases in temperature, and by step in-
stress cycles. The endurante limit stress may be
creases of load. The magnitude of load Steps should
quoted at a specified. number of cycles; e.g. 3 x IO ”,
be controlled by minimizing temperature Spikes, ex-
10 x 106, 25 x 1 O6 or 50 x 106. A specimen without
cessive radio nuclide wear indication, or excessive
failure during fatigue testing to a specified endurante
duration of zero electrical contact resistance.
should be identified in the report. Due to the scatter
NOTE 3 For electrical contact resistance control, the
of test results normally experienced and the statistical
bearing is electrically isolated from the test rig. The elec-
nature of the fatigue limit, it is recommended that the
trical scheme should provide for monitoring a IO mV differ-
results are evaluated on the basis of statistical meth-
ence of potential between the shaft and bearing at a supply
ods.
Point with 100 fi internal resistance, which drops to
0,Ol mV during asperity contact. Load increments should
be adjusted so as to minimise the duration of asperity con-
5.2 Characteristic information
tact.
If the evaluation of the test results up to the endur-
5.1.2 Avoidance of deviation in the geometry of
ante limit stress at fixed temperatures, controlled to
the structural elements of the plain bearing
+ 2 “C, is not carried out by the investigator himself
-
assembly
then it will be necessary to fully report the information
below. If the bearing material undergoes Change dur-
This is to avoid results being affected and their
ing test (e.g. diffusion or a similar process) this should
transferability reduced. Such geometrical discrep-
be documented as additional information (e.g. a met-
ancies may include housing distortion, shaft deflection
allurgical report). The information is subdivided in such
or misalignment and uneven hard rub marks in the
a way that the data requirements may be reduced
plain bearing surface.
depending on the degree of detailed evaluation of the
end result - the endurante limit Stresses.
5.1.3 The effective temperature of the bearing
and hydrodynamic film
5.2.1 Test rig description
These represent the temperature distribution uni-
This should comprise the designation, construction,
formity. Alternatively the temperatures of oil inlet,
load principles, design limits, lubricant supply includ-
outlet splash in the main loaded area and bearing
ing ancillary equipment and the measuring method
surface/subsurface are to be measured.
and arrangements.
5.1.4 The dynamic load amplitude and direction
5.2.2 Test bearing description
as a function of time
This should consist of the following dimensions:
These form the basis of evaluation of peripheral/axial
bearing, including different layer thicknesses; housing
film pressure distribution as a function of time and
in the diametral and axial directions; clearance, es-
Position on the bearing surface. Alternatively the
pecially under test conditions; surface roughness par-
measurement of pressure distribution may be used.
ameters. Additionally the material designation should
Either method is to be used for evaluating the dy-
be provided comprising Chemical composition, manu-
namic Stresses in the individual bearing layers in Order
facturing processes with thermophysical treatment
to find the surface location of maximum stress in
and static strength data including Young ’s modulus
terms of the mean and alternating stress at the en-
and Poisson ’s ratio.
durante limit.
NOTE 4 Pressure measurement not affecting hydro-
5.2.3 Test journal description
dynamic film development and stress by gauges may be
carried out by evaporated thin metal film techniques. The
This should include dimensions, surface roughness
measurement should be conducted beforehand under the
Parameter, hardness and, if evident, deflection and
Same conditions, but not during the fatigue testing pro-
cedure. misalignment values.
---------------------- Page: 7 ----------------------
SIST ISO 7905-1:2002
0 ISO
ISO 7905=1:1995(E)
5.2.4 Specific details of test load The results may be compared with data from other
mechanical test met
...
ISO
INTERNATIONAL
STANDARD 7905-1
First edition
1995-02-01
- Bearing fatigue -
Plain bearings
Part 1:
Plain bearings in test rigs and in applications
under conditions of hydrodynamic lubrication
Paliers kses - Fatigue des paliers -
Partie 7: Paliers dans /es machines d ’essai et dans /es applications en
lubrifica Gon hydrodynamique
Reference number
ISO 7905-1 :1995(E)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 7905=1:1995(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national Standards bodies (ISO member bodies). The work
of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Esch member body interested in a subject for
which a technical committee has been established has the right to be
represented on that committee. International organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard ISO 7905-1 was prepared by Technical Committee
lSO/TC 123, Plain bearings, Subcommittee SC 2, Materiak and lubricants,
their properties, characteristics, test methods and testing conditions.
ISO 7905 consists of the following Parts, under the general title Plain
bearings - Bearing fatigue:
- Part 1: Plain bearings in test rigs and 117 applications under conditions
of hydrodynamic lubrication
- Part 2: Test with a cylindrical specimen of a metallic bearing material
- Part 3: Test on plain Strips of a metallic multilayer bearing material
- Part 4: Tests on half-bearings of a metallic multilayer bearing ma-
terial
Annex A forms an integral part of this part of ISO 7905. Annex B is for
information only.
0 ISO 1995
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronie or mechanical, including photocopying and
microfilm, without Permission in writing from the publisher.
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Printed in Switzerland
ii
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INTERNATIONAL STANDARD 0 ISO ISO 7905-1: 1995( E)
Plain bearings - Bearing fatigue -
Part 1:
Plain bearings in test rigs and in applications under
conditions of hydrodynamic lubrication
in conditions of full hydrodynamic Iubrication. lt com-
1 Scope
prises dynamic loading in bi-metal and multilayer
bearings.
This part of ISO 7905 describes a method of improv-
ing test result comparability by evaluating the Stresses
NOTE 1
The number of practical applications with differ-
in the bearing layers leading to fatigue (see
ent requirements has led to the development of many
annex A). A similar evaluation is required in practical
bearing test rigs. If the conditions of lubrication employed
applications. Because the Stresses are the result of
on these test rigs are not defined in detail, test results from
pressure build-up in the hydrodynamic film, it is es-
different rigs are generally neither comparable nor applicable
sential to fully state the conditions of Operation and
in practice. Different test rigs may yield inconsistent ranking
lubrication. In addition to dynamic loading, dimen-
between equal materials.
sional and running characteristics, the inclusion of the
following adequately defines the fatigue System:
2 Normative references
a) under conditions of dynamic loading the minimum
The following Standards contain provisions which,
bearing oil film thickness as a function of time and
through reference in this text, constitute provisions
location to ensure no excessive local overheating
of this part of ISO 7905. At the time of publication, the
or shearing as a result of mixed lubrication when
editions indicated were valid. All Standards are subject
running in;
to revision, and Parties to agreements based on this
part of ISO 7905 are encouraged to investigate the
b) the distribution of pressure circumferentially and
possibility of applying the most recent editions of the
axially with time under dynamic loading;
Standards indicated below. Members of IEC and ISO
maintain registers of currently valid International
c) from this the resulting Stresses in the bearing
Standards.
layers as a function of time and location, es-
pecially the maximum alternating stress.
ISO 468:1982, Surface roughness - Parameters,
Furthermore, bearing fatigue may be affected by their values and general rules for specifying require-
men ts.
mixed lubrication, wear, dirt, tribochemical reactions
and other effects encountered in use thus compli-
ISO 7902-1: --J, Hydrodynamit plain journal bearings
cating the fatigue Problem. This patt of ISO 7905 is
under s teady-s ta te conditions - Circular cylindrical
therefore restricted to fatigue under full hydrodynamic
bearings - Part 1: Calculation procedure.
Separation of the bearing surfaces by a Iubricant film.
This part of ISO 7905 applies to oil-lubricated plain ISO 7902-2: -‘1, Hydrodynamit piajn journal bearlngs
cylindrical bearings, in test rigs and application running under steady-sta te conditions - Circular cylndrkal
1) To be published.
1
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bearings - Part 2: Functions used in the calculation
4.2 Test methods
procedure.
The test methods shall have the following character-
ISO 7902-3: --? Hydrodynamit p lain journal bearings
istics:
under s teady-s ta te conditions - Circular cylindrical
a) the ability to apply specialized measuring tech-
bearings - Part 3: Permissible operational par-
niques for oil film thickness, lubricant tempera-
ameters.
ture, pressure distribution and Crack disintegration
debris; such techniques for the latter aspect in-
3 Objective of testing clude continuous radio nuclide measurement of
wear or X-ray fluorescent analysis of intermittently
In this part of ISO 7905 the objective of testing with
withdrawn Iubricant samples;
plain bearing test rigs, operating in conditions of full
hydrodynamic lubrication, is to measure the dynamic b) weil-defined, experimentally verif ied hydro-
Ioad-carrying capacity e.g. the fatigue indurance limit dynamic conditions (e.g. the verification of effec-
of the bearing layer material in terms of amplitude of tive indicative of
viscosity hydrodynamic
stress and number of cycles. This may be presented
behaviour);
as a Q-N curve (endurante limit stress plotted against
c) clear distinction between mixed lubrication during
number of cycles), or as the endurante limit stress for
running-in and full hydrodynamic lubrication during
a specified number of cycles. Endurante limit is
fatigue testing;
reached when Cracks appear in the bearing surface.
In terms of current understanding, the restriction to d) the stress tan traverse the bearing as uniformly
full hydrodynamic lubrication is a necessary simplifi- as possible (rotating load) in Order to detect ir-
cation of the fatigue Problem. This implies that the regularities in the bearing material;
essential running-in of the bearing under test shall be
e) simple, theoretically and experimentally reproduc-
carefully controlled to avoid significant predamage
from excessive temperature and frictional shear ible hydrodynamic conditions (i.e. a rotating load
produces a hydrodynamic film and pressure dis-
stress which may Cause surface microcracks.
tribution equal to a static load).
It should be noted that fatigue testing of bearing
NOTE 2
materials may be conducted also by utilizing the more clas-
5 Test methods
sic methods of testing. See Parts 2 to 4 of ISO 7905.
In Order to assure the compatibility of test results
from different test rigs and their putting into practice,
4 Requirements
all Parameters controlling the hydrodynamic oil film
shall be detailed, starting with test conditions, bearing
4.1 Test rigs
dimensions, lubricant and other factors influencing
hydrodynamic oil film. The following constitute the
In Order to define the operating and lubricating con-
essential characteristic conditions and Parameters for
ditions, the test rig shall have the following charac-
fatigue testing.
teristics:
5.1 Characteristic conditions
simple and clear mechanical construction;
a)
5.1 .l Effective running-in procedure
easy dismantling, preferably with an in situ bear-
b)
ing inspection capability;
This is designed in Order to avoid excessive tempera-
ture and frictional shear stress due to heavy asperity
bearing dimensional stability under test together
d
contact. The progress of running in may be monitored
with resistance to deformation of housing and
by measurements of temperature, electrical resist-
shaft deflection;
ante, impedance or continuous
radio nuclide
measurement. For guidance h, should initially be
adequate Iubricant supply without impairing oil
d)
greater than (R, b + R, & where b equals the mini-
film pressure development;
mum oil film thickness determined by measurement
or calculation in accordance with Parts 1 to 3 of
be capable of exceeding the entire range of
e)
ISO 7902, and Rzb and R,, are the height of the Profile
load/stress and temperature encountered in prac-
irregularities in t& Points of the bearing and counter-
tice.
2
---------------------- Page: 4 ----------------------
0 ISO ISO 790501:1995( E)
The number of
face respectively, in accordance with ISO 468. Pol- 5.1.5 load cycles required to
ishing during running-in will allow the value of h0 to effect the first fatigue
be reduced but during fatigue testing it should not be
This darnage should be in the form of a Crack or
less than the initial value of R,,. The running-in pro-
Cracks (greater than 5 mm in length) or breakout of
cedure progressively reduces the minimum oil film
bearing lining material. Normally Q-N curve testing is
thickness by a combination of reduced oil viscosity
terminated for practical considerations at 50 x IO6
through increases in temperature, and by step in-
stress cycles. The endurante limit stress may be
creases of load. The magnitude of load Steps should
quoted at a specified. number of cycles; e.g. 3 x IO ”,
be controlled by minimizing temperature Spikes, ex-
10 x 106, 25 x 1 O6 or 50 x 106. A specimen without
cessive radio nuclide wear indication, or excessive
failure during fatigue testing to a specified endurante
duration of zero electrical contact resistance.
should be identified in the report. Due to the scatter
NOTE 3 For electrical contact resistance control, the
of test results normally experienced and the statistical
bearing is electrically isolated from the test rig. The elec-
nature of the fatigue limit, it is recommended that the
trical scheme should provide for monitoring a IO mV differ-
results are evaluated on the basis of statistical meth-
ence of potential between the shaft and bearing at a supply
ods.
Point with 100 fi internal resistance, which drops to
0,Ol mV during asperity contact. Load increments should
be adjusted so as to minimise the duration of asperity con-
5.2 Characteristic information
tact.
If the evaluation of the test results up to the endur-
5.1.2 Avoidance of deviation in the geometry of
ante limit stress at fixed temperatures, controlled to
the structural elements of the plain bearing
+ 2 “C, is not carried out by the investigator himself
-
assembly
then it will be necessary to fully report the information
below. If the bearing material undergoes Change dur-
This is to avoid results being affected and their
ing test (e.g. diffusion or a similar process) this should
transferability reduced. Such geometrical discrep-
be documented as additional information (e.g. a met-
ancies may include housing distortion, shaft deflection
allurgical report). The information is subdivided in such
or misalignment and uneven hard rub marks in the
a way that the data requirements may be reduced
plain bearing surface.
depending on the degree of detailed evaluation of the
end result - the endurante limit Stresses.
5.1.3 The effective temperature of the bearing
and hydrodynamic film
5.2.1 Test rig description
These represent the temperature distribution uni-
This should comprise the designation, construction,
formity. Alternatively the temperatures of oil inlet,
load principles, design limits, lubricant supply includ-
outlet splash in the main loaded area and bearing
ing ancillary equipment and the measuring method
surface/subsurface are to be measured.
and arrangements.
5.1.4 The dynamic load amplitude and direction
5.2.2 Test bearing description
as a function of time
This should consist of the following dimensions:
These form the basis of evaluation of peripheral/axial
bearing, including different layer thicknesses; housing
film pressure distribution as a function of time and
in the diametral and axial directions; clearance, es-
Position on the bearing surface. Alternatively the
pecially under test conditions; surface roughness par-
measurement of pressure distribution may be used.
ameters. Additionally the material designation should
Either method is to be used for evaluating the dy-
be provided comprising Chemical composition, manu-
namic Stresses in the individual bearing layers in Order
facturing processes with thermophysical treatment
to find the surface location of maximum stress in
and static strength data including Young ’s modulus
terms of the mean and alternating stress at the en-
and Poisson ’s ratio.
durante limit.
NOTE 4 Pressure measurement not affecting hydro-
5.2.3 Test journal description
dynamic film development and stress by gauges may be
carried out by evaporated thin metal film techniques. The
This should include dimensions, surface roughness
measurement should be conducted beforehand under the
Parameter, hardness and, if evident, deflection and
Same conditions, but not during the fatigue testing pro-
cedure. misalignment values.
---------------------- Page: 5 ----------------------
0 ISO
ISO 7905=1:1995(E)
5.2.4 Specific details of test load The results may be compared with data from other
mechanical test methods (see Parts 2 to 4 of
This should include amplitude and direction, as a
ISO 7905) by means of the Haigh diagram in which
function of time; frequency and shaft Speed, both
stress amplitude is plotted against mean stress.
during running-in and fatigue testing; the duration of
the test.
5.2.10 Other test results
5.2.5 Designation of lubricant and supply
These should comprise a description of the darnage;
This should include: type of lubricant; viscosity-
Position and extent of cracking; absence or presence
temperature and density-temperature relationships;
of wear or scoring;
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 7905-I
Première édition
1995-02-01
- Fatigue des paliers -
Paliers lisses
Partie 1: I
Paliers dans les machines d’essai et dans les
applications en lubrification hydrodynamique
Plain bearings - Bearing fatigue -
Part 1: Plain bearings in test rigs and in applications under conditions of
hydrodynamic lubrica tion
Numéro de référence
ISO 7905-I :1995(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 7905=1:1995(F)
Avant-propos
LYS0 (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 7905-I a été élaborée par le comité
techniques ISO/TC 123, Paliers lisses, sous-comité SC 2, Mat&iaux et
lubrifiants, leurs propriétés, caractéristiques, méthodes d’essais et
conditions d’essais.
L’ISO 7905 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre
- Fatigue des paliers:
général Paliers lisses
d’essai
- Partie 1: Paliers dans les machines et dans les applications en
lubrification hydrodynamique
- Partie 2: Essai d’éprouvettes cylindriques en matériau an tifriction
métallique
en matériau an tifric tion
- Partie 3: Essai sur éprouvettes plates
métallique multicouche
- Partie 4: Essai sur demi-coussinets en matériau an tifric tion
métallique multicouche
L’annexe A fait partie intégrante de la présente partie de I’ISO 7905.
L’annexe B est donnée uniquement a titre d’information.
0 ISO 1995
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 l CH-121 1 Genève 20 l Suisse
Version française tirée en 1996
Imprimé en Suisse
ii
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NORME INTERNATIONALE @ 60
ISO 7905=1:1995(F)
Paliers lisses - Fatigue des paliers -
Partie 1:
Paliers dans les machines d’essai et dans les applications en
lubrification hydrodynamique
1 Domaine d’application
L/rprésente partie de I’ISO 7905 décrit une méthode permettant d’améliorer les capacités de comparaison des
résultats d’essai en évaluant les contraintes entraînant une fatigue auxquelles sont soumises les couches des
paliers, (voir annexe A). Une évaluation similaire est également nécessaire dans les applications pratiques. Les
contraintes sont dues à l’accumulation de pression dans le film hydrodynamique; par conséquent, il est essentiel
de stipuler précisément les conditions de fonctionnement et de lubrification. Outre les charges dynamiques, les
caractéristiques dimensionnelles et de fonctionnement, l’inclusion des éléments suivants permet de définir avec
exactitude le système de fatigue:
a) dans des conditions de charge dynamique, l’épaisseur minimale du film d’huile dans le palier, en fonction du
temps et du lieu, afin d’éviter toute surchauffe locale excessive ou cisaillement dus à une lubrification mixte
lors du rodage;
b) la répartition dans le temps de la pression dans le sens périphérique et axial dans des conditions de charge
dynamique;
à partir de ces éléments, les contraintes en résultant dans les couches de palier, en fonction du temps et du
d
lieu, en particulier la contrainte alternée maximale.
D’autre part, la fatigue des paliers peut être affectée par une lubrification mixte, l’usure, la saleté, des réactions
tribochimiques et autres effets dus à l’utilisation, ce qui aggrave le problème. La présente partie de I’ISO 7905 se
limite donc a la fatigue pour une séparation hydrodynamique complète des surfaces de paliers par un film d’huile.
La présente partie de I’ISO 7905 s’applique aux paliers lisses cylindriques lubrifiés à I’huile, dans les machines
d’essai et dans les applications en lubrification hydrodynamique. Elle englobe la charge dynamique dans les paliers
bimétalliques et multicouches.
NOTE 1 Le nombre d’applications pratiques aux différentes exigences a conduit au développement de nombreuses machines
d’essai de paliers. Si les conditions de’ lubrification employées sur ces machines d’essai ne sont pas définies dans le détail, les
résultats des essais effectués sur différentes machines ne sont généralement ni comparables ni exploitables dans la pratique.
Des machines d’essai différentes peuvent mener à diverses évaluations pour des matériaux semblables.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente partie de I’ISO 7905. Au moment de la publication, les éditions indiquées
étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des accords fondés sur la présente
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@ ISO *
ISO 7905-I :1995(F)
partie de I’ISO 7905 sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les éditions les plus récentes des normes
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur
à un moment donné.
ISO 468: 1982, Rugosité de surface - Paramètres, leurs valeurs et les règles générales de la déterminations des
spécifications.
ISO 7902-I :- I), Paliers lisses hydrodynamiques radiaux fonctionnant en régime stabilisé - Paliers circulaires
Partie 7: Méthode de calcul.
cylindriques -
ISO 7902-2:- 1), Paliers lisses hydrodynamiques radiaux fonctionnant en régime stabilisé - Paliers circulaires
- Partie 2: Fonctions utilisées pour le calcul.
cylindriques
1), Paliers lisses hydrodynamiques radiaux fonctionnant en régime stabilisé - Paliers circulaires
ISO 7902-3:-
cylindriques - Partie 3: Paramètres opérationnels admissibles.
3 Objectif des essais
Dans la présente partie de I’ISO 7905, l’objectif des essais effectués au moyen de machines d’essai de paliers
lisses, travaillant dans des conditions de lubrification purement hydrodynamique, est de mesurer la capacité de
charge dynamique, par exemple la limite d’endurance à la fatigue du matériau antifriction, en termes d’amplitude de
contrainte et de nombre de cycles. Ceci peut être présenté comme une courbe Q-N (contrainte limite
d’endurance, reportée en fonction d’un nombre de cycles), ou comme la contrainte limite d’endurance pour un
nombre particulier de cycles. L’endurance limite est atteinte lorsque des fissures apparaissent à la surface du
palier.
Actuellement, pour une bonne compréhension, la limitation à la lubrification purement hydrodynamique est une
simplification nécessaire du problème de fatigue. Cela implique que le rodage essentiel du palier soumis à l’essai
soit soigneusement contrôlé afin d’éviter qu’une température excessive et un cisaillement par friction n’entraînent
des microfissures superficielles.
NOTE 2 II convient de noter que les essais de fatigue effectués sur les matériaux antifriction peuvent également être
méthodes d’essai plus classiques. Voir parties 2 à 4 de I’ISO 7905.
effectués par l’emploi de
4 Prescriptions
4.1 Machines d’essai
conditions opératoires et de lubrification, la machine d’essai doit comprendre les caractéristiques
Pour définir les
suivantes:
a) construction mécanique simple et claire;
b) démontage facile, de préférence avec possibilité d’inspection du palier in situ;
stabilité dimensionnelle du palier soumis aux essais ainsi que résistance à la déformation du logement et à la
d
flexion de l’arbre;
d) alimentation suffisante en lubrifiant n’affectant pas la montée en pression du film d’huile;
e) capacité de dépasser la plage totale de charge/contrainte et de température rencontrées dans la pratique.
4.2 Méthodes d’essai
Les méthodes d’essai doivent comprendre les caractéristiques suivantes:
capacité d’appl quer des techni ques de me surage spécia lisées pour l’épaisseur du film d’huile, la température
a)
les débris de désintégration après fissu re; dans ce dernier cas, ces
du lubrifiant, la répartitio n de la pression et
1) À publier.
2
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0 ISO ISO 790591:1995( F)
techniques comprennent le mesurage de l’usure en continu par radionucléides ou l’analyse par fluorescence
X d’échantillons de lubrifiant prélevés par intermittence;
bien définies sont essentielles (par exemple
des condition s hyd rodynamiques expérimentale m ent vérifiées et
b)
la vérification de la viscosité effective, indiquant le comportement hydrodynamique);
c) distinction claire entre lubrification mixte au cours du rodage et lubrification hydrodynamique pendant les
essais de fatigue;
d) la mise sous contrainte du palier doit se faire de manière aussi uniforme que possible (charge tournante) afin -
de détecter les irrégularités du matériau antifriction;
e) conditions hydrodynamiques simples, reproductibles dans la théorie comme dans la pratique (par exemple une
charge tournante génère un film hydrodynamique et une répartition de la pression égale à une charge statique).
5 Méthodes d’essai
Afin d’assurer la compatibilité des résultats d’essai obtenus sur différentes machines d’essai et de permettre
l’exploitation pratique de ces résultats, tous les paramètres régissant le film d’huile hydrodynamique doivent être
détaillés, à savoir les conditions d’essai, les dimensions du palier, le lubrifiant et autres facteurs influençant le film
d’huile hydrodynamique. Les points suivants constituent les conditions et paramètres caractéristiques essentiels
pour les essais de fatigue.
5.1 Conditions caractéristiques
5.1.1 Technique de rodage effectif
Cette technique est conçue pour éviter les températures excessives et les contraintes de cisaillement dues au
frottement avec d’importantes aspérités. Le déroulement du rodage peut être surveillé par des mesurages de la
température, de la résistance électrique, de l’impédance ou par des mesurages continus par radionucléides. II
convient de considérer que ho doit être au départ supérieur à (&b + R,,,), où ho est égal à l’épaisseur minimale du
film d’huile déterminée par mesurage ou par calcul conformément aux parties 1 à 3 de I’ISO 7902, et que RZ b et
R z,s correspondent à la hauteur des irrégularités du profil sur dix points du palier et de la surface d’a’ppui
respectivement, conformément à I’ISO 468. Un polissage effectué pendant la période de rodage permettra de
réduire la valeur de ho ; toutefois, pendant les essais de fatigue, cette valeur ne doit pas être inférieure à la valeur
initiale de R, s. La technique de rodage réduit progressivement l’épaisseur minimale du film d’huile, en réduisant la
viscosité de’ I’huile par une augmentation de la température, et en augmentant progressivement la charge. La
valeur des incréments de charge doit être contrôlée par une réduction des pointes de température, une indication
de l’usure excessive par radionucléides, ou une durée excessive de la résistance de contact électrique nulle.
NOTE 3 En ce qui concerne le contrôle de la résistance de contact électrique, le palier est isolé électriquement de la machine
d’essai. II convient que le schéma électrique prévoie la surveillance d’une différence de potentiel de 10 mV entre l’arbre et le
palier, en un point d’alimentation comportant une résistance interne de 100 Q qui tombe à 0,Ol mV pendant le frottement avec
les aspérités. II convient de régler les incréments de charge de manière à minimiser la durée de ce frottement.
structurels de l’ensemble du
51.2 Capacité d’empêcher les écarts dans la géométrie des éléments palier
lisse
Ceci pour éviter que les résultats n’en soient affectés et leur capacité de transfert réduite. Ces écarts
géométriques peuvent inclure une distorsion du logement, une flexion ou un écart d’alignement de l’arbre et des
marques de frottement irrégulières sur la surface du palier lisse.
5.1.3 Températures effectives du palier et du film hydrodynamique
Elles représentent l’uniformité de la répartition de la température. En outre, les températures d’arrivée d’huile et de
projection dans la zone de charge principale et sur les surfaces principale et secondaire du palier doivent être
mesurées.
3
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@ ISO
ISO 7905=1:1995(F)
5.1.4 Amplitude et direction de la charge dynamique en fonction du temps
Elles sont la base de l’évaluation de la répartition de la pression dans le sens périphérique et axial, en fonction du
temps et de l’emplacement à la surface du palier. En outre, il est possible d’utiliser le mesurage de la répartition de
la pression. L’une ou l’autre de ces méthodes peut être utilisée pour évaluer les contraintes dynamiques sur
chaque couche du palier afin de détecter l’emplacement sur la surface soumis à la contrainte la plus importante, en
termes de contraintes moyenne et alternée à la limite d’endurance.
NOTE 4 Pour ne pas affecter le développement du film hydrodynamique ni la contrainte par des jauges, le mesurage de la
pression peut être effectué au moyen de techniques de dépôts par évaporation d’un film de métal fin. II convient d’effectuer
préalablement ce mesurage dans les mêmes conditions et non pendant le mode opératoire d’essai de fatigue.
5.1.5 Nombre de cycles de charge nécessaire à la première altération due à la fatigue
II convient que cette altération soit sous forme d’une ou plusieurs fissures (de longueur supérieure à 5 mm) ou de
rupture du matériau de garnissage du palier. Normalement, les essais sur les courbes oej-N s’achèvent, pour des
raisons pratiques, à 50 x 106 cycles de contrainte. La contrainte limite d’endurance peut être indiquée pour un
nombre spécifique de cycles, par exemple 3 x 106, 10 x 106, 25 x 106 ou 50 x 106. II convient d’identifier dans le
rapport toute éprouvette ne présentant aucune défaillance pendant les essais de fatigue, pour une endurance
spécifiée. En raison de la diversité des resultats d’essai obtenus normalement dans la pratique et de la nature
statistique de la limite de fatigue, il est recommandé d’évaluer les résultats sur la base de méthodes statistiques.
5.2 Information caractéristique
Si l’évaluation des résultats d’essai jusqu’à la contrainte limite d’endurance à températures fixes, contrôlées à
+ 2 OC, n’est pas réalisée par le chercheur lui-même, il est nécessaire d’indiquer de manière exhaustive les
informations ci-dessous. Si le matériau antifriction est soumis à des modifications pendant les essais (par exemple
diffusion ou procédé similaire), il convient de l’indiquer et de le documenter en tant qu’information supplémentaire
(par exemple rapport métallurgique). Les informations sont subdivisées de telle manière que les prescriptions de
données peuvent être réduites en fonction du degré de précision de l’évaluation du résultat final, à savoir les
contraintes limites d’endurance.
5.2.1 Description de la machine d’essai
II convient d’y in clure la désignation la construction I les principes de charge, les limites de conception,
l
la limentatio n en lu brifiant, compris le m atériel auxiliaire et la méthode et les dispositifs de mesurage.
Y
5.2.2 Description du palier d’essai
II convient d’y inclure les dimensions suivantes: celles du palier, y compris l’épaisseur des différentes couches, les
dimensions radiale et axiale du logement du palier, le jeu, en particulier dans des conditions d’essai, ainsi que les
paramètres de rugosité de surface. De plus, il convient de fournir la désignation du matériau en incluant la
composition chimique, les procédés de fabrication, le traitement thermique et les données de résistance statique, y
compris le module de Young et le coefficient de Poisson.
5.2.3 Description du tourillon d’essai
II convient d’y inclure les dimensions, les paramètres de rugosité de surface, la dureté et, si elles sont évidentes,
les valeurs de flèche et d’écart d’alignement.
- 5.2.4 Détails particuliers de la charge d’essai
II convient d’y inclure l’amplitude et le sens, en fonction du temps, la fréquence et la vitesse de l’arbre, que ce soit
les essais de fatigue, ainsi que la durée de l’essai.
pendant le rodage ou
5.2.5 Description du lubrifiant et de l’alimentation
II convient d’y inclure les informations suivantes: type de lubrifiant; rapports viscosité-température et masse
volumique-température; pression d’alimentation; dimensions détaillées et emplacement des trous (ou rainures)
d’alimentation; débit.
4
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ISO 7905=1:1995(F)
5.2.6 Description des températures d’essai
II convient d’y inclure la température globale du film, la température du film à l’arrivée et à la projection, ainsi que la
température représentative du palier à proximité de la zone endommagée, aussi près que possible de la surface
sans gêner le développement de la pression dans le film.
Toutes les descriptions ci-dessus sont nécessaires pour évaluer l’état hydrodynamique du palier soumis aux essais.
Si cet état est évalué, les informations nécessaires se
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 7905-I
Première édition
1995-02-01
- Fatigue des paliers -
Paliers lisses
Partie 1: I
Paliers dans les machines d’essai et dans les
applications en lubrification hydrodynamique
Plain bearings - Bearing fatigue -
Part 1: Plain bearings in test rigs and in applications under conditions of
hydrodynamic lubrica tion
Numéro de référence
ISO 7905-I :1995(F)
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ISO 7905=1:1995(F)
Avant-propos
LYS0 (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 7905-I a été élaborée par le comité
techniques ISO/TC 123, Paliers lisses, sous-comité SC 2, Mat&iaux et
lubrifiants, leurs propriétés, caractéristiques, méthodes d’essais et
conditions d’essais.
L’ISO 7905 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre
- Fatigue des paliers:
général Paliers lisses
d’essai
- Partie 1: Paliers dans les machines et dans les applications en
lubrification hydrodynamique
- Partie 2: Essai d’éprouvettes cylindriques en matériau an tifriction
métallique
en matériau an tifric tion
- Partie 3: Essai sur éprouvettes plates
métallique multicouche
- Partie 4: Essai sur demi-coussinets en matériau an tifric tion
métallique multicouche
L’annexe A fait partie intégrante de la présente partie de I’ISO 7905.
L’annexe B est donnée uniquement a titre d’information.
0 ISO 1995
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
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Version française tirée en 1996
Imprimé en Suisse
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NORME INTERNATIONALE @ 60
ISO 7905=1:1995(F)
Paliers lisses - Fatigue des paliers -
Partie 1:
Paliers dans les machines d’essai et dans les applications en
lubrification hydrodynamique
1 Domaine d’application
L/rprésente partie de I’ISO 7905 décrit une méthode permettant d’améliorer les capacités de comparaison des
résultats d’essai en évaluant les contraintes entraînant une fatigue auxquelles sont soumises les couches des
paliers, (voir annexe A). Une évaluation similaire est également nécessaire dans les applications pratiques. Les
contraintes sont dues à l’accumulation de pression dans le film hydrodynamique; par conséquent, il est essentiel
de stipuler précisément les conditions de fonctionnement et de lubrification. Outre les charges dynamiques, les
caractéristiques dimensionnelles et de fonctionnement, l’inclusion des éléments suivants permet de définir avec
exactitude le système de fatigue:
a) dans des conditions de charge dynamique, l’épaisseur minimale du film d’huile dans le palier, en fonction du
temps et du lieu, afin d’éviter toute surchauffe locale excessive ou cisaillement dus à une lubrification mixte
lors du rodage;
b) la répartition dans le temps de la pression dans le sens périphérique et axial dans des conditions de charge
dynamique;
à partir de ces éléments, les contraintes en résultant dans les couches de palier, en fonction du temps et du
d
lieu, en particulier la contrainte alternée maximale.
D’autre part, la fatigue des paliers peut être affectée par une lubrification mixte, l’usure, la saleté, des réactions
tribochimiques et autres effets dus à l’utilisation, ce qui aggrave le problème. La présente partie de I’ISO 7905 se
limite donc a la fatigue pour une séparation hydrodynamique complète des surfaces de paliers par un film d’huile.
La présente partie de I’ISO 7905 s’applique aux paliers lisses cylindriques lubrifiés à I’huile, dans les machines
d’essai et dans les applications en lubrification hydrodynamique. Elle englobe la charge dynamique dans les paliers
bimétalliques et multicouches.
NOTE 1 Le nombre d’applications pratiques aux différentes exigences a conduit au développement de nombreuses machines
d’essai de paliers. Si les conditions de’ lubrification employées sur ces machines d’essai ne sont pas définies dans le détail, les
résultats des essais effectués sur différentes machines ne sont généralement ni comparables ni exploitables dans la pratique.
Des machines d’essai différentes peuvent mener à diverses évaluations pour des matériaux semblables.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente partie de I’ISO 7905. Au moment de la publication, les éditions indiquées
étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des accords fondés sur la présente
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ISO 7905-I :1995(F)
partie de I’ISO 7905 sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les éditions les plus récentes des normes
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur
à un moment donné.
ISO 468: 1982, Rugosité de surface - Paramètres, leurs valeurs et les règles générales de la déterminations des
spécifications.
ISO 7902-I :- I), Paliers lisses hydrodynamiques radiaux fonctionnant en régime stabilisé - Paliers circulaires
Partie 7: Méthode de calcul.
cylindriques -
ISO 7902-2:- 1), Paliers lisses hydrodynamiques radiaux fonctionnant en régime stabilisé - Paliers circulaires
- Partie 2: Fonctions utilisées pour le calcul.
cylindriques
1), Paliers lisses hydrodynamiques radiaux fonctionnant en régime stabilisé - Paliers circulaires
ISO 7902-3:-
cylindriques - Partie 3: Paramètres opérationnels admissibles.
3 Objectif des essais
Dans la présente partie de I’ISO 7905, l’objectif des essais effectués au moyen de machines d’essai de paliers
lisses, travaillant dans des conditions de lubrification purement hydrodynamique, est de mesurer la capacité de
charge dynamique, par exemple la limite d’endurance à la fatigue du matériau antifriction, en termes d’amplitude de
contrainte et de nombre de cycles. Ceci peut être présenté comme une courbe Q-N (contrainte limite
d’endurance, reportée en fonction d’un nombre de cycles), ou comme la contrainte limite d’endurance pour un
nombre particulier de cycles. L’endurance limite est atteinte lorsque des fissures apparaissent à la surface du
palier.
Actuellement, pour une bonne compréhension, la limitation à la lubrification purement hydrodynamique est une
simplification nécessaire du problème de fatigue. Cela implique que le rodage essentiel du palier soumis à l’essai
soit soigneusement contrôlé afin d’éviter qu’une température excessive et un cisaillement par friction n’entraînent
des microfissures superficielles.
NOTE 2 II convient de noter que les essais de fatigue effectués sur les matériaux antifriction peuvent également être
méthodes d’essai plus classiques. Voir parties 2 à 4 de I’ISO 7905.
effectués par l’emploi de
4 Prescriptions
4.1 Machines d’essai
conditions opératoires et de lubrification, la machine d’essai doit comprendre les caractéristiques
Pour définir les
suivantes:
a) construction mécanique simple et claire;
b) démontage facile, de préférence avec possibilité d’inspection du palier in situ;
stabilité dimensionnelle du palier soumis aux essais ainsi que résistance à la déformation du logement et à la
d
flexion de l’arbre;
d) alimentation suffisante en lubrifiant n’affectant pas la montée en pression du film d’huile;
e) capacité de dépasser la plage totale de charge/contrainte et de température rencontrées dans la pratique.
4.2 Méthodes d’essai
Les méthodes d’essai doivent comprendre les caractéristiques suivantes:
capacité d’appl quer des techni ques de me surage spécia lisées pour l’épaisseur du film d’huile, la température
a)
les débris de désintégration après fissu re; dans ce dernier cas, ces
du lubrifiant, la répartitio n de la pression et
1) À publier.
2
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0 ISO ISO 790591:1995( F)
techniques comprennent le mesurage de l’usure en continu par radionucléides ou l’analyse par fluorescence
X d’échantillons de lubrifiant prélevés par intermittence;
bien définies sont essentielles (par exemple
des condition s hyd rodynamiques expérimentale m ent vérifiées et
b)
la vérification de la viscosité effective, indiquant le comportement hydrodynamique);
c) distinction claire entre lubrification mixte au cours du rodage et lubrification hydrodynamique pendant les
essais de fatigue;
d) la mise sous contrainte du palier doit se faire de manière aussi uniforme que possible (charge tournante) afin -
de détecter les irrégularités du matériau antifriction;
e) conditions hydrodynamiques simples, reproductibles dans la théorie comme dans la pratique (par exemple une
charge tournante génère un film hydrodynamique et une répartition de la pression égale à une charge statique).
5 Méthodes d’essai
Afin d’assurer la compatibilité des résultats d’essai obtenus sur différentes machines d’essai et de permettre
l’exploitation pratique de ces résultats, tous les paramètres régissant le film d’huile hydrodynamique doivent être
détaillés, à savoir les conditions d’essai, les dimensions du palier, le lubrifiant et autres facteurs influençant le film
d’huile hydrodynamique. Les points suivants constituent les conditions et paramètres caractéristiques essentiels
pour les essais de fatigue.
5.1 Conditions caractéristiques
5.1.1 Technique de rodage effectif
Cette technique est conçue pour éviter les températures excessives et les contraintes de cisaillement dues au
frottement avec d’importantes aspérités. Le déroulement du rodage peut être surveillé par des mesurages de la
température, de la résistance électrique, de l’impédance ou par des mesurages continus par radionucléides. II
convient de considérer que ho doit être au départ supérieur à (&b + R,,,), où ho est égal à l’épaisseur minimale du
film d’huile déterminée par mesurage ou par calcul conformément aux parties 1 à 3 de I’ISO 7902, et que RZ b et
R z,s correspondent à la hauteur des irrégularités du profil sur dix points du palier et de la surface d’a’ppui
respectivement, conformément à I’ISO 468. Un polissage effectué pendant la période de rodage permettra de
réduire la valeur de ho ; toutefois, pendant les essais de fatigue, cette valeur ne doit pas être inférieure à la valeur
initiale de R, s. La technique de rodage réduit progressivement l’épaisseur minimale du film d’huile, en réduisant la
viscosité de’ I’huile par une augmentation de la température, et en augmentant progressivement la charge. La
valeur des incréments de charge doit être contrôlée par une réduction des pointes de température, une indication
de l’usure excessive par radionucléides, ou une durée excessive de la résistance de contact électrique nulle.
NOTE 3 En ce qui concerne le contrôle de la résistance de contact électrique, le palier est isolé électriquement de la machine
d’essai. II convient que le schéma électrique prévoie la surveillance d’une différence de potentiel de 10 mV entre l’arbre et le
palier, en un point d’alimentation comportant une résistance interne de 100 Q qui tombe à 0,Ol mV pendant le frottement avec
les aspérités. II convient de régler les incréments de charge de manière à minimiser la durée de ce frottement.
structurels de l’ensemble du
51.2 Capacité d’empêcher les écarts dans la géométrie des éléments palier
lisse
Ceci pour éviter que les résultats n’en soient affectés et leur capacité de transfert réduite. Ces écarts
géométriques peuvent inclure une distorsion du logement, une flexion ou un écart d’alignement de l’arbre et des
marques de frottement irrégulières sur la surface du palier lisse.
5.1.3 Températures effectives du palier et du film hydrodynamique
Elles représentent l’uniformité de la répartition de la température. En outre, les températures d’arrivée d’huile et de
projection dans la zone de charge principale et sur les surfaces principale et secondaire du palier doivent être
mesurées.
3
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5.1.4 Amplitude et direction de la charge dynamique en fonction du temps
Elles sont la base de l’évaluation de la répartition de la pression dans le sens périphérique et axial, en fonction du
temps et de l’emplacement à la surface du palier. En outre, il est possible d’utiliser le mesurage de la répartition de
la pression. L’une ou l’autre de ces méthodes peut être utilisée pour évaluer les contraintes dynamiques sur
chaque couche du palier afin de détecter l’emplacement sur la surface soumis à la contrainte la plus importante, en
termes de contraintes moyenne et alternée à la limite d’endurance.
NOTE 4 Pour ne pas affecter le développement du film hydrodynamique ni la contrainte par des jauges, le mesurage de la
pression peut être effectué au moyen de techniques de dépôts par évaporation d’un film de métal fin. II convient d’effectuer
préalablement ce mesurage dans les mêmes conditions et non pendant le mode opératoire d’essai de fatigue.
5.1.5 Nombre de cycles de charge nécessaire à la première altération due à la fatigue
II convient que cette altération soit sous forme d’une ou plusieurs fissures (de longueur supérieure à 5 mm) ou de
rupture du matériau de garnissage du palier. Normalement, les essais sur les courbes oej-N s’achèvent, pour des
raisons pratiques, à 50 x 106 cycles de contrainte. La contrainte limite d’endurance peut être indiquée pour un
nombre spécifique de cycles, par exemple 3 x 106, 10 x 106, 25 x 106 ou 50 x 106. II convient d’identifier dans le
rapport toute éprouvette ne présentant aucune défaillance pendant les essais de fatigue, pour une endurance
spécifiée. En raison de la diversité des resultats d’essai obtenus normalement dans la pratique et de la nature
statistique de la limite de fatigue, il est recommandé d’évaluer les résultats sur la base de méthodes statistiques.
5.2 Information caractéristique
Si l’évaluation des résultats d’essai jusqu’à la contrainte limite d’endurance à températures fixes, contrôlées à
+ 2 OC, n’est pas réalisée par le chercheur lui-même, il est nécessaire d’indiquer de manière exhaustive les
informations ci-dessous. Si le matériau antifriction est soumis à des modifications pendant les essais (par exemple
diffusion ou procédé similaire), il convient de l’indiquer et de le documenter en tant qu’information supplémentaire
(par exemple rapport métallurgique). Les informations sont subdivisées de telle manière que les prescriptions de
données peuvent être réduites en fonction du degré de précision de l’évaluation du résultat final, à savoir les
contraintes limites d’endurance.
5.2.1 Description de la machine d’essai
II convient d’y in clure la désignation la construction I les principes de charge, les limites de conception,
l
la limentatio n en lu brifiant, compris le m atériel auxiliaire et la méthode et les dispositifs de mesurage.
Y
5.2.2 Description du palier d’essai
II convient d’y inclure les dimensions suivantes: celles du palier, y compris l’épaisseur des différentes couches, les
dimensions radiale et axiale du logement du palier, le jeu, en particulier dans des conditions d’essai, ainsi que les
paramètres de rugosité de surface. De plus, il convient de fournir la désignation du matériau en incluant la
composition chimique, les procédés de fabrication, le traitement thermique et les données de résistance statique, y
compris le module de Young et le coefficient de Poisson.
5.2.3 Description du tourillon d’essai
II convient d’y inclure les dimensions, les paramètres de rugosité de surface, la dureté et, si elles sont évidentes,
les valeurs de flèche et d’écart d’alignement.
- 5.2.4 Détails particuliers de la charge d’essai
II convient d’y inclure l’amplitude et le sens, en fonction du temps, la fréquence et la vitesse de l’arbre, que ce soit
les essais de fatigue, ainsi que la durée de l’essai.
pendant le rodage ou
5.2.5 Description du lubrifiant et de l’alimentation
II convient d’y inclure les informations suivantes: type de lubrifiant; rapports viscosité-température et masse
volumique-température; pression d’alimentation; dimensions détaillées et emplacement des trous (ou rainures)
d’alimentation; débit.
4
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@ ISO
ISO 7905=1:1995(F)
5.2.6 Description des températures d’essai
II convient d’y inclure la température globale du film, la température du film à l’arrivée et à la projection, ainsi que la
température représentative du palier à proximité de la zone endommagée, aussi près que possible de la surface
sans gêner le développement de la pression dans le film.
Toutes les descriptions ci-dessus sont nécessaires pour évaluer l’état hydrodynamique du palier soumis aux essais.
Si cet état est évalué, les informations nécessaires se
...
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