Choix de l'ajustement

Pour choisir un ajustement, les facteurs décrits dans cette section doivent être pris en compte, de même que les consignes générales données.

1. Conditions de rotation

Les conditions de rotation font référence à la bague de roulement par rapport au sens de la charge. Il existe trois conditions essentielles : « charge tournante », « charge fixe » et « sens de charge indéterminé ».
La charge est « tournante » lorsque la bague du roulement tourne et que la charge est fixe ou lorsque la bague est fixe et que la charge tourne de sorte que tous les points de la piste de roulement sont soumis à la charge à chaque tour. Les charges élevées qui ne tournent pas mais oscillent, par exemple celles qui s'exercent sur les roulements de bielles, sont généralement considérées comme des charges tournantes.
Une bague de roulement soumise à une charge tournante tournera (fluage ou déviation) sur sa portée si elle est montée avec un ajustement libre, ce qui entraînera l'usure (rouille de contact) des surfaces de contact. Pour éviter cela, il convient d'utiliser des ajustements serrés. Le degré de serrage nécessaire est déterminé par les conditions de fonctionnement (voir les points 2 et 4 ci-dessous).
La charge est « fixe » lorsque la bague du roulement est fixe et que la charge l'est également ou lorsque la bague et la charge tournent à la même vitesse, de sorte que la charge est toujours dirigée au même endroit de la piste de roulement. Normalement, dans ces conditions, la bague de roulement ne tournera pas sur sa portée. Par conséquent, la bague n'a pas nécessairement besoin d'un ajustement serré, à moins que d'autres conditions ne l'imposent.
Le « sens de charge indéterminé » représente les charges externes variables, les chocs, les vibrations et les balourds dans les machines à grande vitesse. Ceci implique des changements de sens de la charge ne pouvant pas être décrits avec précision. Lorsque le sens de la charge est indéterminé, et en particulier en cas de charges élevées, il est souhaitable que les deux bagues présentent un ajustement serré. Pour la bague intérieure, on utilise généralement l'ajustement recommandé pour une charge tournante. Toutefois, lorsque la bague extérieure doit pouvoir se déplacer librement sur le plan axial dans le palier et que la charge n'est pas élevée, il est possible d'utiliser un ajustement un peu moins serré que celui recommandé pour une charge tournante.

2. Intensité de la charge

L'ajustement serré de la bague intérieure d'un roulement sur sa portée se desserre sous des charges élevées en raison de la déformation de la bague. Sous l'influence d'une charge tournante, la bague peut commencer à glisser. Le degré de serrage doit par conséquent être déterminé en fonction de l'intensité de la charge : plus la charge est élevée (en particulier en cas de choc), plus l'ajustement doit être serré (fig. 1). Les chocs et les vibrations doivent également être pris en compte.
L'intensité de la charge se définit comme suit
  • P ≤ 0,05 C – charge faible
  • 0,05 C < P ≤ 0,1 C – charge normale
  • 0,1 C < P ≤ 0,15 C – charge élevée
  • P > 0,15 C – charge très élevée

3. Jeu interne de roulement

L'ajustement serré d'un roulement sur un arbre ou dans un palier entraîne la déformation élastique de la bague (dilatation ou compression) et la réduction du jeu interne du roulement. Il convient toutefois de maintenir un jeu minimum, voir la section « Jeu interne de roulement ». Le jeu initial et la réduction admissible dépendent du type et de la taille du roulement. La réduction du jeu en raison de l'ajustement serré peut parfois exiger d'utiliser des roulements avec un jeu initial supérieur au jeu Normal afin d'éviter que le roulement ne soit soumis à une précharge (fig. 2).

4. Conditions de température

Dans de nombreuses applications, la température de fonctionnement de la bague extérieure est inférieure à celle de la bague intérieure. Cela peut se traduire par une réduction du jeu interne (fig. 3).
En fonctionnement, les bagues de roulement atteignent normalement une température supérieure à celle des composants sur lesquels elles sont installées. Cela peut engendrer le desserrage de l'ajustement de la bague sur sa portée, tandis que la dilatation de la bague extérieure peut empêcher son déplacement axial dans son logement. Un démarrage rapide ou le frottement des joints peuvent également entraîner un desserrage de l'ajustement de la bague intérieure.
Les différentiels de température et le sens du flux thermique dans le montage de roulements doivent donc être soigneusement pris en compte.

5. Exigences de précision de rotation

Pour réduire la déformation élastique et les vibrations, les ajustements serrés ne doivent généralement pas être utilisés pour les roulements devant répondre à des exigences strictes de précision de rotation. Les portées des roulements sur l'arbre et dans le palier doivent être usinées selon des tolérances dimensionnelles étroites correspondant au moins à la classe 5 pour l'arbre et à la classe 6 pour le palier. Des tolérances étroites doivent également s'appliquer à la cylindricité (tableau).

6. Type et matériau d'arbre et de palier

L'ajustement d'une bague de roulement sur sa portée ne doit pas entraîner une distorsion irrégulière de la bague (faux-rond). Cela peut être provoqué, par exemple, par des discontinuités sur la surface de la portée. Les paliers à joint diamétral ne conviennent donc généralement pas lorsque les bagues extérieures doivent présenter un ajustement très serré et que la tolérance choisie ne doit pas donner un ajustement plus serré que celui du groupe de tolérances H (ou K tout au plus). Pour fournir un support adéquat aux bagues de roulements montés dans des paliers à parois fines, dans des paliers en alliage léger ou sur des arbres creux, il faudra utiliser des ajustements plus serrés que ceux recommandés pour les paliers à parois épaisses en acier ou en fonte, ou pour les arbres pleins, voir la section « Ajustements pour les arbres creux ». De même, des ajustements moins serrés peuvent être nécessaires pour certains matériaux d'arbre.

7. Facilité de montage et démontage

Les roulements présentant des ajustements libres sont généralement plus faciles à monter et à démonter que ceux ayant un ajustement serré. Lorsque les conditions de fonctionnement exigent des ajustements serrés et qu'il est important que le montage et le démontage soient faciles, il convient d'utiliser des roulements séparables ou des roulements à alésage conique. Les roulements à alésage conique peuvent être montés directement sur une portée d'arbre conique ou sur des arbres à portée cylindrique lisses ou épaulés à l'aide de manchons de serrage ou de démontage (fig. 4).

8. Déplacement du palier libre

Si des roulements ne pouvant pas compenser un déplacement axial à l'intérieur du roulement sont utilisés en position de palier libre, il est impératif qu'une des bagues puisse se déplacer librement dans le sens axial à tout moment. Un ajustement libre de la bague soumise à une charge fixe permettra ce déplacement (fig. 5). Lorsque la bague extérieure est soumise à une charge fixe de sorte que le déplacement axial puisse être compensé ou avoir lieu dans la portée du roulement, un coussinet ou un manchon trempé intermédiaire est souvent installé sur la portée du palier, par exemple quand des paliers en alliage léger sont utilisés. De cette manière, il est possible d'éviter le « martèlement hors » de la portée du palier dû à l'utilisation d'un matériau plus tendre. Dans le cas contraire, le déplacement axial serait limité voire impossible avec le temps.
En cas d'utilisation de roulements à rouleaux cylindriques munis d'une bague sans épaulement, de roulements à aiguilles ou de roulements CARB à rouleaux toroïdaux, les deux bagues de roulement peuvent être montées avec un ajustement serré car le déplacement axial aura lieu à l'intérieur du roulement.
SKF logo