Ajustements pour les arbres creux

Lorsqu'un roulement doit être monté avec ajustement serré sur un arbre creux, pour obtenir la même pression de surface, il convient de prévoir un serrage plus fort que dans le cas d'un arbre plein.
Pour déterminer l'ajustement adéquat, il est important de tenir compte des rapports suivants :

ci = di/d et ce = d/de
L'influence sur le serrage n'est pas sensible tant que le rapport des diamètres de l'arbre creux ci est ≥ 0,5. Si le diamètre extérieur de la bague intérieure n'est pas connu, il est possible de calculer le rapport des diamètres ce avec une précision suffisante à l'aide de la formule suivante :

ce = d/[k (D – d) + d]

avec

ci=rapport de diamètre d'arbre creux
ce=rapport de diamètre de bague intérieure
d=diamètre extérieur de l'arbre creux,
diamètre d'alésage du roulement, mm
di=diamètre intérieur de l'arbre creux, mm
de=diamètre extérieur moyen de la bague intérieure, mm
D=diamètre extérieur du roulement, mm
k=un facteur pour le type de roulement
pour les roulements à rotule sur billes des séries 22 et 23, k = 0,25
pour les roulements à rouleaux cylindriques, k = 0,25
pour tous les autres roulements, k = 0,3
Le serrage nécessaire pour le montage d'un roulement sur un arbre creux est déterminé à partir du serrage probable moyen entre la portée de l'arbre et l'alésage du roulement donné par la tolérance recommandée pour un arbre plein de même diamètre. Si l'on néglige les déformations plastiques (lissage) des surfaces de contact qui se produisent au montage, on peut admettre que le serrage effectif est égal au serrage probable moyen.
Le serrage ΔH nécessaire pour un arbre creux en acier peut être déterminé par rapport au serrage connu ΔV pour l'arbre plein du diagramme 1. ΔV est égal à la moyenne de la plus petite et la plus grande valeur de serrage probable pour l'arbre plein. La tolérance pour l'arbre creux est ensuite choisie de manière à ce que le serrage moyen probable soit le plus proche possible du serrage ΔH tiré du diagramme 2.

Exemple

Un roulement rigide à billes 6208, dont d = 40 mm et D = 80 mm, doit être monté sur un arbre creux ayant un rapport de diamètres ci = 0,8. Quel est le serrage requis et quelles sont les limites pour l'arbre ?

Si ce roulement devait être monté sur un arbre plein en acier et soumis à des charges normales, la tolérance k5 serait recommandée, voir le tableau. Pour un diamètre d'arbre de 40 mm, le serrage probable moyen ΔV = (22 + 5)/2 = 13,5 μm.

Pour ci = 0,8 et ce = 40/[0,3(80 - 40) + 40] = 0,77 et selon le diagramme 3, ΔHV = 1,7.
En conséquence, le serrage nécessaire pour l'arbre creux ΔH = 1,7 × 13,5 = 23 μm. La tolérance m6 est donc choisie car elle donne un serrage probable moyen de cet ordre.
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