Fixations filetées : l’effet Jost

La grande majorité des fixations filetées conservent leur précharge grâce à la friction présente sur les surfaces de contact du filetage et de la tête, qui résiste à l'auto-desserrage.
effet Jost glissement écrou

La grande majorité des fixations filetées conservent leur précharge grâce à la friction présente sur les surfaces de contact du filetage et de la tête, qui résiste à l’auto-desserrage. On pensait qu’une fois que le mouvement relatif se produisait entre les surfaces filetées et les autres surfaces de contact des pièces serrées (en raison d’une force externe tangentielle appliquée à l’assemblage), la connexion boulonnée devenait exempte de friction dans une direction circonférentielle. Des études plus récentes ont montré que dans des conditions de glissement transversal, il existe une petite force, mais mesurable, qui résiste au mouvement circonférentiel.

Qu’est-ce que l'effet Jost ?

Dans le diagramme ci-dessus, la flèche rouge montre la surface de l’assemblage se déplaçant sous l’écrou. Lorsque le glissement se produit à la fois à l’interface du filetage et à la face de l’écrou, les forces de résistance frictionnelle dans la direction circonférentielle se réduisent à une très petite valeur.

L’effet Jost est le nom donné à la réduction de la résistance frictionnelle qui se produit dans une direction différente de celle où le glissement se produit. Cet effet est utilisé dans de nombreuses applications, y compris le retrait des bouchons des bouteilles. Si le bouchon est d’abord tourné, la force nécessaire pour retirer le bouchon de la bouteille est considérablement réduite.

Plusieurs machines et applications utilisent indirectement l’effet Jost, par exemple les machines de polissage des sols, la machine étant plus facile à déplacer lorsque le disque de polissage tourne. Le glissement et la rotation de l’écrou sur une surface d’assemblage sont également la raison fondamentale pour laquelle les fixations filetées subissent un auto-desserrage. La résistance frictionnelle est d’abord surmontée dans la direction transversale par le glissement se produisant sur l’assemblage, ce qui réduit la résistance frictionnelle dans la direction circonférentielle à une petite valeur. Le couple agissant sur la fixation dans la direction de desserrage (en raison de sa précharge) qui, lorsqu’il est couplé avec l’effet Jost, entraîne un auto-desserrage. Cela est illustré dans le schéma ci-dessous.


Le terme est nommé d’après l’institut qui a mené des recherches sur cet effet, l’Institut Jost de Tribotechnologie de l’Université de Central Lancashire au Royaume-Uni.

 

glissement et rotation de l'écrou sous l'effet Jost