Paliers lisses légers et sans entretien dans le système de direction d'un prototype de voiture de course

La compétition Formula SAE, à laquelle participent des universités du monde entier, consiste à construire des solutions techniques de course qui s'affrontent. La société Formula Seven, une petite entreprise composée d'anciens membres d'une équipe de la compétition, commercialise les solutions techniques les plus réussies et les plus efficaces présentées lors de cette compétition.
L'une des solutions techniques issues de la compétition était un boîtier de direction à pignon et crémaillère d'un prototype de voiture de course monoplace. Dans le cadre de la Formula SAE, plusieurs contraintes devaient impérativement être respectées lors de la création du composant. Tout d'abord, l'ensemble du système de direction devait être particulièrement léger afin de réduire au maximum le poids total de la voiture de course et de permettre ainsi une meilleure dynamique du véhicule. Les matériaux doivent être particulièrement fiables, c'est-à-dire qu'ils doivent permettre à la voiture de course de se comporter correctement et en toute sécurité sur le long terme, tout en étant soumis à de fortes contraintes liées à la course. Il est particulièrement important que, dans la mesure du possible, aucun entretien ne soit nécessaire. Enfin, il fallait également trouver une solution économique, raison pour laquelle le concept met l'accent sur l'utilisation de composants standard.

Les paliers lisses iglidur répondent aux exigences du boîtier de direction de la voiture de course à différents endroits. Ils sont par exemple utilisés pour l'alignement correct de la crémaillère et permettent un glissement axial avec moins de rotation.
Une attention particulière a été portée au dimensionnement du siège et à l'usinage de l'arbre, car un frottement de verrouillage suffisant doit être garanti pour éviter que le siège ne se détache. Les douilles devaient être soigneusement calibrées et traitées en surface afin d'éviter le frottement de glissement et le grippage. La paire jaune la plus extérieure (figure 1) doit absorber les forces hors axe transmises par les fourches reliées aux biellettes de direction, tandis que la paire bleue la plus intérieure doit résister à la pression de poussée générée entre la crémaillère et le pignon. Sur la figure 2, on peut voir deux autres douilles dans lesquelles le pignon est logé : Dans ce cas, on utilise des douilles à bride (colorées ici en magenta) qui permettent la rotation du pignon. Les rondelles colorées ici en vert sont également utiles : elles sont utilisées comme élément d'écartement pour éviter l'usure des deux douilles en magenta qui, sinon, entreraient en contact avec les arêtes vives des dents.