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Ajustements : jeu, transition et serrage — la différence se mesure en microns
Un arbre qui glisse dans un alésage et un arbre qui doit être emmanché à la presse peuvent différer de diamètre de moins de l'épaisseur d'un cheveu. Ce qui distingue l'un de l'autre tient à quelques microns, et la différence de comportement est totale.
Un ajustement CLEARANCE présente toujours un jeu : les pièces s'assemblent à la main et peuvent bouger. Un ajustement INTERFERENCE présente toujours un arbre plus grand que l'alésage : les pièces doivent être forcées l'une dans l'autre puis se retiennent mutuellement de façon permanente. Un ajustement TRANSITION peut être l'un ou l'autre, selon la position des deux pièces dans leurs tolérances.
C'est pourquoi un roulement peut tourner sur son arbre, ou fissurer sa bague extérieure, ou fonctionner parfaitement — à partir du même plan et du même lot de pièces. L'ajustement est un choix de conception, et il se détermine en valeurs numériques avant toute usinage.
Intermédiaire
3 heures
Consignes
1
1
Mesurez les deux pièces, et mesurez-les correctement
Mesurez les deux pièces, et mesurez-les correctement
Vous ne pouvez pas choisir un ajustement sans connaître les dimensions de ce que vous avez. Mesurez l'arbre et l'alésage avec un micromètre ou un bon pied à coulisse, à plusieurs endroits sur leur longueur et sous plusieurs angles autour de leur circonférence.
Plusieurs angles sont importants, car rien n'est parfaitement rond. Un arbre qui mesure 19,98 mm dans un sens et 20,02 mm à quatre-vingt-dix degrés présente un défaut de circularité de 0,04 mm, ce qui est plus grand que la plupart des ajustements — et faire la moyenne des deux valeurs le masque.
Faites d'abord atteindre la même température aux deux pièces. L'acier se dilate d'environ 11 microns par mètre et par degré, donc une pièce de 50 mm tenue en main pendant une minute peut grandir de plus que l'ajustement que vous cherchez à mesurer. Des mains chaudes constituent ici une erreur bien réelle.
Matériaux pour cette étape :
Arbre en acier de 30 mm1 pièceOutils nécessaires :
Pied à coulisse
Pied à coulisse numérique 6 pouces2
2
L'arithmétique, et à quoi sert chaque ajustement
L'arithmétique, et à quoi sert chaque ajustement
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Matériaux pour cette étape :
Arbre en acier de 30 mm1 pièce
Roulement à billes1 pièceOutils nécessaires :
Pied à coulisse
Ordinateur de bureau
Calculatrice3
3
La température est un outil, pas seulement une erreur
La température est un outil, pas seulement une erreur
Chauffez la partie extérieure et elle se dilate ; refroidissez la partie intérieure et elle se contracte. Faites les deux et un ajustement serré peut être assemblé à la main, puis se verrouille à mesure que les températures s'égalisent.
L'acier se dilate d'environ 11 microns par mètre et par degré Celsius, donc un alésage de 100 mm chauffé de 100 degrés s'agrandit d'environ 0,11 mm — bien plus qu'un ajustement serré normal. Un four à 120 degrés, ou un congélateur pour l'arbre, suffit généralement.
Ne chauffez jamais un roulement au-delà d'environ 120 degrés. Au-delà, les bagues trempées commencent à se revenir et perdent définitivement leur dureté, et un chalumeau à proximité d'un roulement le détruit en quelques secondes. Les chauffages par induction et les bains d'huile chaude existent précisément parce que la température doit être contrôlée.
Matériaux pour cette étape :
Arbre en acier de 30 mm1 pièceRoulement à billes1 pièceOutils nécessaires :
Pied à coulisse numérique 6 pouces
Gants en nitrile4
4
La finition de surface et la rondeur font partie de l'ajustement
La finition de surface et la rondeur font partie de l'ajustement
Un diamètre mesuré est une moyenne sur une surface qui présente des crêtes et des creux. Lorsqu'on assemble deux surfaces rugueuses, les crêtes s'aplatissent, de sorte que l'interférence effective est inférieure à celle mesurée — souvent de 2 à 5 microns sur un travail tourné ordinaire.
C'est pourquoi les portées de roulement sont rectifiées plutôt que tournées. Ce n'est pas du purisme : une portée rugueuse perd une fraction significative d'une interférence de 15 microns à cause de l'aplatissement des crêtes dès la première mise en charge du joint, puis le roulement flue.
La rondeur compte tout autant. Un alésage ovalisé de 0,03 mm serrera un arbre rond en deux points et laissera des jeux à quatre-vingt-dix degrés ; la pression est donc concentrée plutôt que partagée, ce qui déforme la bague du roulement et emporte avec lui le jeu interne.
Matériaux pour cette étape :
Arbre en acier de 30 mm1 pièceOutils nécessaires :
Comparateur à cadranPied à coulisse
Jeu de cales d'épaisseurMatériaux
2- 1 pièceEspace réservé
- Espace réservé
Outils requis
7- Espace réservé
- Espace réservé
- Espace réservé
- Espace réservé
- Espace réservé
- Espace réservé
- Espace réservé
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