Un inspecteur mesure un arbre de 30 mm à 30,018 mm. Le dessin demande 30 mm nominaux, et la question sur le banc est de savoir si la pièce est expédiée ou va dans le bac de rejet. Un tableau de tolérance métrique répond à cela en quelques secondes, mais seulement lorsque trois entrées lui sont transmises dans le bon ordre : la bande de taille nominale, la lettre d'écart fondamentale et le degré de tolérance. Si vous vous trompez, un arbre parfaitement utilisable est mis au rebut tandis qu'un joint véritablement desserré atteint encore l'assemblage. Le tableau n'est pas compliqué. C'est dans sa lecture que les choses tournent mal.
La réponse courte d’abord. Chaque valeur d'un tableau de tolérance métrique correspond à une largeur de bande en microns, et non à un chiffre plus ou moins en millimètres. Un alésage IT7 de 30 mm permet une variation de taille de 21 microns, soit 0,021 mm. Traiter ces 21 comme des millimètres, ou les diviser par deux en plus ou moins 10,5 microns, sont les deux erreurs que nous constatons le plus souvent dans les rapports d'inspection entrants.
Les trois entrées derrière chaque table de tolérance métrique
L'ISO 286 définit le système. La partie 1 définit les degrés de tolérance et la partie 2 répertorie les écarts limites pour les arbres et les trous jusqu'à 3 150 mm. ANSI B4.1 couvre l'équivalent en pouces en utilisant des millièmes de pouce, donc un dessin qui cite les deux systèmes dans la même note ne sera pas cohérent avec lui-même. Choisissez-en un et respectez-le tout au long de la chaîne de tolérance.
La taille nominale est la première entrée. Les valeurs de tolérance varient en bandes, et les limites des bandes comptent plus que ce que la plupart des gens pensent. Un élément de 30 mm appartient à la gamme de plus de 18 à 30 mm, tandis qu'un élément de 30,5 mm est déjà passé dans la gamme de plus de 30 à 50 mm, où la variation autorisée est plus large.
La lettre est la deuxième entrée. Les lettres minuscules décrivent les arbres, les lettres majuscules décrivent les trous. La lettre fixe l'endroit où se situe la zone de tolérance par rapport à la ligne zéro, qui est la taille nominale elle-même, et cette position décide si le joint se dégage ou s'agrippe.
La note est la troisième entrée. Les niveaux informatiques vont de IT1 à IT18, et plus le nombre est élevé, plus la bande est large.
Tolérances fondamentales ISO 286 en microns pour les qualités informatiques courantes. Les mêmes valeurs s'appliquent aux arbres et aux trous dans la même bande nominale, de sorte que seule la lettre de déviation décide si un joint se dégage ou s'agrippe. | Diamètre nominal (mm) | IT5 | IT6 | IT7 | IT8 | IT9 | IT10 | IT11 |
| Plus de 3 à 6 | 5 | 8 | 12 | 18 | 30 | 48 | 75 |
| Plus de 6 à 10 | 6 | 9 | 15 | 22 | 36 | 58 | 90 |
| Plus de 10 à 18 | 8 | 11 | 18 | 27 | 43 | 70 | 110 |
| Plus de 18 à 30 ans | 9 | 13 | 21 | 33 | 52 | 84 | 130 |
| Plus de 30 à 50 | 11 | 16 | 25 | 39 | 62 | 100 | 160 |
| Plus de 50 à 80 | 13 | 19 | 30 | 46 | 74 | 120 | 190 |
| Plus de 80 à 120 | 15 | 22 | 35 | 54 | 87 | 140 | 220 |
Lisez maintenant un cas réel. Un alésage de 30 mm pour H7 se situe dans la bande de plus de 18 à 30 mm. H est un trou avec son écart inférieur à zéro, donc l'alésage peut mesurer entre 30 000 et 30 021 mm. Un arbre d'accouplement avec k6 dans la même bande s'étend de 30,002 à 30,015 mm. Le joint est un ajustement de transition avec jusqu'à 19 microns de jeu ou 15 microns d'interférence, et c'est toute l'histoire de la paire.
Notes informatiques : ce que chaque étape achète réellement
Chaque étape de la série de qualités est environ 1,6 fois plus large que celle située au-dessus, ce qui signifie que la précision devient rapidement coûteuse. Sur un alésage de 50 mm, l'IT8 autorise 39 microns et sort généralement d'un tour ou d'un centre d'usinage décent. IT6 autorise 16 microns et signifie normalement un meulage, souvent avec un dispositif et une passe d'inspection supplémentaire.
Faire correspondre la note au travail permet de garder les coûts sous contrôle. IT5 et IT6 appartiennent aux gabarits de jauge, aux tourillons de broche et aux sièges de roulements de précision. IT7 couvre la plupart des boîtiers de roulements, des alésages de boîtes de vitesses et des alésages hydrauliques. IT8 convient aux ajustements serrés qui doivent simplement rester serrés, et IT9 à IT11 sont acceptables pour localiser des éléments qui ne supportent jamais de charge.
Une vérification qui évite les disputes ultérieures : ajoutez les tolérances des deux composants à l'incertitude de mesure et comparez ce total avec la fenêtre de jeu dont l'assemblage a réellement besoin. Si la somme est supérieure à la fenêtre, aucun plan d’inspection ne sauvera la conception.
Ajustement de l'arbre et du trou : lire correctement les lettres
Les écarts d'arbre de a à g se situent en dessous de la ligne zéro, ils dégagent donc toujours le trou correspondant. La lettre h met l'écart supérieur à zéro, de sorte que l'arbre n'est jamais plus grand que la valeur nominale. Les lettres j et k et m et n forment des zones de transition, et p à zc se situent au-dessus de la ligne zéro en guise d'interférence. Les trous suivent la même logique en majuscules et le motif reflète : A à G clair, H se situe à la valeur nominale ou au-dessus, transition J à N, interférence P à ZC.
La base du trou, écrite avec un H majuscule, est la valeur par défaut dans la plupart des conceptions de machines, car un trou alésé ou alésé est plus facile à tenir et un arbre peut être meulé pour l'adapter. La base de l'arbre, avec un h minuscule, apparaît lorsqu'un arbre fini ou un arbre acheté doit s'accoupler avec plusieurs alésages différents.
Plages de jeu et d'interférence pour un joint nominal de 30 mm, calculées à partir des écarts limites ISO 286. Les valeurs négatives sont des interférences, les valeurs positives sont des dégagements. | Ajustement | Tapez | Portée à 30 mm (microns) | Utilisation typique |
| H7/g6 | Coulissant | Dégagement de 7 à 41 | Bagues de localisation et guides nécessitant un flottement axial |
| H7/h6 | Autorisation de localisation | Dégagement de 0 à 34 | Joints qui doivent se démonter à la main |
| H7/k6 | Transition | 19 autorisation à 15 interférence | Sièges de roulement sous charge légère, emplacement par cheville |
| H7/n6 | Transition | 6 autorisations à 28 interférences | Joints semi-permanents, ajustement léger |
| H7/p6 | Interférence | 1 à 35 interférences | Bagues intérieures de roulement sous charge normale à lourde |
| H7/s6 | Forcé | 14 à 48 interférences | Fortes charges de choc, nécessite un chauffage ou une presse |
De la table au siège de roulement
La règle qui détermine la plupart des ajustements de roulements est la direction de la charge. Si la charge tourne par rapport à la bague intérieure, la bague intérieure nécessite une interférence sur l'arbre et la bague extérieure doit reposer avec un petit jeu dans le boîtier. Si la bague extérieure supporte la charge en rotation, comme dans un moyeu de roue, les chiffres changent et le boîtier subit les interférences.
En pratique, un arbre en k5 ou k6 couvre des charges normales, tandis que m5 ou m6 convient à des charges plus lourdes. Une bague extérieure fixe s'étend généralement dans un boîtier H7 ou J7. Une fois la bague extérieure en rotation, K7 ou M7 devient le point de départ le plus sûr, et l'alésage est souvent fini par meulage une fois le boîtier assemblé pour contrôler la rondeur. La sélection des modèles mérite le même soin que l'ajustement lui-même, et ce guide sur sélection du modèle de roulement passe en revue les questions de charge et de vitesse qui précèdent l’appel à la tolérance.
Roulements à billes à contact oblique à double rangée séries 32 et 33 Après avoir guidé l'ajustement de l'arbre et du boîtier, ces roulements à contact oblique à double rangée conviennent aux charges radiales et axiales combinées ; la série 32 offre une plus grande capacité axiale. Voir le produit → Le matériau du boîtier change également la réponse. L'aluminium se dilate à environ 23 microns par mètre et par degré Celsius contre 11 à 12 pour l'acier, de sorte qu'un boîtier en aluminium correct sur le banc peut perdre son adhérence à la température de fonctionnement. Dans ces applications, l'ajustement initial doit être plus serré ou le boîtier nécessite un insert en acier.
Ajustement, jeu et précharge : ce que le tableau ne montre pas
Un ajustement serré vole une partie du jeu interne du roulement. En règle générale, environ 70 à 80 pour cent de l'interférence diamétrale se transforme en jeu radial interne réduit, et le soc augmente sur les bagues à paroi mince et les arbres creux. Un siège K6 sur un alésage de 30 mm peut donc consommer 10 à 12 microns de jeu avant même que la machine ne tourne.
Les groupes ISO 5753 tels que CN et C3 existent précisément pour cette raison. Le groupe de jeu doit être choisi après le calcul de l'ajustement, pas avant, car un roulement qui commence à l'extrémité inférieure du CN et perd 11 microns lors de l'ajustement peut finir par être préchargé et chauffer. Les montages préchargés méritent également une étape de vérification, généralement un contrôle du couple sur l'arbre assemblé ou une mesure de l'échauffement lors d'un court rodage.
Roulements à billes à contact oblique à double rangée séries 52 et 53 Lorsque les groupes de jeu et le bruit de fonctionnement sont importants, ces roulements à contact oblique à double rangée offrent des options d'étanchéité et de lubrification pour les broches, l'énergie éolienne, les moyeux de roue et les pompes. Voir le produit → Lorsque l'assemblage est censé fonctionner à grande vitesse, l'ajustement affecte également le bruit. Un siège trop lâche laisse l'anneau glisser, et le fluage se manifeste par un grondement basse fréquence bien avant qu'une usure visible n'apparaisse.
Là où la table s'arrête et où la partie commence
La température est le premier angle mort. L'acier croît d'environ 11,5 microns par mètre pour chaque degré Celsius. Un alésage en acier de 100 mm mesuré à 30 degrés Celsius au lieu des 20 degrés de référence est environ 11,5 microns plus grand que sa taille certifiée, et dans la bande de plus de 80 à 120 mm, une tolérance IT7 n'est que de 35 microns de large, de sorte que la dérive à elle seule consomme un tiers de la tolérance.
L'incertitude de mesure est la deuxième. Un bon micromètre manuel maintient plus ou moins 2 microns sur une pièce contrôlée par un opérateur qualifié, et une fois l'étalonnage de la jauge, la température de la pièce et la technique ajoutés, 4 à 6 microns est un chiffre réaliste. Ce nombre doit se situer à l’intérieur de la bande de tolérance et non à côté.
Roulements à billes à gorge profonde de Ningbo Wanshun Bearing Pour vérifier l'arrondi, l'état de surface et les conditions d'ajustement par pression, ce produit de roulement à billes à gorge profonde permet d'accéder aux demandes de renseignements et aux devis. Voir le produit → La géométrie est la troisième. Les tableaux de dimensions ne disent rien sur la rondeur, la cylindricité, la conicité ou l'état de surface. Un alésage à trois lobes peut passer un contrôle micrométrique en deux points tout en produisant un ajustement qui vibre ou se grippe. Les ajustements à la presse nécessitent généralement une finition de surface inférieure à environ 0,4 microns Ra, car une surface plus rugueuse se cisaille pendant l'assemblage et restitue silencieusement une partie de l'interférence que vous avez calculée.
Une vérification pratique avant d’approuver un ajustement
- Confirmez la bande nominale, la norme et le système d'unités sur les deux dessins avant de comparer les nombres.
- Convertissez la valeur du tableau de microns en millimètres et écrivez les limites réelles sur le dessin, pas seulement le code de classe.
- Identifiez si la charge tourne avec la bague intérieure ou la bague extérieure et vérifiez que l'interférence se situe sur la bague chargée.
- Soustrayez la perte de jeu attendue du jeu interne requis, puis confirmez que le groupe de jeux correspond toujours à l'application.
- Trempez la pièce à la température de référence et vérifiez l'équipement de mesure, y compris l'étalonnage, avant d'accepter ou de refuser.
- Inspectez le formulaire et terminez séparément. La taille seule ne décrit pas un ajustement.
Rien de tout cela ne rend le tableau de tolérance métrique peu fiable. Cela signifie simplement que le tableau vous donne la bande de taille et que tout le reste concernant le joint provient de la direction de la charge, de la température, de la perte de jeu et de la géométrie. Nous construisons roulements à billes à contact oblique à double rangée de haute précision et à faible bruit et les roulements à gorge profonde par rapport à ces mêmes règles ISO 286, et la chaîne de tolérances est à nouveau vérifiée lors de l'assemblage plutôt que seulement sur la planche à dessin. Lorsqu'un ajustement est critique, construisez un joint, mesurez la force d'assemblage et laissez la pièce confirmer ce que le tableau prédit.
