Lors du montage de deux roulements à billes à rainures profondes en tandem sur un arbre rotatif, l'une des questions les plus fréquentes dans l'assemblage mécanique est:Est un espaceur d'anneau intérieur nécessaire entre les deux anneaux intérieurs de roulement? Et comment doit-on déterminer sa tolérance de longueur pour éviter un sur-tirage, une défaillance prématurée ou un jeu axial excessif?les normes industrielles relatives à l'installation de roulements, conception de l'arbre et sélection des tolérances pour référence technique.
Qu'est-ce qu'un espaceur à anneaux internes pour roulements
Un espaceur d'anneau intérieur (également appelé manche de distance ou espaceur de localisation) est un composant cylindrique de précision installé entre les anneaux intérieurs de deux roulements adjacents.Il est conçu pour correspondre au diamètre intérieur de l'anneau intérieur du roulement et à la distance axiale entre les deux roulementsSon rôle est de contrôler la compression axiale, de maintenir un espace libre interne correct et de protéger les roulements contre les dommages causés par une force de serrage excessive pendant le verrouillage et l'assemblage.
Dans de nombreux ensembles d'arbre, les ingénieurs utilisent des espaceurs pour remplacer des épaules partielles de l'arbre, simplifier l'usinage et améliorer la cohérence de l'assemblage.
Fonctions essentielles des séparateurs d'anneaux internes
Prévenir les dommages causés par la surcompression et le roulement
Un resserrement axial excessif peut déformer les anneaux intérieurs du roulement, réduire la clearance interne, augmenter le couple de frottement, provoquer une surchauffe, du bruit, des vibrations et même des convulsions dans les cas graves.Un espaceur correctement dimensionné limite la compression et protège la géométrie du roulement.
Maintenir le dégagement intérieur du roulement conçu
Les roulements reposent sur un espace libre interne correct pour une rotation en douceur, une lubrification et une dissipation de chaleur.
Stabiliser la précision de positionnement axiale
L'écartateur fixe la position relative des deux anneaux intérieurs, empêchant la migration axiale lors d'une rotation à grande vitesse ou de changements de température.
Distribuer uniformément la force de serrage
Lors de l'utilisation de clous ou de dispositifs de fixation, l'écartateur répartit la force uniformément sur les deux anneaux intérieurs, évitant ainsi une charge inégale.
Compenser les erreurs d'usinage
La distance entre les épaules de l'arbre et l'espacement entre les trous du boîtier présentent des écarts de fabrication.
Simplifier la structure de l'arbre
Avec un espaceur, une épaule d'arbre peut être éliminée, réduisant les étapes de tournage, améliorant la concentricité et abaissant les coûts de production.
Quand utiliser un espaceur à anneaux internes
Machines à rotation à grande vitesse où la stabilité et la précision sont essentielles
Systèmes de transmission de précision, tels que les fuseaux de moteur, les arbres de pompe, les boîtes de vitesses et les équipements d'automatisation
Applications avec fonctionnement continu et production de chaleur significative
Ensembles où la force de serrage axiale est difficile à contrôler avec précision
Conceptions nécessitant une précharge constante ou un espace libre nul
Lorsque vous voulez réduire la complexité de l'usinage de l'arbre tout en maintenant la fiabilité du positionnement
Lorsque l'intermédiaire de l'anneau intérieur n'est pas nécessaire
Équipement à faible vitesse, à charge légère, non critique
Structures mécaniques simples avec des exigences de précision faibles
Fonctionnement intermittent avec une augmentation minimale de la température
Applications où la précision de l'usinage ne peut pas satisfaire aux exigences de tolérance de l'espacement
Ensembles à faible coût axés sur des pièces et une transformation minimales
Dans de tels cas, le positionnement direct de l'épaule de l'arbre est suffisant et plus rentable.
Norme de l'industrie pour les tolérances de longueur d'espacement
Une tolérance de dimension axiale typique de l'épaule de l'arbre est définie comme suit:
Déviation supérieure: 0∙ Déviation inférieure: -0,1 mm
Sur la base des pratiques industrielles et des exigences en matière d'assemblage de roulements, la tolérance de longueur recommandée pour les espaceurs à anneaux intérieurs est de:
Précision ultra-haute: ±0,01 mm
Idéal pour les systèmes à broche, les moteurs à grande vitesse et les machines de précision.
Grade industriel général: ±0,02 mm
Convient à la plupart des équipements mécaniques classiques, équilibrant la précision, la fabrication et le coût.
Grade mécanique général: ±0,03 mm
Utilisé dans les équipements à vitesse faible à moyenne avec des exigences de précision modérées.
Principe de conception critique
La longueur de l'interrupteur doit correspondre de près à la distance entre les deux anneaux intérieurs de roulement.
Si elle est trop longue: précharge excessive, frottement accru, surchauffe, durée de vie raccourcie du roulement.
Si elle est trop courte: jeu axial, vibrations, bruit, fonctionnement instable et précision réduite du positionnement.
Conception correspondante entre les épaules d'espacement et d'arbre
Dans un arrangement typique de deux roulements:
Un côté utilise une épaule d'arbre pour la position axiale.
L'autre côté utilise un nœud de verrouillage ou un élément de fixation.
Lorsqu'un espaceur à anneaux intérieurs est installé:
L'écartateur prend en charge la distance axiale entre les anneaux intérieurs.
Une épaule d'arbre peut être retirée pour simplifier le traitement.
La contrainte axiale reste fiable sans contrainte excessive.
Cette conception est largement utilisée dans les réducteurs, les moteurs, les ventilateurs et les machines agricoles.
Des conseils pratiques d'ingénieurs expérimentés
Mesurer la distance réelle entre les roulements des sièges intérieurs avant de sélectionner la longueur de l'espacement.
Utiliser le broyage de précision pour les espaceurs dans les applications à grande vitesse.
Évitez une tolérance excessive; trop lâche contrecarre le but de l'espacer.
Veillez à ce que les diamètres intérieur et extérieur de l'espacement soient concentriques pour éviter l'excentricité.
Après le montage, vérifiez le couple de rotation à la main; il doit être lisse sans fixation.
Pour les équipements sensibles à la température, considérez l'expansion thermique dans le calcul de la longueur de l'espacement.
Conclusion
Pour les applications de précision, à grande vitesse ou en service continu, un espaceur à anneaux intérieurs est fortement recommandé, avec une tolérance de longueur contrôlée entre ±0,01 mm et ±0.02 mm pour assurer les performances et la durée de vie du roulementPour les équipements à faible vitesse, à charge légère et non critiques, l'espacement peut être omis pour réduire les coûts et la difficulté d'usinage.
La conception correcte de l'espacement et la sélection de la tolérance améliorent directement la fiabilité, réduisent le bruit et les vibrations et prolongent la durée de vie de votre machine tournante.