Montage des roulements (2) - Cours de Mécanique industrielle avec Maxicours

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Montage des roulements (2)

1. Différents montages (suite)

Montage et ajustement des roulements à rotule sur rouleaux :

Avant de monter un roulement à rotule sur rouleaux, mesurez le jeu radial avec une lame calibrée. Procédez comme suit : placez le roulement vertical comme le démontre la figure 2.99, faites tourner la bague intérieure du roulement, puis relevez le jeu initial entre le dessus du rouleau supérieur et la cage extérieure.

Mesure du jeu radial :

Mesurez le jeu avec une lame calibrée et vérifiez le jeu (tableau de la figure suivante).

Tableau d'ajustement :

Cela vous permet de déterminer le jeu minimal admissible après l'installation (exemple : pour un roulement de 120 mm de diamètre de classe C4, le jeu initial devrait être de 0,200 mm ; après installation, le jeu devrait être 0,110 mm). Après avoir relevé le jeu, enfoncez le roulement sur l'arbre et vérifiez la réduction du jeu interne pendant l'enfoncement en vérifiant sous le rouleau le plus bas (figure suivante).

Ajustement par enfoncement :

Selon l'exemple après enfoncement, on devrait relever 0,110 mm. Pour assurer que le montage est correct, il est recommandé de s'en tenir à la moitié de la plage supérieure de réduction de jeu.

Montage à froid des roulements à rotule sur rouleaux :

Les petits roulements peuvent être montés à l'aide d'une douille appuyée contre la bague intérieure. Vérifiez la portée, induisez une fine couche d'huile. Placez le roulement sur l'arbre. Avec des coups freinés (figure ci-dessous) sur une douille, enfoncez le roulement sur une distance prédéterminée.

Emmanchement avec douille de frappe :

Pour les roulements à rotule à billes, vérifiez le jeu en faisant tourner le roulement et en le basculant, il doit être facile à tourner. Pour les roulements à rotule sur rouleaux, vérifiez le jeu avec des lames calibrées. Toutefois, cette méthode est à déconseiller pour un montage de précision.

Si la portée présente des filetages, les roulements peuvent être emmanchés avec un écrou et une clé ordinaire ou une clé de frappe (figure suivante).

Emmanchement avec clés :

La technique de montage est la suivante. Mesurez le jeu interne, lubrifiez la portée et le filetage de l'arbre. Placez le roulement sur l'arbre et installez l'écrou. Il est recommandé de ne pas placer la rondelle de freinage pour l'ajustement. Si on la laisse, il faut la revêtir d'une couche de graisse pour permettre le glissement. Ensuite, à l'aide d'une clé, serrez l'écrou et contrôlez le jeu radial résiduel des rouleaux par enfoncement. Pour finir, enlevez l'écrou et installez la rondelle de freinage et replacez l'écrou, ensuite bloquez une encoche avec la rondelle.

Pour les roulements dont le diamètre de l'alésage dépasse 50 mm, l'utilisation d'un écrou hydraulique est recommandé. Les procédures de préparation du montage demeurent les mêmes. Il suffit pour faire l'ajustement final de placer un écrou hydraulique sur l'arbre (figure suivante), le piston du côté du roulement et d'injecter l'huile à l'aide d'une pompe.

Emmanchement avec écrou hydraulique :

Contrôlez le jeu à l'aide du tableau de la fiche (1). Enfoncez le roulement jusqu'à l'atteinte du jeu prédéterminé, enlevez l'écrou pour le remplacer par un écrou de serrage et une rondelle de freinage, puis serrez et contrôlez le jeu résiduel. Une autre méthode que l'on peut utiliser est celle par pression d'huile (figure suivante). Il s'agit d'injecter l'huile sous pression entre la bague et l'arbre, ce qui annule presque tout frottement et demande très peu d'effort à l'enfoncement.

Emmanchement par pression d'huile :

Cette méthode rend très facile un montage de précision avec un jeu interne prédéterminé. Un contrôle de jeu final doit être effectué environ 20 minutes après le relâchement de la pression. Cela permet d'éliminer les tensions internes.

Montage à chaud des roulements à rotule sur rouleaux :

Le principe du montage à chaud est simple. Il suffit de chauffer le roulement à l'aide d'un appareil de chauffage et de contrôler sa température avant le montage à l'aide d'un thermomètre et de le positionner à l'endroit désigné. Lorsqu'il s'agit de monter un roulement à alésage conique contre un appui, vous faites un ajustement d'entretoise (figure suivante).

Ajustement d'entretoise :

Enfoncez l'entretoise à froid et mesurez la distance entre l'appui et sa bague intérieure. La distance d'enfoncement est déterminée à l'aide du tableau de la figure 2.100. En faisant la différence, on aura l'épaisseur de l'entretoise à fabriquer (exemple : pour le montage à chaud d'un roulement à alésage conique de 130 à 150 mm, l'espace mesuré à froid entre la bague intérieure et l'appui est de 50 mm. L'épaisseur de l'entretoise est de :

• 50 mm - 3,00 = 47,0 mm maximum.

Placez l'entretoise, chauffez le roulement entre 80 et 90°C au-dessus de la température de l'arbre. A l'aide de gants (figure suivante), enfoncez-le contre l'entretoise jusqu'à ce qu'il adhère à l'arbre. Laissez-le refroidir et immobilisez-le avec l'écrou. Ensuite, contrôlez le jeu résiduel.

Emmanchement à chaud :

Il se peut qu'un arbre ne possède pas d'appui. La procédure demeure la même. Il s'agit de le mesurer par rapport à un plan de référence, soit une gorge pratiquée dans l'arbre ou une marque quelconque (figure suivante).

Ajustement sans entretoise :

Mesurez la distance d'enfoncement et faites une marque :

Après avoir chauffé le roulement, placez-le à l'endroit indiqué, laissez-le refroidir et contrôlez le jeu radial.

Montage des roulements à alésage conique sur un manchon

Les roulements à rotule sur billes ou sur rouleaux sont souvent montés sur manchon de serrage (figure suivante).

Roulement et manchon :

La bague intérieure est toujours montée serrée. Le degré de serrage dépend de la distance d'enfoncement du roulement sur le manchon. Le jeu radial initial diminue progressivement à mesure que le roulement est emmanché. La réduction de jeu est donc une mesure du degré de serrage. Pour ce type de roulement, reportez-vous au tableau de la figure suivante sur la réduction de jeu et l'enfoncement axial.

Tableau d'ajustement :

Montage et ajustement d'un roulement à rotule sur billes sur manchon de serrage :

Une méthode d'ajustement des jeux et des roulements sur manchon de serrage se fait par rapport à l'angle X de serrage dont les valeurs sont notées dans le tableau de la figure 2.110.

Angle de serrage :

A partir de ce tableau, la valeur de l'angle de serrage d'un roulement de 100 mm sera de 120°C et le déplacement axial sera de 0,50 mm pour un roulement de série 12 K. Avant le montage, le filetage et la face latérale de l'écrou doivent être enduits d'un lubrifiant ou d'une pâte de bisulfure ; l'arbre et le diamètre extérieur du manchon seront enduits d'une huile fine. Placez le roulement et vissez l'écrou avec le chanfrein qui fait face au roulement. L'écrou doit être serré pour que le roulement et l'arbre soient en contact avec le manchon. Avec la clé, serrez selon l'angle "a", puis donnez un léger coup de marteau pour finaliser l'ajustement. Enlevez ensuite l'écrou pour insérer une rondelle de freinage, replacez l'écrou, serrez et bloquez en pliant une des languettes de la rondelle. Enfin, vérifiez le jeu résiduel. La figure suivante démontre la séquence de montage.

Séquence de montage :

Une autre méthode souvent utilisée pour contrôler l'ajustement d'un roulement à rotule sur billes consiste à mesurer le déplacement axial 5 des bagues. La figure suivante montre une méthode de mesure du jeu interne des roulements à rotule sur billes.

Méthode de vérification :

Dans cette méthode, insérez une rondelle entre le roulement et l'écrou de serrage sur l'arbre. Installez un comparateur sur la bague extérieure et serrez l'écrou jusqu'à ce que la bague extérieure prenne l'expansion de la valeur du jeu.

Montage et ajustement d'un roulement à rotule sur rouleaux sur manchon de serrage :

Il s'agit de choisir la méthode appropriée. Vous pouvez utiliser une clé à ergot, un écrou hydraulique ou un appareil de chauffage. La séquence de montage à froid demeure sensiblement la même que pour les roulements à rouleaux avec alésage conique. Avant le montage, relevez la distance d'enfoncement du roulement. Ensuite, montez le roulement sur le manchon, enduisez le filetage et la face de l'écrou d'un lubrifiant, puis poussez le roulement en contrôlant le déplacement axial à sa valeur déterminée. Si vous avez utilisé un écrou pour le serrage, enlevez-le de nouveau pour installer la rondelle de freinage, remettez l'écrou et bloquez-le (figure suivante). Vérifiez le jeu interne.

Séquence de montage :

SKF

Dans le cas d'un montage à chaud, mesurez l'enfoncement à partir de l'extrémité de l'écrou. La méthode consiste à placer le roulement à froid sur le manchon et à visser l'écrou en position de serrage pour assurer un bon contact entre les éléments. Ensuite, enlevez l'écrou et mesurez la distance entre l'extrémité du manchon. Cette distance mesurée ajoutée à la distance d'enfoncement  vous donne la distance de montage. Enlevez le roulement chauffé à une température entre 80 et 90°C plus élevée que celle de l'arbre et placez-le sur le manchon en contrôlant sa position (figure suivante

Technique de mesure d'enfoncement :

Enfin, placez la rondelle de freinage et l'écrou, puis bloquez pour finalement contrôler le jeu interne lorsque le roulement est refroidi.

Montage d'un roulement à alésage conique sur manchon de démontage :

Un manchon de démontage se différencie du manchon de serrage par sa forme dont la partie filetée est sur l'extrémité du grand diamètre du cône. Cette partie filetée sert seulement pour le montage et le démontage du manchon. La méthode de montage consiste à enfoncer le manchon sous le roulement qui peut être en appui contre un épaulement ou une entretoise ; les petits roulements peuvent être montés à froid et à chaud, seulement s'il n'est pas possible de procéder à froid.

Montage à froid :

La procédure est la suivante. Enduisez l'arbre et la surface extérieure du manchon d'une huile fine. Puis, à l'aide d'une douille de montage, enfoncez le manchon sous le roulement (figure suivante) en appliquant des coups de marteau sur la douille. Contrôlez le déplacement S.

Tableau d'ajustement :

Méthode de montage avec douille et clés :

Immobilisez le roulement et vérifiez le jeu radial résiduel selon la méthode habituelle. Lorsque l'arbre possède une partie filetée, utilisez un écrou et une clé pour enfoncer le manchon (figure suivante). Serrez l'écrou en enfonçant le manchon sous le roulement et contrôlez le jeu radial. Ensuite, immobilisez le manchon, puis vérifiez le jeu.

 

2. Utilisation d'un écrou hydraulique ou d'une pression d'huile

Ces méthodes facilitent beaucoup le montage. Lorsqu'il s'agit de roulement de moyenne et de petite dimensions, on peut utiliser l'écrou hydraulique. La figure suivante donnent trois exemples d'utilisation de l'écrou hydraulique.

Méthode avec écrou hydraulique :

Certains manchons possèdent des canaux et des gorges de répartition pour injection d'huile. Ces types de manchons simplifient le montage des grands roulements. Les raccords d'injection d'huile étant en saillie, il n'est pas possible d'effectuer le montage en utilisant un écrou tournant. Lorsque l'arbre est fileté, utilisez un écrou de serrage et une entretoise tout en laissant l'espace pour les raccords (figure suivante).

Méthode par pression d'huile écrou :

Si le manchon est près de l'extrémité de l'arbre, utilisez une plaque en bout avec des vis de fixation (figure suivante).

Méthode par pression d'huile et plaque d'embout :

Poussez le manchon sous le roulement et pressez-le jusqu'à l'obtention d'un bon contact. L'huile est injectée dans les canaux du manchon jusqu'à ce quelle suinte sous les éléments. Enfoncez le manchon sous le roulement à la longueur d'enfoncement recommandée.

Une autre bonne méthode de montage consiste à combiner la méthode à pression d'huile avec un écrou hydraulique pour enfoncement. On doit prévoir une butée sur l'arbre contre laquelle le piston s'appuiera (figure suivante). Si l'arbre est fileté, un écrou de serrage peut convenir.

Méthode par pression d'huile et écrou hydraulique :

La procédure est simple. Injectez l'huile dans le manchon sous pression et amenez une pression d'huile dans l'écrou hydraulique. Contrôlez le déplacement du manchon jusqu'à ce qu'il atteigne le déplacement calculé. Il ne vous restera qu'à verrouiller et à contrôler le jeu radial.

Montage à chaud :

Vous devez utiliser la méthode de montage à chaud lorsque les conditions ne permettent pas d'utiliser les méthodes de montage à froid. Pour monter à chaud un roulement sur un manchon de démontage, utilisez une cale calibrée de valeur égale à l'épaisseur de l'enfoncement préalablement calculé. La figure suivante indique la procédure à prendre pour effectuer le montage final.

Méthode par chauffage :

 

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