L'ajustement serré à tolérance ne peut pas être négligé, en particulier lorsqu'il s'agit d'assemblages mécaniques précis.. Cela apporte la certitude que les pièces s'assemblent parfaitement et ne nécessitent aucun supplément. fixations ou des produits d'étanchéité. Cependant, tout cela est avant assemblage sur la chaîne de production. Peu de choses sont plus frustrantes que de lutter pour comprendre le fonctionnement de l'ajustement par pression de tolérance., pour se retrouver avec un projet de mauvaise qualité et peu performant, ou celui qui est plein d'erreurs.
Dans ce guide ultime, nous vous expliquerons tout ce que vous devez savoir sur l'ajustement à la presse avec tolérance. De son fonctionnement aux avantages qu'il offre, nous détaillerons les notions essentielles et vous donnerons des conseils pratiques pour maîtriser cette technique.
Pourquoi choisir les ajustements serrés? Les avantages expliqués
Les ajustements serrés sont souvent utilisés dans des industries telles que l'automobile, aérospatial, et des machines principalement en raison de leur conception et de leur efficacité. Contrairement aux joints conventionnels qui utilisent des vis ou des soudures pour gagner en résistance, Les joints SWH gagnent en résistance uniquement grâce à la fixation mécanique. Cela permet d'économiser du temps et de l'argent dans un projet donné.
Le facteur important pour réussir un ajustement serré est la quantité d’interférence entre les deux surfaces.. Ils ont estimé qu’une petite intervention extérieure ne permettra pas de forger une relation solide, mais une interférence extérieure excessive pourrait le déformer. En candidature, les ingénieurs prennent le temps de déterminer les tolérances nécessaires grâce auxquelles l'ajustement à la presse offrira la résistance et la robustesse nécessaires.
La formation d'ajustements serrés est un processus relativement simple. Il vous suffit de mettre la partie intérieure dans la partie extérieure et le processus se fait généralement par presse hydraulique ou application manuelle.. Au fur et à mesure que les pièces sont assemblées, l'engrenage des surfaces est réalisé et un contact de surface rigide est obtenu.
Grâce à une telle flexibilité d'application, Les ajustements serrés peuvent être appliqués dans pratiquement n’importe quel type de production, y compris des pièces petites et précises ainsi que des équipements industriels complexes.
Comment donner de la tolérance dans un ajustement serré?
La tolérance dans un ajustement serré est établie sur la base de l'ajustement contre les interférences en contrôlant les dimensions géométriques et la qualité de surface des pièces en interaction.. Voici un guide étape par étape pour déterminer la bonne tolérance:
1. Choisissez la bonne mise en page FIT
L'interférence est le principal déterminant de la tolérance d'ajustement à la presse. Il s'agit de la variation délibérée de la taille du trou percé par rapport au diamètre de la tige.. La pression est créée lorsque la tige est placée dans le trou. Les interférences peuvent être légères, modéré, ou élevé selon le type d'application à réaliser. Basé sur un tableau d'ajustement serré standard (comme l'ISO 286 ou ANSI B4.1), vous pouvez déterminer le chevauchement requis pour un ajustement serré.
2. Décidez de la classe de tolérance
Les classes de tolérance comme H7/p6 ou H8/k6 indiquent le degré de liberté de variation des dimensions d'une pièce particulière. Le « H » représente la tolérance du trou, et le « p » ou « k » représente l'arbre. La classe de tolérance permet de garantir que les pièces peuvent être assemblées avec le bon ajustement et sans distorsion. Les ajustements à la presse doivent prendre une classe de tolérance qui peut s'adapter à l'arbre et doivent le surdimensionner légèrement pour une étanchéité optimale sans beaucoup de force nécessaire pour mettre la pièce en place..
3. Contempler les propriétés des matériaux & Dureté
Un matériau est important lorsqu'il s'agit de la tolérance d'un ajustement serré. Il a besoin d’un « ajustement plus étroit » là où le matériau de qualité supérieure, tel que acier, est utilisé ou permet un « ajustement plus lâche là où le matériau de qualité inférieure comme aluminium. Les interférences affectent les matériaux à faible module et limite d'élasticité par déformation par rapport à un module et une limite d'élasticité élevés. Par exemple, lorsqu'un arbre en acier trempé est pressé dans une bague en bronze plus douce, un ajustement serré est nécessaire pour assurer la fixité et empêcher le glissement.
4. Tenir compte de la dilatation thermique
Différents matériaux subissent différents degrés de dilatation et de contraction en fonction de leur coefficient thermique. Si votre ajustement serré est exposé à des changements de température, vous devez concevoir la tolérance de manière à ce qu'elle augmente à mesure que la température augmente. Par exemple, l'ajustement serré peut être serré en raison de la température élevée qui règne à température ambiante, mais il peut également se desserrer lorsque la température augmente. Pour éviter cela, les tolérances doivent être définies pour tenir compte des changements de température.
5. Définir l'état de surface
La finition de surface augmente l'ajustement et la facilité d'assemblage des composants. Une surface capricieuse est plus sujette à l’usure, ce qui nécessite une interférence plus importante pour s'assurer qu'elle ne sortira pas facilement. Ils offrent moins de friction mais nécessitent un contrôle plus étroit des dimensions communément appelé tolérance pour permettre un ajustement positif et durable.. Les valeurs nominales Ra des ajustements serrés se situent pour la plupart dans la plage de 0.8 – 3.2 microns pour la plupart des utilisations. C'est pourquoi, il est toujours recommandé de prévoir cette finition de surface lors de la conception pour le montage à pression.
Facteurs clés influençant la tolérance dans les ajustements serrés
La tolérance dans les ajustements serrés se reflète directement dans la qualité de l'interface de contact entre les deux pièces connectées. La tolérance correcte évite les jeux excessifs et les interférences pouvant conduire à une usure rapide.. Plusieurs indicateurs entrent en jeu dans cette tolérance et ils doivent être bien compris pour obtenir les meilleurs résultats.
1. Ajustement avec interférence
L'ajustement par interférence signifie que la taille de la pièce est intentionnellement différente. Le diamètre intérieur est légèrement plus grand que le diamètre extérieur, donc une fois compressé, les pièces restent sous pression constante. L'interférence doit être équilibrée car trop peu entraîne un mauvais ajustement tandis qu'une grande interférence peut entraîner des dommages aux pièces lors de l'assemblage des véhicules..
2. Propriétés des matériaux
La tolérance est affectée par les caractéristiques du matériau. Il peut être possible d'atteindre certaines zones en interférant moins avec des matériaux plus mous comme l'aluminium qu'avec des matériaux plus durs comme l'acier en raison de la déformation.. De plus, les ingénieurs prennent en compte l'élasticité du matériau utilisé et la dilatation thermique pour maintenir un ajustement serré lorsque les conditions changent..
3. Finition de surface
Une finition de surface améliorée permet de minimiser la rugosité de la surface en contact, conduisant à un ajustement et un verrouillage améliorés. D'autre part, une augmentation de surface texturée moins claire peut provoquer une friction élevée, ce qui rend difficile l'insertion de pièces dans la bonne plaque. L'étendue de la déformation de la finition de surface doit être soigneusement surveillée pour garantir les bonnes dimensions d'interférence pour la durabilité..
4. Conditions thermiques et climatiques
Les changements de température peuvent créer des pressions variables sur différentes pièces, ce qui peut affecter la qualité des ajustements à la presse. Donc, les ingénieurs doivent prendre en compte les changements de température de haut en bas. Cette contrainte peut être réduite grâce à la préservation de l'ajustement serré lors de l'utilisation de composants fabriqués à partir de matériaux ayant des coefficients de dilatation thermique très proches..
5. Grades et normes de tolérance
Pour plus de détails sur les tolérances d'ajustement à la presse, il existe des lignes directrices proposées par l'ISO et l'ANSI. Le respect de ces normes contribuera ainsi à garantir le bon ajustement et la fiabilité de la pièce..
Applications courantes des ajustements à la presse
Les applications de l'ajustement à la presse incluent:
Arbres et moyeux
Les arbres et les moyeux sont généralement reliés à l'aide d'ajustements à pression. La bonne interférence garantit un lien fort et stable.
Roulements
Les ajustements à la presse forment des connexions continues dans les configurations de roulements. L'arbre doit être ajusté avec précision là où il doit être étroitement ajusté pour minimiser les risques de fonctionnement bruyant..
Accouplements
Les accouplements nécessitent des ajustements serrés pour joindre deux arbres ensemble. Il élimine tout mouvement, donc, permettant une conversion efficace du mouvement de rotation.
Composants structurels
En outre, dans les équipements automobiles, les ajustements serrés sont également essentiels pour les pièces structurelles telles que les vilebrequins et les moyeux de roue.. Ils assurent le fonctionnement stable et synchronisé des surfaces contractantes.
Meilleures pratiques en matière de tolérance dans la conception à ajustement serré
Il est essentiel d'obtenir la bonne tolérance dans la conception par ajustement serré pour un assemblage de pièces sûr et efficace.. Voici les bonnes pratiques pour garantir une bonne tolérance:
1. Utiliser des graphiques d'ajustement d'interférence standard
Commencez avec des tableaux d’ajustement avec interférence standard comme ISO 286 ou ANSI B4.1. Ces tableaux fournissent les valeurs d'interférence recommandées pour différents types d'ajustement. (lumière, moyen, et lourd). Sélectionnez l'ajustement approprié en fonction de l'application et des exigences de charge. Assurez-vous que l'interférence n'est ni trop serrée ni trop lâche pour éviter d'endommager les pièces ou un assemblage incorrect..
2. Sélectionnez les classes de tolérance correctes
Utilisez les bonnes classes de tolérance, comme H7/p6 ou H8/k6, pour définir les dimensions d'une pièce. Le « H » fait référence à la tolérance du trou, et le « p » ou « k » fait référence à la tolérance de l'arbre. Choisissez des tolérances plus strictes pour les applications soumises à des contraintes plus élevées, et des tolérances plus lâches pour des ajustements moins critiques. Cela permet de garantir que les pièces sont bien ajustées et fonctionnent correctement..
3. Tenir compte des caractéristiques des matériaux
Les propriétés des matériaux affectent la tolérance d'ajustement à la presse. Les matériaux plus durs comme l'acier nécessitent des tolérances plus strictes que les matériaux plus souples comme l'aluminium.. Tenez compte de l’élasticité du matériau, limite d'élasticité, et dureté pour éviter la déformation. Cela garantit que l'ajustement à la presse reste stable sous charge sans endommager les composants..
4. Tenir compte de la dilatation thermique
Les changements de température peuvent affecter les dimensions des pièces. Les métaux se dilatent ou se contractent avec la chaleur, ce qui peut modifier l'ajustement à la presse. Utilisez des matériaux avec des taux de dilatation thermique similaires pour les deux pièces afin d'éviter le desserrage ou le grippage à des températures élevées ou basses.. Tolérances de conception qui tiennent compte des fluctuations de température pour maintenir un ajustement sécurisé.
5. Optimiser la finition de surface
Une finition de surface lisse minimise la friction lors de l'assemblage. Une finition Ra 0,8–3,2 microns est recommandée pour les ajustements serrés. Une surface plus rugueuse augmente la friction, nécessitant une interférence plus importante pour obtenir un ajustement sûr. Spécifiez la finition de surface requise pour garantir un ajustement serré et précis..
6. Force d’assemblage de contrôle
Assurez-vous que la force d’assemblage est appropriée pour l’ajustement serré. Une force excessive peut déformer les pièces, alors que trop peu de force peut entraîner un ajustement lâche. Utilisez une presse hydraulique calibrée ou une presse manuelle pour appliquer la force correcte et obtenir des résultats cohérents. Une force appropriée garantit un ajustement précis sans endommager les pièces..
7. Testez l'ajustement à la presse
Valider l'ajustement à la presse avec des essais d'assemblage. Testez l'ajustement des pièces, en s'assurant qu'ils ne sont ni trop serrés ni trop lâches. Ajustez les interférences si nécessaire pour répondre aux exigences de performances. Les tests garantissent que l'ajustement à la presse fonctionne bien dans des conditions réelles.
8. Tenir compte de l'usure au fil du temps
Considérez les effets à long terme de l'usure sur l'ajustement serré. Les tolérances doivent s'adapter à une usure mineure sans provoquer un desserrage prématuré des pièces.. Utiliser une lubrification ou des revêtements pour réduire l'usure et la friction, améliorant la durabilité de l'ajustement à la presse.
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Que vous conceviez des composants pour des arbres, roulements, ou assemblages structurels, obtenir le bon ajustement est essentiel pour la performance et la longévité.
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