Bagues pour boîtes de vitesses

Boîtes automatiques et manuelles, boîtes de transfert et convertisseurs de couple utilisent des bagues lisses partout où un arbre tourne à grande vitesse dans une autre pièce, dans l’huile : moyeu de convertisseur, support de stator, corps de pompe, porte-satellites et arbres de pignons fous, sans oublier la bague pilote qui centre l’arbre primaire dans le vilebrequin. Ce sont des pièces petites, rapides et précises.

  • 8–10 m/sBimétal dans l’huile de boîte
  • 150 N/mm²Bimétal JBM-800, en dynamique
  • CuPb10Sn10Alliage de couche standard
  • AlSn20CuJBM-850 pour la vitesse maximale

Les bagues de boîte de vitesses tournent à grande vitesse d’arbre, sous charge légère à modérée, dans l’huile de transmission : c’est un cas typique pour le bimétal, c’est-à-dire des bagues à dos acier et mince couche antifriction en bronze fritté (série JBM-800, 8–10 m/s à l’huile, 150 N/mm² en dynamique). La bague pilote d’embrayage fait exception : elle travaille sans huile et se fait en bronze fritté imprégné d’huile ou en composite PTFE.

  • Moyeu de convertisseur de couple, support de stator et bagues de pompe : bimétal CuPb10Sn10 ou CuPb24Sn4, lubrifié à l’huile, 8–10 m/s
  • Bagues de porte-satellites, de pignon fou et de pignon de marche arrière : bimétal ou bronze enroulé avec rainures et trous de graissage
  • Bagues de fourchette et d’axe de commande de vitesses : composite POM ou PTFE, faible vitesse, lubrification par barbotage
  • Bague pilote (vilebrequin – arbre primaire) : bronze fritté ou composite PTFE, sans lubrification
  • Bimétal aluminium-étain (AlSn20Cu, JBM-850) pour la vitesse la plus élevée et la meilleure incrustabilité sous charge plus faible

Où se trouvent les bagues

Le moyeu du convertisseur de couple tourne au régime moteur dans une bague logée dans le corps de pompe de la boîte ; le support de stator et le moyeu du couvercle de convertisseur portent chacun la leur. Dans la boîte elle-même, les porte-satellites tournent sur des bagues montées sur leurs supports, les pignons fous et de marche arrière tournent sur des bagues portées par des arbres fixes, et l’arbre de sortie est souvent bagué dans le carter d’extension. La boîte manuelle y ajoute la bague pilote logée dans le flasque du vilebrequin, dans laquelle tourne le bout de l’arbre primaire chaque fois que l’embrayage est débrayé, ainsi que les bagues de fourchettes et d’axes de commande, qui bougent lentement et rarement.

PositionVitesseChargeLubrificationBague habituelle
Moyeu de convertisseur / corps de pompeRégime moteur, continuLégère à modéréeATF, sous pressionBimétal CuPb10Sn10 (JBM-800) ou CuPb24Sn4 (JBM-810)
Support de statorVitesse relative convertisseur–statorLégèreATFBimétal
Porte-satellites / arbres de pignons fousÉlevée, continueModéréeBarbotage ou alimentéeBimétal avec rainures et trous
Carter d’extension / arbre de sortieVitesse d’arbreLégère, charge latérale de la mâchoire de cardanBarbotageBimétal ou bronze enroulé
Fourchette / axe de commandeLente, intermittenteLégèreBarbotageComposite POM ou PTFE
Bague pilote (vilebrequin)Vitesse de glissement, intermittenteLégèreAucuneBronze fritté imprégné d’huile ou composite PTFE

Pourquoi le bimétal

Une bague de boîte de vitesses doit tourner à plusieurs milliers de tours par minute pendant des années sans usure mesurable, dans une huile chargée de débris d’embrayage et portée à 120–150 °C, dans un carter en aluminium qui se dilate plus que l’arbre. Une bague à dos acier et mince couche frittée en alliage de cuivre y parvient : le dos acier conserve le serrage dans le carter en aluminium, et la couche est assez mince pour conduire la chaleur, assez épaisse pour incruster les particules. La JBM-800 (CuPb10Sn10, 80–120 HB) est la couche d’usage général : 150 N/mm² en dynamique, 8 m/s et facteur PV de 10 N/mm²·m/s à l’huile. La JBM-810 (CuPb24Sn4) est plus tendre et plus indulgente envers l’état de surface de l’arbre et les débris, à 10 m/s ; la JBM-850 (AlSn20Cu) est la couche aluminium-étain des vitesses les plus élevées, 15 m/s, sous 100 N/mm².

Les trous et rainures de graissage sont formés dans la couche pour alimenter la surface de glissement depuis le circuit sous pression ; le joint de la bague (droit ou agrafé) est orienté à l’écart de l’arc chargé. Les dimensions roulées standard couvrent les arbres de 10 à 150 mm ; les pièces de boîte de vitesses sont normalement fabriquées d’après le plan du constructeur.

CoucheAlliageDuretéCharge dynamiqueHuile : vitesse / PVCaractère
JBM-800CuPb10Sn1080–120 HB150 N/mm²8 m/s / 10 N/mm²·m/sUsage général, dure, résistante à la fatigue
JBM-810CuPb24Sn445–70 HB130 N/mm²10 m/s / 10Tendre, incruste les débris, la meilleure contre le grippage
JBM-830CuSn1070–100 HB130 N/mm²5 m/s / 10Option de couche sans plomb
JBM-850AlSn20Cu30–40 HB100 N/mm²15 m/s / 8Vitesse la plus élevée, aluminium-étain

Valeurs du catalogue JBM avec lubrification à l’huile ; température maximale 250 °C dans l’huile. Limites distinctes, pas un point de fonctionnement unique. Le statut sans plomb d’une couche doit être confirmé par une déclaration de matière.

La bague pilote

La bague pilote est logée en bout de vilebrequin et soutient l’extrémité de l’arbre primaire de la boîte. Elle ne voit un mouvement relatif que lorsque l’embrayage est débrayé, l’arbre primaire ralentissant tandis que le vilebrequin continue de tourner : elle travaille donc par intermittence, à la vitesse de glissement, sans aucune alimentation en huile. Le bronze fritté imprégné d’huile est le matériau classique : ses pores retiennent assez d’huile pour toute la durée de vie de l’embrayage. Les bagues composites PTFE à dos acier sont l’alternative moderne : fonctionnement à sec, montage serré plus ferme, et pas d’huile qui suinte sur un moteur chaud. Les roulements pilotes à aiguilles s’emploient lorsque l’alignement de l’arbre est précis ; une bague lisse tolère davantage de désalignement.

Spécifier et remplacer

Les bagues de boîte de vitesses se fabriquent d’après le plan du constructeur : diamètre et tolérance de l’arbre, alésage du carter, longueur, trous et rainures de graissage, alliage de la couche et, pour le moyeu de convertisseur, traitement de surface du moyeu. Pour les programmes de rechange et de reconditionnement, nous chiffrons d’après la référence d’origine après comparaison des dimensions et du matériau ; la couche est appariée à l’état de surface de l’arbre (Ra 0,32–0,63 µm, ≥ 53 HRC pour la JBM-800) et au fluide.

Envoyez la référence d’origine ou le plan, la vitesse de l’arbre et le fluide. Les échantillons sont gratuits ; il n’y a pas de minimum de commande.

FAQ

Questions fréquentes

Qu’est-ce qu’une bague de convertisseur de couple ?

La bague lisse du corps de pompe de la boîte (et parfois du support de stator) dans laquelle le moyeu du convertisseur tourne au régime moteur dans l’ATF. C’est une bague bimétal à dos acier et couche frittée en cuivre-plomb-étain ou en aluminium-étain.

Qu’est-ce qu’une bague pilote ?

Une petite bague logée en bout de vilebrequin qui centre l’arbre primaire d’une boîte manuelle. Elle travaille par intermittence, à la vitesse de glissement de l’embrayage, sans huile, et se fait en bronze fritté imprégné d’huile ou en composite PTFE à dos acier.

Pourquoi une bague de convertisseur usée pose-t-elle problème ?

Le moyeu tourne excentré, le joint de pompe fuit et les pignons de pompe s’usent ; sur bien des boîtes, c’est le premier signe d’un reconditionnement à venir. Son remplacement impose de contrôler la portée du moyeu et de la reprendre si elle est rayée.

Bronze ou bimétal pour une bague de boîte de vitesses ?

Le bimétal pour tout ce qui tourne à la vitesse de l’arbre dans l’huile : la couche mince chauffe moins et garde son serrage dans un carter en aluminium. Le bronze massif ou enroulé pour les pivots lents, graissés ou lubrifiés par barbotage, comme les timoneries de commande.

Pouvez-vous fournir des bagues de boîte de vitesses d’après une référence d’origine ?

Oui, après comparaison des dimensions et de la couche avec la pièce d’origine. L’interchangeabilité est confirmée pièce par pièce ; envoyez la référence, le plan si vous l’avez, la vitesse de l’arbre et le fluide.

Décrivez-nous l’articulation, pas seulement la pièce.

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