Méthodes d'assemblage de pièces à ajustement serré

Les pièces à ajustement serré assurent une liaison étanche grâce à leur degré de jeu après assemblage. Après assemblage, la déformation élastique des matériaux génère une pression entre les surfaces de contact. Par conséquent, en fonctionnement, une force de frottement importante s'exerce entre ces surfaces, permettant la transmission des efforts de torsion ou axiaux. Les assemblages à ajustement serré sont généralement des liaisons fixes non démontables. Les méthodes d'assemblage pour les pièces à ajustement serré sont : (1) le martelage manuel, (2) l'emmanchement à la presse, (3) l'ajustement à froid et (4) l'ajustement à chaud.

1) Inspection avant assemblage des pièces à ajustement serré

Les pièces à ajustement serré doivent être réinspectées avant l'assemblage, et les résultats doivent être consignés.

(1) La quantité d'interférence doit être conforme aux spécifications des dessins ou des documents de processus.

(2) L'écart de perpendicularité entre la face d'extrémité de la roue ou de l'anneau concerné qui bute contre l'épaulement de l'arbre et la face d'extrémité de la roue utilisée comme référence d'assemblage, et le trou doit être dans la plage spécifiée dans les dessins.

(3) Les bords arrondis, chanfreins, etc. pertinents ne doivent pas affecter l'assemblage.

(4) Les surfaces de contact doivent être exemptes de bavures, de taches de rouille ou de rayures.

(5) Lorsque le trou de la partie fermée est un trou borgne, la partie fermée doit avoir un trou ou une rainure d'aération ; sinon, l'assemblage n'est pas autorisé.

(6) Pour les pièces s'emboîtant par clavette, la position de la gorge de l'arbre et de la gorge du trou, ainsi que celle de la clavette, doivent être vérifiées avant le montage. Le montage ne peut être effectué qu'après confirmation de la conformité de l'ensemble.

2) Assemblage des pièces à ajustement serré

A. Méthode de martelage manuel : Convient à l'assemblage de petites pièces avec ajustements de transition.

1. Aucune marque de marteau n'est tolérée sur la surface des pièces assemblées.

2. Appliquer de l'huile pour machines afin de lubrifier pendant le martelage.

3. Utilisez des matériaux métalliques mous ou des matériaux non métalliques durs comme coussinets de protection lors du martelage.

4. Lors du martelage, la pièce assemblée et la partie du boîtier doivent être coaxiales, sans qu'aucun décalage ne soit autorisé.

5. La pièce assemblée doit être étroitement appuyée contre les épaulements de limitation pertinents, etc., avec un écart ne dépassant pas 0,05 mm.

B. Méthode d'assemblage par pression : Convient à l'assemblage de pièces de taille moyenne et petite avec de faibles ajustements serrés à température ambiante.

1. L'extrémité avant de la pièce emmanchée par pression doit être conique. Si cela n'est pas précisé sur le dessin, la conicité doit être de 1:150. La longueur de la conicité représente 10 % à 15 % de la longueur totale d'accouplement. La formule empirique pour calculer la force de pression F est F = KiL × 10⁴. Où :

i – ajustement serré réel mesuré (mm)

L – longueur d'accouplement (mm)

K – coefficient tenant compte du matériau et de la taille des pièces installées

Le coefficient K varie de 1,5 à 3.

2. Lors du pressage d'un arbre plein avec un trou borgne, il est permis d'usiner sur la surface du tourillon d'accouplement un plan d'évacuation d'une profondeur supérieure à 0,5 mm.

3. Les surfaces de contact des pièces à presser doivent être lubrifiées avec de l'huile (huile de blanc de plomb mélangée à de l'huile pour machines) avant le pressage.

4. Lors du pressage, l'axe de force doit être coaxial avec les axes des pièces contenant et contenant. Pour les arbres élancés, la coaxialité de l'axe de force avec les pièces doit être rigoureusement contrôlée.

5. Lors du pressage d'une roue et d'un arbre, la jante de la roue ne doit jamais être soumise à une force seule.

6. Après l'emboîtement, l'épaulement doit être parfaitement fermé. L'écart doit être inférieur à 0,05 mm.

7. Lors de l'utilisation d'un objet lourd pour un montage par pression, celui-ci doit être inséré en douceur et sans résistance. Toute anomalie doit être analysée afin d'éviter d'endommager les pièces.

8. Lors de l'utilisation d'une presse hydraulique, la force de pressage F doit être vérifiée pour s'assurer que la pression générée par la presse est 1,5 à 2 fois la force de pressage F.

9. Lors de l'utilisation d'une presse hydraulique, les variations de pression doivent être enregistrées.

1) Les variations de pression doivent être progressives. Toute anomalie doit être analysée afin d'éviter d'endommager les pièces.

2) Si le dessin spécifie une pression maximale, la valeur spécifiée doit être atteinte ; elle ne doit être ni trop élevée ni trop basse.

3) Lors de l'utilisation d'une presse mécanique, la vitesse ne doit pas être trop élevée. La vitesse de pressage doit être de 2 à 4 mm/s et ne doit pas dépasser 10 mm/s.

C. Méthode d'assemblage à chaud : Convient à l'assemblage de pièces avec des ajustements serrés importants.

1. Préparation au thermo-assemblage. Pour assurer le bon déroulement du processus de thermo-assemblage :

(1) Formule de calcul de la température de chauffage T

T＝(σ＋δ)/ad＋T (℃)

Où d – Diamètre nominal de l'ajustement (mm)

a – Coefficient de dilatation linéaire du matériau de la pièce chauffante (1/℃) Pour les coefficients de dilatation linéaire des matériaux couramment utilisés, consultez les manuels correspondants.

σ – Interférence maximale de la taille d'ajustement (mm)

δ – Dégagement requis pour le raccord de chauffage (mm) Lorsque d

δ est (1"2)

Lorsque d≥200mm,

δ est (0,001"0,0015)d2

(2) Le temps de chauffage est estimé pour une pièce d'une épaisseur de 10 mm nécessitant 10 min de chauffage. L'épaisseur est calculée à partir de la plus petite des dimensions axiale et radiale de la pièce.

(3) Le temps de maintien est estimé sur la base de 1/4 du temps de chauffage.

2. Chauffage de l'enveloppe. Une fois la dilatation requise atteinte, les surfaces de contact entre l'enveloppe et le boîtier doivent être nettoyées rapidement, puis le thermo-assemblage doit être effectué immédiatement. 1. L'opération doit être rapide et précise, le thermo-assemblage devant être réalisé en une seule étape et sans interruption. En cas d'anomalie, le montage forcé est interdit ; le défaut doit être corrigé et un second chauffage doit être effectué avant tout thermo-assemblage.

3. Après l'assemblage à chaud, utiliser des méthodes fiables telles que la traction, la pression et la poussée pour rapprocher la pièce assemblée à chaud de la surface de positionnement axial de la pièce à assembler. Après refroidissement, l'écart ne doit pas dépasser 1 000 mm de la longueur d'accouplement.

4. Lors de l'installation d'un manchon en cuivre dans une pièce en acier, la pièce qui l'entoure ne peut être assemblée à chaud qu'une seule fois. Il est interdit de la réchauffer une seconde fois pour une seconde assemblage à chaud après l'installation.

5. Pour le montage à chaud d'engrenages à bagues encastrées, si la bague a déjà été chauffée une première fois, un second chauffage est nécessaire lors du montage à chaud sur l'arbre. En général, on utilise un bain d'huile. En cas de contraintes, un four électrique peut également être utilisé, mais la vitesse de montée en température doit être strictement contrôlée afin de garantir une température uniforme. De plus, la distance entre la surface extérieure de la pièce et l'élément chauffant doit être supérieure à 300 mm ; toute autre valeur est interdite.

6. Lors du chauffage au bain d'huile, la température de l'huile doit être maintenue entre 10 et 20 °C en dessous de son point d'éclair. L'utilisation d'huile à une température supérieure ou égale à son point d'éclair est strictement interdite. Les points d'éclair des huiles courantes sont indiqués dans le tableau 7-86.

7. Lors de l'utilisation de radiateurs à induction, les spécifications appropriées de l'équipement doivent être sélectionnées et les procédures d'utilisation de l'équipement doivent être strictement respectées.

D. Méthode d'assemblage à froid :

Convient aux composants qui ne peuvent pas être chauffés ou dont le chauffage entraînerait des modifications de la précision des pièces, de la structure des matériaux ou affecterait l'assemblage des composants mécaniques.

1. Lors de l'assemblage à froid :

Formule pour calculer la température de congélation TI :

T1=2σ/a1d (℃)

Dans la formule :

σ—Interférence maximale (mm)

d—Diamètre extérieur de la partie fermée (mm)

a1 — Coefficient de dilatation linéaire de la pièce fermée lors du refroidissement. Pour les matériaux couramment utilisés, se référer aux manuels correspondants pour connaître le coefficient de dilatation linéaire lors du refroidissement.

Formule pour calculer le temps de congélation t :

t= a'δ' (6～8)(mm)

Dans la formule, les coefficients relatifs au matériau se trouvent dans les manuels correspondants.

Dimensions caractéristiques de la pièce à solidifier. Autrement dit, le rayon de section maximal ou l'épaisseur de paroi de la pièce (mm).

1) Calculez la température de congélation T selon la formule.

2) Choisir le fluide frigorigène. Sa température doit être inférieure à la température de congélation T1 requise pour la partie enfermée. Si le diamètre de la partie enfermée est supérieur à φ50 mm, il est préférable d'utiliser de l'oxygène liquide ou de l'azote liquide. Consulter les manuels correspondants pour connaître les valeurs de température.

3) Calculer le temps de congélation.

2. Lors de l'utilisation d'oxygène liquide comme fluide frigorigène pour l'assemblage à froid, les matériaux inflammables et les sources d'inflammation sont strictement interdits à proximité.

3. Les opérateurs doivent porter un équipement de protection individuelle approprié, notamment des vêtements à manches longues, des pantalons longs, des lunettes de protection, des gants en cuir et des couvre-pieds en toile sécurisés.

4. Les orifices de ventilation du réservoir de réfrigérant et du réservoir de refroidissement doivent rester intacts ; ne les obstruez pas pendant l’utilisation afin d’éviter toute surpression et tout risque d’explosion. L’intérieur du réservoir doit être propre et le réservoir de refroidissement doit être installé de manière stable et fiable.

5. Le réfrigérant doit être utilisé uniquement en cas de besoin. Versez-le avec précaution pour éviter les débordements et les éclaboussures. Le niveau de liquide dans le réservoir de refroidissement doit être suffisant pour immerger les surfaces de contact des pièces, sans toutefois le remplir complètement ; il doit se situer à 80 cm du haut du couvercle du réservoir. Complétez rapidement le réfrigérant qui s’évapore.

6. Utilisez des outils pour manipuler les pièces du réservoir de refroidissement. Utilisez une pince ou fixez-les au préalable avec du fil de fer. Ne manipulez pas les pièces directement avec les mains afin d'éviter les brûlures.

7. Le temps de congélation est calculé à partir du moment où les pièces sont immergées dans le fluide frigorigène. Initialement, un fort phénomène d'ébullition se produit, qui s'atténue progressivement jusqu'à disparaître. L'arrêt initial de ce phénomène indique seulement une faible différence de température entre la surface de la pièce et le fluide frigorigène ; le refroidissement n'est pas encore complet. Un refroidissement complet doit être obtenu dans le délai calculé.

8. Une fois les pièces parvenues à la température calculée… Retirez-les et insérez-les immédiatement dans les logements prévus à cet effet. L’opération doit être rapide et précise. Assurez-vous que les pièces sont bien centrées ; ne les inclinez pas. Corrigez toute inclinaison lors de l’insertion en tapotant avec une tige de cuivre ou un maillet en bois ; utilisez un maillet en bois pour les pièces en cuivre.

9. Si vous installez plusieurs pièces simultanément, retirez-en une du compartiment réfrigéré et insérez-la immédiatement, en complétant le niveau de réfrigérant si nécessaire. Refermez bien le couvercle.