Fixation radiale des rotules

Les bagues intérieure et extérieure des rotules doivent être fixées radialement sur l'arbre et dans le palier de façon à ce que les mouvements de glissement se produisent dans la rotule sans entraîner le glissement de la bague. Le glissement de la bague se produit lorsqu'une bague tourne sur sa portée dans le sens circonférentiel sous charge. Le maintien d'une rotule dans le sens radial exige généralement un ajustement serré. Il n'est cependant pas toujours possible d'appliquer un ajustement serré si, par exemple, un montage et démontage aisés s'avèrent nécessaires ou si la rotule doit pouvoir être déplacée axialement sans contrainte. L'ajustement approprié dépend toujours des conditions de fonctionnement.

1. Nature et intensité de la charge

Le degré de serrage doit par conséquent être déterminé en fonction du type et de l'intensité de la charge : plus la charge est élevée et plus les chocs sont importants, plus l'ajustement doit être serré (fig. 1).

  • Sous de fortes charges, les rotules lisses subissent une déformation élastique, ce qui peut affecter l'ajustement serré et entraîner un glissement de la bague.
  • La résistance des éléments associés doit être suffisante pour pour supporter les charges et offrir à la rotule un soutien complet.
  • Si les éléments associés se déforment, les bagues de roulements pour trempe à cœur risquent de se fissurer.
  • Les rotules radiales acier/acier nécessitent un ajustement plus serré que les rotules sans maintenance comparables, qui offrent un coefficient de frottement inférieur.

2. Jeu interne de roulement

Un ajustement serré sur l'arbre et dans le logement entraîne la dilatation de la bague intérieure et la contraction de la bague extérieure, ce qui réduit le jeu interne initial dans le roulement, avant le fonctionnement. Le jeu de fonctionnement (fig. 2) prend également en compte la charge et la température de fonctionnement.
Le jeu interne radial initial des roulements dépend du type et de la taille du roulement. Le jeu a été sélectionné de façon à ce que si les tolérances recommandées pour l'arbre et les portées de palier sont appliquées, un jeu de fonctionnement (ou précharge) approprié reste dans le roulement dans des conditions de fonctionnement normales.
Si un ajustement serré est utilisé pour les deux bagues de roulement ou si les températures de fonctionnement sont inhabituelles, l'utilisation d'un jeu interne initial supérieur à la normale sera peut-être nécessaire pour les roulements acier/acier.

3. Conditions de température

En cours de fonctionnement, les bagues atteignent normalement une température supérieure à celle de leurs portées. Cela signifie que :

  • l'ajustement de la bague intérieure se relâche (fig. 3)
  • l'ajustement de la bague extérieure se resserre et peut empêcher le déplacement axial requis dans le palier.
Si la différence de température est grande entre la bague intérieure et la bague extérieure, le jeu de fonctionnement change. Vous devez prendre en compte cette condition lors de la sélection de l'ajustement ou du roulement, ce qui peut compliquer ou empêcher la rotation de l'arbre.

4. Conception des éléments associées

Les portées de roulement sur l'arbre et dans le palier ne doivent pas entraîner une distorsion irrégulière
(faux-rond) des bagues de roulement (fig. 4).
Par conséquent :

  • Les paliers à joint diamétral ne conviennent pas pour les ajustements serrés.
  • Un palier à paroi mince, un palier en alliage léger ou un arbre creux requiert un ajustement plus serré que pour un palier en acier ou en fonte, à paroi épaisse ou pour un arbre plein, et doit présenter une résistance suffisante.
  • Les fortes charges et les ajustements serrés exigent des des arbres en acier massif et dans des paliers en acier ou fonte à paroi épaisse.

5. Déplacement axial des paliers "libres"

Un roulement libre n'assure qu'un guidage radial et doit toujours pouvoir être déplacé axialement (fig. 5). Pour ce faire, on sélectionne normalement un ajustement libre pour l'une des bagues de roulement, généralement la bague intérieure d'une rotule lisse. Les raisons sont les suivantes : 

  • La portée d'arbre peut être trempée et rectifiée de façon simple et économique pour faciliter le déplacement axial. La dureté de l'arbre doit être d'au moins 50 HRC.
  • Les bagues extérieures de la plupart des rotules lisses sont axialement fracturées à une ou deux positions ou sont fendues radialement. Cela peut rendre le déplacement axial difficile, voire impossible.
  • L'alésage de palier doit être protégé contre l'usure.

Finition de surface des portées


Rugosité de surface recommandée pour un roulement
portées en conformité avec la norme ISO 4288:1997.

  • pour portées d'arbre Rz ≤ 10 μm
  • pour portées d'alésage du palier Rz ≤ 16 μm

Ajustements recommandés


Une faible partie seulement des classes de tolérance ISO est retenue pour les ajustements de rotules. Les positions de celles-ci, en fonction de l'alésage et du diamètre extérieur des rotules, sont illustrées de manière schématique dans la Fig. 6. Les classes de tolérance recommandées pour

  • la portée d'arbre sont indiquées dans le tableau 1
  • l'alésage du palier sont indiquées dans le tableau 2

Ces recommandations sont basées sur les remarques décrites ci-dessus et l'expérience montre qu'elles conviennent à de nombreuses applications. Les limites des tolérances ISO sont indiquées dans

Afin de faciliter le calcul des valeurs minimales et maximales du jeu ou serrage théorique, les écarts standardisés sur le diamètre d'alésage (Δdmp) et sur le diamètre extérieur (ΔDmp) sont indiqués dans les tableaux 3 et 4.
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