Ajustement du logement et classe de jeu pour les roulements : ce que les preuves établissent, et l'ajustement de l'arbre que vous devez obtenir du fabricant

Attribuez le serrage à la bague qui tourne par rapport à la charge

Avant de choisir une zone de tolérance, déterminez quelle bague tourne par rapport à la direction de la charge. La bague qui tourne par rapport à la charge doit être maintenue contre le fluage, elle reçoit donc l'ajustement serré ; la bague qui reste stationnaire par rapport à la charge peut être laissée déplaçable¹³.

Dans la plupart des montages industriels, l'arbre tourne et le logement est fixe, ce qui place l'ajustement serré sur la bague intérieure et laisse le côté logement libre d'être plus lâche⁶. Cette attribution a un coût que vous devez prévoir.

Un ajustement serré dilate la bague intérieure, et un ajustement serré du logement comprime la bague extérieure, de sorte que les deux réduisent le jeu interne que le roulement avait au banc^1,23.

Si la réduction n'est pas prise en compte, le jeu de fonctionnement peut disparaître et le roulement peut fonctionner avec un jeu négatif, un frottement excessif et une défaillance prématurée^1,23. La décision d'ajustement détermine donc la décision de jeu, et non l'inverse.

Déduisez la classe de logement de la direction et de l'amplitude de la charge

La classe n'est pas une question de style maison — elle dépend de la bague qui porte la charge et de l'importance de cette charge. Une charge stationnaire sur la bague extérieure tolère un ajustement facilement déplaçable car la bague n'est pas entraînée autour de l'alésage.

Dès que la bague extérieure tourne par rapport à la charge, l'ajustement doit empêcher cette bague de fluer, et le tableau passe dans la bande K7–M7–N7–P7¹³. En direction indéterminée, la classe suit l'amplitude de la charge : JS7 pour charge légère ou normale, K7 pour normale ou lourde, M7 pour choc élevé¹³.

Lorsque la précision de rotation importe plus que le déplacement, JS6 et K6 remplacent JS7 et K7¹³.

Définissez la classe de jeu interne exigée par l'ajustement et la température

L'ajustement que vous venez de choisir consomme du jeu, le jeu au banc doit donc être choisi pour laisser un jeu de fonctionnement après montage. Un ajustement serré sur l'arbre nécessite généralement un jeu radial interne C3, et un ajustement serré combiné à une vitesse élevée nécessite typiquement C4¹⁹.

La même contrainte vient de la température : C3 est choisi lorsque la température de fonctionnement est constamment élevée, lorsque les ajustements d'arbre et de logement sont serrés, ou lorsque les vitesses dépassent la plage standard, tandis que C4 est réservé aux températures exceptionnellement élevées, à un différentiel thermique important entre l'arbre et le logement, aux logements à paroi mince ou à un désalignement sévère¹¹.

Le jeu standard CN convient aux températures stables et aux charges légères lorsque un guidage précis de l'arbre est souhaité¹¹. Les sources décrivent ces valeurs comme des recommandations plutôt que comme des limites obligatoires, et aucune ne donne de température numérique ou d'amplitude d'ajustement à laquelle C3 devient obligatoire^11,19.

Si votre application se situe près d'une limite, la classe de jeu est une question à poser au fabricant de roulements, et non une valeur que vous pouvez lire dans un tableau de cet ensemble.

Définissez le côté libre d'un montage fixe/libre

Dans un montage fixe/libre, le roulement fixe reprend toute la charge axiale et doit être maintenu sur les quatre côtés par des épaulements, des circlips ou des plaques de retenue. Le roulement libre n'en reprend aucune et est laissé avec un ajustement lâche sur le logement sans contraintes⁶.

L'ajustement sur l'arbre reste serré sur les deux, et les ajustements par pression ne sont pas utilisés comme éléments de retenue pour les charges axiales directes — un circlip ou une plaque reste nécessaire du côté fixe⁶.

Le côté libre existe pour absorber la dilatation et la contraction thermiques, il a donc besoin de liberté axiale.

Des roulements séparables sont recommandés à cet endroit ; si un roulement non séparable est utilisé du côté libre, un ajustement avec jeu est prévu entre la bague extérieure et le logement, ou dans certains cas entre l'arbre et la bague intérieure²².

Aucune des sources ne nomme la zone ISO pour cet ajustement de logement du côté libre, considérez donc la zone comme une question à poser au fabricant plutôt qu'une valeur par défaut^6,22.

Ajustez selon le type de roulement et l'état du logement

Le tableau des logements ci-dessus est rédigé pour les roulements radiaux.

Les butées et les roulements à charge combinée ont leurs propres classes : H8 pour les butées à billes de haute précision, H7 pour une charge stationnaire sur la bague du logement, K7 pour une direction indéterminée ou une charge tournante sur la bague du logement dans des conditions normales.

Et M7 lorsque la charge radiale est comparativement importante². Ce tableau s'applique aux logements en fonte ou en acier².

La section du logement importe aussi. Un logement à paroi mince sous charge lourde ou à choc élevé passe à P7, ce que la source associe principalement aux roulements à rouleaux¹³.

Cela est cohérent avec la distinction générale entre roulements à billes et à rouleaux : les roulements à billes conviennent aux charges légères à modérées et aux vitesses élevées, les roulements à rouleaux aux charges lourdes et aux conditions de choc ou d'impact^8,16.

Si votre logement est à paroi mince et la charge lourde, vérifiez la ligne P7 avant de copier une classe depuis un tableau standard de roulements radiaux.

Relâchez l'ajustement du logement lorsque la bague extérieure est plus chaude que le logement

La dilatation différentielle modifie l'ajustement en service, la classe que vous spécifiez à froid peut donc ne pas être celle que vous obtenez à chaud.

Lorsque la bague intérieure ou l'arbre est censé fonctionner plus chaud que la bague extérieure ou le logement, un jeu radial plus important est souhaitable car le jeu de fonctionnement diminuera vers la cible⁴.

Du côté du logement, G7 peut être appliqué au lieu de H7 lorsque le roulement est grand ou que la différence de température entre la bague extérieure et le logement est importante. Et F7 peut être appliqué au lieu de G7 dans les mêmes conditions¹³.

Ainsi, les deux ajustements vont dans le même sens : un arbre plus chaud plaide pour plus de jeu interne, et une grande différence de température entre la bague extérieure et le logement plaide pour une classe de logement plus lâche^4,13.

Les sources ne donnent pas de différentiel de température numérique à partir duquel l'un ou l'autre ajustement devient nécessaire, le point de déclenchement est donc à confirmer avec le fabricant.

Confirmez que le tourillon d'arbre et l'alésage du logement peuvent supporter l'ajustement

Une zone de tolérance sur un dessin ne vaut que ce que l'atelier peut usiner. Des ajustements corrects nécessitent un usinage ou une rectification très précis des diamètres extérieurs des tourillons d'arbre et des alésages de logement, avec des tolérances autorisées seulement légèrement supérieures à celles des composants de roulement correspondants.

L'état de surface et l'écart de forme importent aussi²⁰. Vérifiez ces points avant la diffusion du dessin.

• ✓Confirmez que le diamètre extérieur du tourillon d'arbre et l'alésage du logement peuvent être rectifiés à des tolérances seulement légèrement supérieures à celles des composants de roulement.
• ✓Confirmez que l'état de surface et l'écart de forme sont spécifiés, pas seulement la plage de diamètre.
• ✓Confirmez la méthode de montage: le montage par pression d'un roulement peut nécessiter un outillage spécial et doit éviter d'endommager les billes, les chemins de roulement et la cage.
• ✓Confirmez la zone de tolérance de l'arbre avec le fabricant de roulements — aucune source de cet ensemble ne publie de tableau d'arbre.

Là où les sources divergent, et ce qu'il faut vérifier

Ce sont des recommandations de deux sources fournisseurs, pas des limites obligatoires, et aucune ne donne de température numérique ou d'amplitude d'ajustement à laquelle la classe change^11,19.

Considérez la divergence comme une invitation à obtenir par écrit la classe de jeu auprès du fabricant de roulements pour votre application spécifique, plutôt que de choisir la colonne la plus conservatrice.

Avant de demander un devis

• Les sources n'établissent pas ce point — posez la question au fournisseur: aucune source de cet ensemble ne fournit de table de tolérances d'arbre (j5, k5, m6, n6) avec les interférences ou jeux correspondants — l'ajustement d'arbre doit venir du fabricant du roulement
• Les sources n'établissent pas ce point — posez la question au fournisseur: aucune source ne donne de seuils numériques de ratio P/C qui déplaceraient l’ajustement requis
• Les sources n'établissent pas ce point — posez la question au fournisseur: aucune source ne relie des classes de tolérance précises (P0, P6, P5) au choix de l'ajustement
• Les sources n'établissent pas ce point — posez la question au fournisseur: aucune source ne donne de valeurs numériques de dureté ou de rugosité de surface liées au choix de l'ajustement
• Les sources n'établissent pas ce point — posez la question au fournisseur: aucune source ne quantifie les écarts de coût ou de disponibilité entre classes de tolérance
• Les sources n'établissent pas ce point — posez la question au fournisseur: aucune source ne compare directement j5/k5/H7 et m6/n6 sur la facilité de montage ou de démontage
• Les sources n'établissent pas ce point — posez la question au fournisseur: aucune source ne donne de seuil numérique d'écart de température à partir duquel un ajustement spécifique devient nécessaire
• Les sources n'établissent pas ce point — posez la question au fournisseur: aucune source ne donne de relation numérique entre l'ampleur de l'ajustement et la réduction résultante du jeu interne