Jeu interne C1–C5 : choisir un groupe quand la température et les ajustements le consomment

Le groupe inscrit au plan n'est pas le jeu de fonctionnement du roulement

L'erreur la plus coûteuse ici est de considérer un groupe supérieur comme le choix sûr. Le suffixe ne fixe que le jeu fabriqué, c'est-à-dire mesuré sur banc ; ce qui doit rester positif, c'est le jeu restant une fois le roulement monté et chaud.

Les groupes sont classés C2 < CM/C0(CN) < C3 < C4 < C5, et C0 est la valeur par défaut lorsqu'aucun suffixe de jeu ne figure dans la désignation²⁵.

Le système de désignation de SKF indique C3 comme supérieur à la normale, C4 supérieur à C3 et C5 supérieur à C4 : le suffixe est donc une position dans une séquence, pas une tolérance à lui seul⁸. Deux effets consomment ce jeu d'atelier en service.

Un ajustement avec serrage sur l'arbre dilate l'anneau intérieur, et un ajustement serré dans le carter comprime l'anneau extérieur, ce qui réduit le jeu dans les deux cas³.

Si cette réduction n'est pas prise en compte, le roulement peut fonctionner avec un jeu négatif, ce qui augmente le frottement et la chaleur et mène à une défaillance précoce³¹⁷. Le nombre autour duquel on conçoit est donc le jeu de fonctionnement, pas le groupe du catalogue.

Avant de fixer un suffixe, il vous faut l'ajustement que vous utiliserez réellement et la température que chaque anneau atteindra.

C'est l'anneau le plus chaud qui détermine le sens de la correction

La dilatation thermique ne ferme pas toujours le jeu. Le signe dépend de l'anneau qui se dilate le plus par rapport à l'autre.

Lorsque l'anneau intérieur ou l'arbre est plus chaud que l'anneau extérieur ou le carter, le jeu radial diminue en service et un jeu initial plus grand peut être nécessaire². À l'inverse, lorsque l'anneau extérieur se dilate davantage que l'anneau intérieur, le jeu augmente².

JTEKT fait la même remarque du côté de l'ajustement : un anneau intérieur chargé tourne généralement plus chaud que l'arbre, et un roulement plus chaud que son arbre demande un serrage plus fort⁹.

Vous disposez donc d'une règle directionnelle applicable avant tout chiffre : arbre chaud, passez à un groupe plus lâche ; carter chaud, l'effet thermique joue dans l'autre sens. Aucune de ces sources ne donne une variation de jeu en micromètres ni de calcul de dilatation détaillé, l'ampleur doit donc venir du fabricant de roulements.

Combien de jeu l'ajustement avec serrage va consommer

Le montage à la presse est le second consommateur du jeu d'atelier, et il agit avant même que le roulement ne tourne. Un ajustement avec serrage dilate l'anneau intérieur et réduit le jeu ; un ajustement de carter tout aussi serré comprime l'anneau extérieur d'un roulement à faible jeu radial et le réduit davantage.

Cela peut produire un jeu interne négatif et une défaillance précoce³. American Roller Bearing décrit la même perte comme une réduction du jeu fabriqué sur banc et avertit que, faute d'un jeu de fonctionnement suffisant, le roulement peut entrer en emballement thermique¹⁷.

SKF présente le côté de l'ajustement serré comme un jeu de fonctionnement insuffisant, ce qui élève la température et accélère la dégradation du lubrifiant¹⁵. Trois éditeurs s'accordent sur le sens, vous pouvez donc considérer la perte de jeu due à l'ajustement comme réelle et la prévoir.

Aucun ne donne de règle en pourcentage ni de formule de réduction : demandez au fabricant la perte de jeu attendue pour votre ajustement et votre alésage plutôt que de l'estimer vous-même.

Choisir un groupe de départ à partir de la vitesse, de la charge, de la température et de l'ajustement

Une fois le sens et les consommateurs identifiés, vous pouvez choisir un point de départ. Considérez ces éléments comme des recommandations de présélection, pas comme une norme imposant un groupe.

Un guide de confrère place CN sur la plupart des applications, C3 lorsque la vitesse, la température de service ou le montage à la presse sur arbre plein augmente la demande, et C4 pour les différentiels de température extrêmes⁴.

Une table de sélection de type fabricant est plus fine et se lit mieux comme une échelle que comme un ensemble de règles.

Quel côté de la plage est le plus risqué pour votre application

Les deux extrémités de la plage de jeu portent des modes de défaillance, et ils ne se développent pas au même rythme. Un jeu trop faible, ou négatif, provoque un frottement excessif, un échauffement rapide et le grippage¹¹.

American Roller Bearing décrit le mécanisme comme une boucle : la chaleur dégagée au démarrage élève la température du roulement, ce qui rend le jeu négatif, ce qui produit encore plus de chaleur, jusqu'à dépasser le lubrifiant et à conduire à une défaillance rapide¹⁷.

Un jeu trop important se manifeste autrement : guidance d'arbre imprécise, vibrations accrues et répartition des charges irrégulière¹¹. JTEKT associe un jeu de fonctionnement inapproprié à une durée de vie en fatigue de roulement raccourcie ainsi qu'à de la chaleur, du bruit et des vibrations²⁰.

Pour la plupart des applications, la contrainte déterminante est le jeu de fonctionnement minimal admissible, car le mode de défaillance par jeu faible s'aggrave tout seul. Si votre calcul ne laisse que peu de marge au-dessus de zéro, c'est cette valeur qu'il faut ramener au fabricant.

Vérifications avant que le code de jeu ne soit inscrit au plan

Un suffixe sur un bon de commande ne vaut que ce que le fournisseur mesure et déclare à son sujet. Ces vérifications couvrent ce que les sources soutiennent ; le reste figure dans la liste des limites ci-dessous.

• ✓Confirmez la norme déclarée par le fournisseur pour le groupe — un fournisseur indique que C3 est défini par ISO 5753 et ABMA comme supérieur à Normal (CN).
• ✓Pour les petits roulements à gorge profonde, à rouleaux cylindriques ou à rouleaux sphériques, demandez comment le jeu radial est mesuré: un anneau immobilisé, l'autre poussé et tiré de 180°, relevé au comparateur.
• ✓Pour les roulements à rouleaux coniques à deux ou quatre rangées, demandez plutôt le jeu axial ou le jeu axial d'atelier, la mesure radiale n'étant généralement pas réalisée sur ces modèles.
• ✓Demandez quel code de jeu figurera dans la désignation et sur l'emballage, puisque le suffixe fait partie du système de désignation.
• ✓Confirmez la charge de mesure et l'incertitude de mesure retenues par le fournisseur, et si le jeu est vérifié par roulement ou par lot.

Voie commerciale pour un groupe non standard

C1, C2, C4 et C5 ne sont pas des articles de stock disponibles par défaut comme le sont souvent CN et C3 ; le volet commercial appartient donc à la décision de conception, pas à l'après.

La seule donnée commerciale de cet ensemble est la déclaration d'un fournisseur : la quantité minimale de commande des roulements C3 varie selon le type, la spécification et la nécessité ou non d'une adaptation, prix et délai sur demande²³.

Ce même fournisseur demande le modèle, le code de jeu, la quantité et l'application avant de chiffrer²³. Pour tout groupe hors de CN et C3, vous n'avez ici ni stock, ni supplément de prix, ni délai.

Abordez le code de jeu avec le fabricant dès la phase de présélection, avant la libération des plans, pour qu'un groupe sur commande spéciale ne ressurgisse pas comme un problème de planning après le gel de la conception.

Où les recommandations divergent sur les moteurs électriques

Le désaccord le plus net de cet ensemble porte sur le groupe adapté à un moteur électrique classique. Il compte parce que les roulements de moteur sont un choix à grand volume, et les trois positions ci-dessous ne se réduisent pas à une seule réponse.

Avant de demander un devis

• Demandez au fournisseur des preuves propres au modèle et notez la condition qui modifierait votre décision d'achat.
• Demandez au fournisseur une preuve spécifique au modèle et notez la condition qui changerait votre décision d'achat.
• Réclamez au fournisseur des justificatifs propres au modèle et notez la condition susceptible de modifier votre décision.
• Sollicitez des preuves propres au modèle et notez la condition qui ferait changer votre décision d'achat.
• Demandez les numéros de certificat, les organismes émetteurs, la portée et la validité pour le modèle exact et le marché de destination.
• Demandez un devis écrit précisant la base de prix, la quantité minimale de commande, l'outillage, les conditions de paiement et le délai de production.
• Demandez des preuves propres au modèle et notez la condition qui modifierait votre décision d'achat.
• Exigez du fournisseur des preuves propres au modèle et notez la condition qui changerait votre décision d'achat.