Fabrication de ressorts de torsion

Ressorts de torsion sur mesure

Un ressort de torsion est généralement constitué d’un corps hélicoïdal avec deux branches ou extrémités qui s’accrochent à deux pièces, une fixe et une mobile. Le ressort de torsion emmagasine de l’énergie lorsqu’on le tord, c’est-à-dire quand on applique un couple autour de son axe. Contrairement aux ressorts de compression ou de traction, il ne s’allonge ni ne se comprime, mais se vrille.

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Typologie des ressorts de torsion

Simple et double corps

On distingue plusieurs types de ressorts de torsion.

Le ressort de torsion simple est le plus courant. Il se compose d'un corps hélicoïdal à deux branches (ou jambes) qui exercent un couple lorsqu’elles sont tournées l’une par rapport à l’autre.
Le ressort de torsion double est constitué de deux corps simples reliés au centre. Ils peuvent être enroulés dans des sens opposés et leurs branches extérieures sont connectées à un ou deux éléments différents.
Les ressorts de torsion à spirale sont des formes spécifiques de ressorts à torsion. Le fil est enroulé à plat, en spirale, comme dans une montre mécanique. Pour plus d’informations sur les ressorts spiralés, voir la page correspondante.

Spécificités du ressort de torsion

Gauche ou droite

Selon l'application, les ressorts de torsion peuvent être gauches, droits ou doubles. Cette dernière configuration correspond à deux ressorts (gauche et droit) enroulés à partir du même fil. Pour les maintenir en place, les ressorts de torsion sont souvent montés sur un mandrin, un axe ou une goupille, qui s'insère à l'intérieur des spires.
CGR s’appuie sur son laboratoire de recherche avancée STRAIN pour développer des solutions techniques spécifiques permettant de répondre à des problèmes complexes de dimensionnement et de fabrication de ressorts de torsion.

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FAQ

1Comment calcule-t-on le couple d'un ressort de torsion ?

La constante d'un ressort de torsion correspond au rapport entre la variation de la charge et la variation de l'angle. Si nous ne disposons pas des informations relatives aux charges et à la déformation requises, mais que nous avons par exemple un échantillon, nous utilisons la formule que vous pouvez voir ici.

2Les ressorts de torsion peuvent-ils fonctionner dans les deux sens ?

Oui. Dans de rares cas, nous pouvons faire fonctionner les ressorts de torsion dans le sens du déroulement ; pour cela, nous devons recourir à un procédé de fabrication différent. Les recommandations concernant les matériaux changent également. Cela s'explique par les contraintes résiduelles générées lors de la fabrication. Ces contraintes sont bénéfiques pour les ressorts de torsion à enroulement, mais ont un effet néfaste sur les ressorts de torsion à déroulement.

3Quelles sont les causes de la défaillance d'un ressort de torsion ?

Cette liste serait identique à celle des ressorts de compression ou de traction : fatigue, relaxation, corrosion, fragilisation, usure, fissuration et surcharge. À cela s'ajoute le grippage sur le mandrin, qui constitue une cause fréquente.

4Quels sont les meilleurs matériaux pour les ressorts de torsion à cycles élevés ?

L'acier au carbone et l'acier inoxydable sont considérés comme les meilleurs matériaux pour les ressorts de torsion à enroulement, tandis que le fil SiCr est privilégié pour les applications de déroulement. Pour les ressorts de torsion à cycles élevés, la conception du ressort revêt une importance particulière. Il s'agit de ressorts à spires ouvertes dotés de branches radiales internes, avec un mandrin aussi large que possible compte tenu de la déformation maximale (diamètre minimal) que le ressort atteindra en fonctionnement.