Étude expérimentale de la résistance à la flexion en pied de dent d'engrenages cylindriques à denture droite traités thermiquement par induction /

Abstract

RÉSUMÉ: Les engrenages sont utilisés dans divers secteurs industriels, notamment le secteur aérospatial. La tendance actuelle de l'industrie aérospatiale est de rechercher des moyens de diminuer les émissions polluantes générées par la fabrication et le fonctionnement de leurs produits. Le procédé de fabrication des engrenages comprend une étape de traitement thermique qui a pour effet d'améliorer la résistance à la flexion en pied de dent et à la pression de contact. La cémentation est actuellement le traitement préféré, car il améliore grandement la résistance des engrenages et est un procédé bien maîtrisé. L'induction thermique est un traitement thermique alternatif à la cémentation qui intéresse l'industrie aéronautique parce qu'il est moins polluant et qu'il donne des résultats prometteurs. Le présent mémoire présente une étude expérimentale de la résistance à la flexion en pied de dent de roues droites cylindriques en acier AISI 4340 traitées thermiquement par induction. Lors d'un traitement thermique par induction, plusieurs paramètres peuvent être variés (temps, fréquence, puissance, géométrie de l'inducteur, etc.). Les roues dentées ont été traitées selon neuf traitements différents dans lesquels sont variés le temps, la puissance et la fréquence . La résistance à la flexion en pied de dent est principalement fonction du profil de dureté et du profil des contraintes résiduelles . Seuls les profils de dureté ont été mesurés. Le mémoire explore les liens entre la résistance à la flexion en pied de dent et les paramètres des traitements thermiques par induction. -- ABSTRACT: Gears are used in various industrial sectors, such as the aerospace sector. The current tendency in the aerospace sector is to look for ways of reducing pollutant emissions generated during the manufacture and operation of their products. The manufacturing process of gears includes a heat treatment step which has the effect of improving the tooth bending strength and the surface durability (pitting). Cementation is currently the preferred treatment because it significantly improves the resistance of gears and is weIl controlled. Induction is an altemate heat treatment that the aerospace industry is interested in developing because it is cleaner and gives promising results. This paper presents an experimental study of tooth bending strength of spur gears made of AISI 4340 steel heat treated by induction. During an induction heat treatment, several parameters can be controlled (time, frequency, power, inductor geometry, etc.). The gears used in this study have been treated according to nine different induction heat treatments using different adjustments of time, power and frequency. Tooth bending strength is primarily is mainly affected by the hardness profile and the residual stress profile. Only hardness profiles were measured. This thesis explores the relationship between tooth bending strength and induction heat treatment parameters.