Choix des ajustements

Lors du choix des ajustements, les informations fournies dans cette section doivent être prises en compte, ainsi que les lignes directrices générales présentées dans la section suivante.

1. Conditions de rotation

Les conditions de rotation font référence à la bague de roulement par rapport au sens de la charge (tableau 1). Il existe trois conditions essentielles :
  • charge tournante
  • charge fixe
  • direction de charge indéterminée
« Charge tournante » : cela signifie que la bague de roulement tourne et que la direction de la charge est fixe. Dans le cas d'une charge oscillante élevée, roulement de bielle par exemple, on résonne comme s'il s'agissait d'une charge tournante. Une bague de roulement soumise à une charge tournante « roulera » (glissement ou déviation) sur sa portée si elle est montée avec un ajustement libre, ce qui entraînera une usure des surfaces de contact et/ou de la rouille de contact sur ces mêmes surfaces. Il convient donc d’utiliser un ajustement serré. Le degré de serrage est déterminé par les conditions de fonctionnement (→ points 2 et 4 ci-dessous).
« Charge fixe » : la charge est dite fixe lorsque que la bague et la direction de la charge appliquée sont fixes ou lorsqu'elles tournent à la même vitesse. Dans ces conditions, le roulage de la bague sur sa portée n’est, en principe, pas à craindre. Un ajustement serré n'est donc pas indispensable à moins qu’il ne s’impose pour d’autres considérations.
« Direction de charge indéterminée » : la charge est dite de direction indéterminée dans le cas d’efforts extérieurs variables en intensité, de chocs, de vibrations ou de balourds dans des applications à grande vitesse. Ceci implique des changements de sens de la charge ne pouvant pas être décrits avec précision. Lorsque la direction de la charge est indéterminée et en particulier en cas de charge élevée, SKF recommande un ajustement serré pour les deux bagues. Pour la bague intérieure, on utilise normalement l'ajustement recommandé en cas de charge tournante. Pour la bague extérieure, si elle est peu chargée, on pourra prévoir un ajustement moins serré que celui recommandé dans le cas d’une charge, afin de permettre son déplacement axial dans le logement.

2. Intensité de la charge

Dans un ajustement donné, le serrage réel de la bague intérieure d’un roulement sur sa portée diminue à mesure que la charge appliquée augmente car la bague s'allonge. À la limite, le phénomène de roulage peut apparaître si la charge est tournante. L’ajustement doit donc être choisi en fonction de l’intensité de la charge ; il sera d’autant plus serré que celle-ci est élevée et s’accompagne de chocs. Plus la charge est élevée, plus l'ajustement doit être serré (fig. 1). Un ajustement serré a un impact sur le jeu du roulement ou la précharge. Les chocs et les vibrations doivent également être pris en compte, car un ajustement plus serré peut alors être requis.
L'intensité de la charge est définie comme suit :
  • charge légère : P ≤ 0,05 C
  • charge normale : 0,05 C < P ≤ 0,1 C
  • charge élevée : 0,1 C < P ≤ 0,15 C
  • charge très élevée : P > 0,15 C

3. Jeu interne de roulement

Un serrage du roulement sur l’arbre ou dans le palier provoque une déformation élastique de la bague (expansion ou compression) et une réduction du jeu interne du roulement. Cependant, il doit rester un certain jeu minimal (→ Jeu des roulements). Un jeu initial interne supérieur au jeu normal peut être nécessaire si l'ajustement est serré au point de créer une précharge non souhaitée dans le roulement (fig. 2).

4. Conditions de température

Dans de nombreuses applications, la bague extérieure a une température inférieure à celle de la bague intérieure en fonctionnement. Ceci peut contribuer à réduire le jeu interne (→ fig. 3 et Jeu des roulements) ou augmenter la précharge (→ Précharge des roulements).
En fonctionnement, les bagues sont portées à des températures souvent supérieures a celles de l’arbre ou du logement. Cela réduit le serrage de la bague intérieure sur sa portée et peut entraver le déplacement axial souhaité de la bague extérieure dans son logement. Des démarrages rapides peuvent aussi réduire le serrage de la bague intérieure si l'échauffement du roulement n'est pas dissipé suffisamment vite. Dans certains cas, c'est le frottement des joints qui peut générer suffisamment de chaleur pour desserrer la bague intérieure.
Le sens du flux thermique et les différences de température doivent donc être pris en considération.

5. Précision de rotation

Des ajustements serrés sont recommandés pour les applications requérant une haute précision de rotation. Les ajustements libres peuvent réduire la rigidité et contribuer aux vibrations. Les portées doivent être usinées selon des tolérances dimensionnelles correspondant au moins à IT5 pour la portée et IT6 pour le logement. Les tolérances doivent également être serrées en ce qui concerne la cylindricité (tableau 2).

6. Conception et matériau de l'arbre et du palier

L’ajustement d’une bague de roulement sur sa portée ne doit pas conduire à sa déformation (ovalité). Cela peut être provoqué, par exemple, par des discontinuités sur la surface de la portée. Par conséquent, SKF déconseille les ajustements M (M7 par exemple), ou plus serrant, pour les paliers à joint diamétral.
Pour ces derniers, s'en tenir à des ajustements H (ou éventuellement K).
Pour fournir un soutien adéquat aux bagues de roulement montées dans des paliers à paroi mince, des paliers en alliage léger ou sur des arbres creux, des ajustements plus serrés que pour des paliers en acier ou en fonte à paroi épaisse ou pour des arbres pleins doivent être utilisés (→ Ajustements pour les arbres creux). Des ajustements relativement peu serrés peuvent être requis si le matériau de l'arbre présente un coefficient de dilatation thermique plus élevé que celui de l'acier standard.

7. Facilité de montage et démontage

Les roulements à ajustement libre sont généralement plus faciles à monter et à démonter que les roulements à ajustement serré. Cependant, si les conditions de fonctionnement imposent un ajustement serré et un montage/démontage facile, on utilisera de préférence des roulements séparables ou des roulements à alésage conique (→ Roulements à alésage conique). Les roulements à alésage conique peuvent être montés directement sur une portée conique ou via un manchon de serrage ou de démontage sur un arbre lisse ou sur un arbre cylindrique épaulé (fig. 4, fig. 5 et fig. 6).

8. Déplacement du roulement libre

Si des roulements qui ne peuvent supporter un déplacement axial interne sont utilisés comme roulements libres, il est impératif qu’une des bagues du roulement soit libre de se déplacer axialement à tout moment en fonctionnement. Pour cela il est possible d'appliquer un ajustement libre sur la bague qui est soumise à la charge fixe (fig. 7). Pour certaines applications particulières, lorsque la bague extérieure est soumise à une charge fixe et qu'elle doit se déplacer dans le palier, une douille ou un manchon trempé est monté dans le logement afin de prévenir une dégradation liée au déplacement axiale de la bague. Tout endommagement de cette surface risque de limiter le déplacement axial ou l'entraver complètement à long terme. Ceci est particulièrement important si le palier est en alliage léger.
Si on utilise des roulements à rouleaux cylindriques ayant une bague sans épaulements, des roulements à aiguilles ou des roulements à rouleaux toroïdaux CARB, les deux bagues peuvent être montées avec ajustement serré, le déplacement axial s’effectuant au sein du roulement.
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