La tol\u00e9rance d'ajustement d'un roulement correspond \u00e0 l'interf\u00e9rence ou au jeu contr\u00f4l\u00e9 entre la bague int\u00e9rieure ou ext\u00e9rieure d'un roulement et l'arbre ou l'al\u00e9sage du logement avec lequel il s'accouple. Si l'ajustement est incorrect (trop l\u00e2che), le roulement tourne dans son logement, ce qui provoque une usure par frottement du logement et g\u00e9n\u00e8re des d\u00e9bris qui d\u00e9truisent les \u00e9l\u00e9ments roulants. Si l'ajustement est trop serr\u00e9, le roulement subit une pr\u00e9charge interne, chauffe et tombe en panne pr\u00e9matur\u00e9ment. Ce guide traite des classes d'ajustement ISO, des cas o\u00f9 il convient d'utiliser un ajustement avec serrage ou avec jeu, de la mani\u00e8re d'indiquer les tol\u00e9rances sur vos plans d'usinage, ainsi que des erreurs les plus courantes en mati\u00e8re de sp\u00e9cifications d'ajustement qui apparaissent lors de la revue de conception.<\/p>\n\n\n\n
On accorde beaucoup d'importance au choix des roulements. En revanche, on n\u00e9glige la tol\u00e9rance d'ajustement des roulements jusqu'\u00e0 ce qu'un probl\u00e8me survienne.<\/p>\n\n\n\n
Les charges admissibles indiqu\u00e9es par le fabricant de roulements supposent que le roulement est correctement mont\u00e9, c'est-\u00e0-dire que la bague int\u00e9rieure est soutenue de mani\u00e8re uniforme par l'arbre et que la bague ext\u00e9rieure est soutenue de mani\u00e8re uniforme par le logement. Ces deux hypoth\u00e8ses n\u00e9cessitent une tol\u00e9rance d'ajustement correcte. Un ajustement serr\u00e9 pr\u00e9sentant un jeu de 0,01 mm sur un arbre tournant sous charge entra\u00eene un micro-glissement de la bague. Ce micro-glissement g\u00e9n\u00e8re une corrosion par frottement, produit des d\u00e9bris d\u2019oxyde de fer et provoque une fatigue au niveau du chemin de roulement, alors que la capacit\u00e9 de charge du roulement reste inchang\u00e9e sur le papier.<\/p>\n\n\n\n
La tol\u00e9rance d'ajustement qui permet d'\u00e9viter ce probl\u00e8me n'est pas difficile \u00e0 d\u00e9finir. Ce qui est compliqu\u00e9, c'est qu'elle interagit avec le mat\u00e9riau de l'arbre, celui du logement, la temp\u00e9rature de fonctionnement, la direction de la charge, la vitesse de rotation et la m\u00e9thode de montage, d'une mani\u00e8re que les recommandations g\u00e9n\u00e9rales ne parviennent pas \u00e0 rendre compte pleinement. Ce guide vous propose une approche syst\u00e9matique.<\/p>\n\n\n\n
Au Pr\u00e9cision Yicen<\/a>, les al\u00e9sages de roulements et les tourillons d'arbres sont g\u00e9n\u00e9ralement soumis \u00e0 des tol\u00e9rances IT5 et IT6 \u2014 la plage dans laquelle s'inscrivent la plupart des sp\u00e9cifications d'ajustement des roulements. Vous trouverez ci-apr\u00e8s le cadre technique permettant de les sp\u00e9cifier correctement.<\/p>\n\n\n\n Les ajustements des roulements sont sp\u00e9cifi\u00e9s selon le syst\u00e8me de tol\u00e9rance ISO 286, qui d\u00e9finit la position et la taille d'une zone de tol\u00e9rance \u00e0 l'aide d'une lettre (position par rapport \u00e0 la valeur nominale) et d'un chiffre (classe de tol\u00e9rance ou classe IT).<\/p>\n\n\n\n Pour les arbres, on utilise des lettres minuscules : k, m, n pour les ajustements serr\u00e9s ; h pour un ajustement glissant ; g, f, e pour les ajustements avec jeu. Pour les al\u00e9sages des paliers, on utilise des lettres majuscules : K, M, N pour les ajustements serr\u00e9s ; H pour un ajustement neutre ; G, F, E pour les ajustements avec jeu.<\/p>\n\n\n\n Le code de pr\u00e9cision IT d\u00e9finit la plage de tol\u00e9rance totale. La pr\u00e9cision IT5 autorise moins de variations que la pr\u00e9cision IT6, qui en autorise moins que la pr\u00e9cision IT7. Pour les si\u00e8ges de roulements :<\/p>\n\n\n\n En r\u00e9sum\u00e9 : une sp\u00e9cification d'arbre k6 correspond \u00e0 un ajustement serr\u00e9 (k) avec un grade de tol\u00e9rance IT6. Une sp\u00e9cification de logement H7 correspond \u00e0 un ajustement neutre \u00e0 jeu (H) avec un grade de tol\u00e9rance IT7. Le serrage ou le jeu r\u00e9el obtenu d\u00e9pend du diam\u00e8tre nominal de l'al\u00e9sage et des valeurs de tol\u00e9rance sp\u00e9cifiques indiqu\u00e9es dans les tableaux de la norme ISO 286.<\/p>\n\n\n\n C'est l\u00e0 la question fondamentale. La r\u00e8gle est simple : la bague qui tourne par rapport \u00e0 la direction de la charge doit pr\u00e9senter un ajustement serr\u00e9. La bague qui reste fixe par rapport \u00e0 la charge peut pr\u00e9senter un ajustement avec jeu ou un ajustement l\u00e9g\u00e8rement serr\u00e9.<\/p>\n\n\n\n Dans une application classique d'arbre de moteur \u00e9lectrique, l'arbre tourne tandis que le carter reste fixe. La charge exerc\u00e9e sur le roulement (due \u00e0 la tension de la courroie, \u00e0 la force d'engrenage ou \u00e0 la gravit\u00e9) est fixe dans l'espace : elle est toujours orient\u00e9e dans la m\u00eame direction, quelle que soit la rotation de l'arbre. Ainsi, la bague int\u00e9rieure tourne par rapport \u00e0 la charge, tandis que la bague ext\u00e9rieure reste fixe par rapport \u00e0 celle-ci.<\/p>\n\n\n\n R\u00e9sultat : la bague int\u00e9rieure n\u00e9cessite un ajustement serr\u00e9 (k6 ou m6 sur l'arbre). La bague ext\u00e9rieure peut pr\u00e9senter un ajustement plus l\u00e2che (H6 ou H7 dans le logement).<\/p>\n\n\n\n Si la charge tourne avec l'arbre \u2014 comme dans le cas d'un moyeu de roue o\u00f9 le moyeu tourne et l'arbre est fixe \u2014, la logique s'inverse : la bague ext\u00e9rieure est mont\u00e9e avec un ajustement serr\u00e9 dans l'al\u00e9sage du moyeu en rotation, tandis que la bague int\u00e9rieure est mont\u00e9e avec un ajustement plus l\u00e2che sur l'arbre fixe.<\/p>\n\n\n\n Une mauvaise interpr\u00e9tation de ce point constitue l\u2019une des erreurs les plus courantes en mati\u00e8re de sp\u00e9cification de l\u2019ajustement des roulements. Une bague int\u00e9rieure mont\u00e9e avec un ajustement avec jeu dans une application soumise \u00e0 des charges de rotation finira par tourner sur place en l\u2019espace de quelques mois.<\/p>\n\n\n\n Charges radiales normales, arbre en rotation :<\/strong><\/p>\n\n\n\n Charges radiales importantes ou chocs, arbre en rotation :<\/strong><\/p>\n\n\n\n Charges axiales uniquement (paliers de but\u00e9e) :<\/strong><\/p>\n\n\n\n Bague ext\u00e9rieure rotative (applications sur moyeux de roue) :<\/strong><\/p>\n\n\n\n Broches de machines-outils de pr\u00e9cision :<\/strong><\/p>\n\n\n\n Les calculs d'ajustement serr\u00e9 \u00e0 temp\u00e9rature ambiante constituent un point de d\u00e9part, et non une fin en soi. La temp\u00e9rature de fonctionnement modifie l'ajustement serr\u00e9.<\/p>\n\n\n\n Les arbres en acier et les paliers en acier pr\u00e9sentent des coefficients de dilatation thermique similaires (environ 12 \u00b5m\/m\u00b0C). Un palier en acier mont\u00e9 sur un arbre en acier dans un bo\u00eetier en acier ne subit pas de variation significative de son ajustement en fonction de la temp\u00e9rature.<\/p>\n\n\n\n Le probl\u00e8me vient des carters en aluminium. L'aluminium se dilate d'environ 23 \u00b5m\/m\u00b0C, soit pr\u00e8s du double du coefficient de dilatation de l'acier. Un ajustement serr\u00e9 d\u00e9fini \u00e0 20 \u00b0C pour un carter en aluminium peut se transformer en ajustement l\u00e2che \u00e0 une temp\u00e9rature de fonctionnement de 80 \u00b0C.<\/p>\n\n\n\n Calcul : pour un al\u00e9sage de 62 mm dans un bo\u00eetier en aluminium avec une bague ext\u00e9rieure en acier, une \u00e9l\u00e9vation de temp\u00e9rature de 60 \u00b0C entra\u00eene environ : 62 mm \u00d7 (23 \u2212 12) \u00b5m\/m\u00b0C \u00d7 60 \u00b0C = 40,9 \u00b5m de jeu suppl\u00e9mentaire. Un ajustement qui pr\u00e9sentait un serrage de 15 \u00b5m \u00e0 temp\u00e9rature ambiante se transforme en un jeu de 26 \u00b5m \u00e0 la temp\u00e9rature de fonctionnement. La bague ext\u00e9rieure tourne d\u00e9sormais sur elle-m\u00eame.<\/p>\n\n\n\n Pour les carters en aluminium, augmentez l'ajustement serr\u00e9 initial en fonction de la diff\u00e9rence de dilatation thermique \u00e0 la temp\u00e9rature maximale de fonctionnement. Vous pouvez \u00e9galement pr\u00e9voir l'insertion d'un manchon en acier dans l'al\u00e9sage du carter, ce qui \u00e9limine le probl\u00e8me de dilatation de l'aluminium au niveau du logement du roulement.<\/p>\n\n\n\n Les cotes de tol\u00e9rance indiqu\u00e9es sur votre plan d\u00e9terminent ce que votre sous-traitant d'usinage va fabriquer. Des cotes trop vagues donnent lieu \u00e0 des pi\u00e8ces d'apparence correcte, mais qui ne passent pas les contr\u00f4les d'ajustement lors de l'assemblage.<\/p>\n\n\n\n Tourillon d'arbre :<\/strong> Pr\u00e9cisez le diam\u00e8tre nominal de l'arbre, la d\u00e9signation de tol\u00e9rance (par exemple, \u03c625 k6), ainsi que les valeurs explicites des \u00e9carts sup\u00e9rieur et inf\u00e9rieur entre parenth\u00e8ses, pour plus de clart\u00e9. Pour \u03c625 k6, les \u00e9carts sont de +15\/+2 \u00b5m, ce qui signifie que l'arbre fini doit mesurer entre 25,002 et 25,015 mm. La pi\u00e8ce doit pr\u00e9senter une tol\u00e9rance de cylindricit\u00e9 (et pas seulement de circularit\u00e9) \u00e9gale \u00e0 la moiti\u00e9 de la valeur de la classe IT ou meilleure.<\/p>\n\n\n\n Al\u00e9sage du bo\u00eetier :<\/strong> Pr\u00e9cisez l'al\u00e9sage nominal, la d\u00e9signation de tol\u00e9rance (par exemple, \u03c652 H7) et les \u00e9carts explicites. Pour \u03c652 H7, les \u00e9carts sont de 0\/+30 \u00b5m, ce qui signifie que l'al\u00e9sage doit mesurer entre 52,000 et 52,030 mm. Pr\u00e9cisez la cylindricit\u00e9 et la perpendicularit\u00e9 de l'axe de l'al\u00e9sage par rapport \u00e0 l'axe central de l'arbre.<\/p>\n\n\n\n Finition de surface :<\/strong> Les si\u00e8ges de roulements doivent pr\u00e9senter une rugosit\u00e9 Ra de 0,8 \u00b5m ou inf\u00e9rieure. Des surfaces plus rugueuses r\u00e9duisent l'ajustement effectif : les pics de surface s'aplatissent lors du montage, et le contact effectif du roulement est inf\u00e9rieur \u00e0 l'ajustement nominal. Pour les applications de pr\u00e9cision, une rugosit\u00e9 Ra de 0,4 \u00b5m est la norme sur les tourillons de vilebrequin rectifi\u00e9s.<\/p>\n\n\n\nComprendre l'ajustement des roulements : que signifient ces chiffres ?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
Principes fondamentaux du syst\u00e8me de tol\u00e9rances ISO<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
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Quand privil\u00e9gier les ajustements serr\u00e9s ou les ajustements l\u00e2ches ?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
Quelle bague de roulement tourne par rapport \u00e0 la charge ?<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
Recommandations standard d'ajustement par application<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
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Comment la dilatation thermique modifie le calcul de votre taille<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
Indication des tol\u00e9rances des roulements sur un plan d'usinage<\/strong><\/h2>\n\n\n\n