Un roulement linéaire marqué pour un arbre de 20 mm ne signifie pas que chaque tige d'acier ordinaire de 20 mm fournira le bon ajustement. Le diamètre réel de l'arbre doit rester dans une tolérance contrôlée et la tolérance sélectionnée doit correspondre au type de roulement, au jeu radial requis et à la conception du boîtier.
Pour de nombreux roulements à billes linéaires métriques, les arbres g6 ou f6 sont utilisés lorsqu'un jeu de fonctionnement normal est requis, tandis que h6 peut être sélectionné lorsqu'un jeu plus petit est nécessaire. Certaines séries de roulements utilisent h7 dans des conditions normales ou spécifient des tolérances totalement différentes.
Par conséquent, h6 n’est pas automatiquement le bon choix pour chaque roulement linéaire. Le tableau d'ajustement du fabricant de roulements doit être vérifié avant de spécifier la tolérance de l'arbre.
Que signifie une tolérance d'arbre telle que h6 ?
Une désignation de tolérance telle que h6 contient deux parties :
- Lettre minuscule h :identifie la position de la zone de tolérance de l'arbre par rapport au diamètre nominal.
- Numéro 6 :identifie le degré de tolérance et donc la largeur de la plage de dimensions autorisée.
Pour une zone de tolérance h, l'écart supérieur est nul. Cela signifie que l'arbre peut atteindre le diamètre nominal mais ne doit pas le dépasser. L'écart inférieur dépend du diamètre nominal et du degré de tolérance.
H-diamètre de l'arbre maximum=diamètre nominal
H-diamètre de l'arbre minimum=diamètre nominal − tolérance autorisée
La lettre doit être écrite en minuscule lorsqu’elle fait référence à un puits. Une lettre majuscule, telle que H7, fait normalement référence à une tolérance de trou. Par conséquent, h6 et H6 ne décrivent pas le même composant.
h6 et h7 ne sont pas des réductions de diamètre fixes
Il est faux de dire que h6 signifie toujours « 0,01 mm plus petit » ou que h7 autorise toujours la même déviation pour chaque diamètre. L'écart admissible change avec la plage de diamètre nominal.
Par exemple, dans le cadre des limites et ajustements ISO couramment utilisés :
| Arbre nominal | Tolérance | Plage de diamètres autorisée | Largeur totale de tolérance |
|---|---|---|---|
| 20 millimètres | h6 | 19.987 à 20.000mm | 0,013 mm |
| 20 millimètres | h7 | 19.979 à 20.000mm | 0,021 mm |
La gamme h7 est plus large que celle du h6. Les deux ont le même diamètre maximum dans cet exemple, mais h7 autorise un diamètre minimum plus petit.
Ces valeurs sont fournies pour expliquer le fonctionnement de la notation de tolérance. Avant la production, le tableau de tolérance applicable, la norme de dessin et la plage de diamètres nominaux doivent être confirmés plutôt que de copier cet exemple de 20 mm sur une autre taille d'arbre.
Pourquoi les roulements linéaires ont besoin d'un diamètre d'arbre contrôlé
Dans un roulement à billes linéaire à arbre rond-, les billes tournent directement sur la surface de l'arbre. L'arbre fait donc partie du chemin de roulement plutôt que de simplement passer à travers une bague intérieure.
La relation entre le diamètre de l'arbre, l'alésage du roulement et l'état du logement affecte :
- jeu radial ;
- résistance au démarrage et au fonctionnement ;
- fluidité des mouvements;
- vibrations et bruits ;
- répartition de la charge entre les rangées de billes ;
- stabilité du positionnement ;
- usure des billes et de la surface de l'arbre.
Si l'arbre est trop grand pour l'état du roulement sélectionné, le roulement peut développer une précharge excessive ou un jeu négatif. Si l'arbre est trop petit, le système peut avoir un mouvement radial plus important que ce que la machine peut accepter.
Dégagement normal vs petit dégagement
Pour de nombreuses séries de bagues linéaires métriques standards, les tableaux d'ajustement publiés font la distinction entre une disposition de jeu -normale et une disposition de jeu-plus petite.
| État souhaité | Direction commune de l'arbre | Effet attendu | Risque principal |
|---|---|---|---|
| Jeu de fonctionnement normal | Souvent f6 ou g6 pour les séries de roulements standard compatibles | Assemblage fluide et risque réduit de grippage | Le jeu peut être supérieur à celui souhaité pour un positionnement précis |
| Petit dégagement | Souvent h6 pour les séries de roulements-haute précision compatibles | Jeu radial réduit et stabilité de mouvement améliorée | La déformation du boîtier ou l'accumulation de tolérances peuvent rendre le roulement serré |
| Disposition spécifique au modèle- | Peut utiliser h7, k6 ou une autre zone spécifiée | Correspond aux dimensions internes de cette série de roulements | L'application des recommandations d'une autre série peut produire un dégagement incorrect. |
Ce tableau décrit les directions de sélection courantes et ne constitue pas un remplacement universel du catalogue de roulements. Les séries de roulements avec différentes classes de jeu interne-, structures de cylindres externes - ou niveaux de précision peuvent nécessiter des tolérances d'arbre différentes.
Pourquoi h6 n'est pas toujours meilleur que g6
Un arbre h6 peut être plus proche du diamètre nominal qu'un arbre g6 de même taille nominale. Cela peut réduire le jeu radial, mais cela n’améliore pas automatiquement l’ensemble du système de mouvement.
L’utilisation d’un ajustement d’arbre plus serré peut également produire :
- force de démarrage plus élevée ;
- résistance au fonctionnement plus élevée ;
- une plus grande sensibilité à la rectitude de l'arbre ;
- une plus grande sensibilité aux erreurs de parallélisme dans un système à double-arbre ;
- plus de chaleur en fonctionnement continu ;
- durée de vie plus courte si un jeu négatif excessif est créé.
Si le jeu de fonctionnement normal répond déjà à la stabilité de positionnement requise, la sélection de h6 uniquement parce qu'il semble "plus précis" peut ajouter un risque d'assemblage sans apporter une amélioration utile au niveau de la machine-.
L'ennui du logement peut changer le dégagement final
La tolérance de l'arbre à elle seule ne détermine pas le fonctionnement du roulement linéaire. Le cylindre extérieur du roulement est installé dans un boîtier et l'alésage du boîtier peut affecter sa géométrie interne.
Un alésage du boîtier trop petit, mal rond ou serré de manière inégale peut comprimer le cylindre extérieur du roulement. Le roulement peut alors devenir serré même lorsque le diamètre de l'arbre est conforme aux spécifications.
Les tolérances d'alésage du boîtier-telles que H7 sont généralement recommandées pour le montage lâche-de nombreuses séries de bagues linéaires standard. Certains arrangements de précision supérieure-utilisent des ajustements H6, J6, J7 ou d'autres modèles-spécifiques.
Le jeu de fonctionnement final dépend de l'alésage du roulement, du diamètre de l'arbre, de l'alésage du boîtier et de la déformation du roulement après l'installation.
Ainsi, un arbre marqué h6 et un boîtier marqué H7 ne garantissent pas à eux seuls une valeur de jeu particulière. Les tolérances de tous les composants s'accumulent dans l'assemblage final.
Ne traitez pas une bague linéaire comme un roulement à pression ordinaire-
Une erreur courante consiste à appliquer une logique d'ajustement de roulement-rotatif ordinaire directement à une bague linéaire. Un roulement à billes linéaire standard n'a généralement pas de bague intérieure conventionnelle bien ajustée sur l'arbre. Ses billes courent directement sur la tige trempée.
Le roulement doit se déplacer le long de l'arbre, donc forcer une condition d'interférence entre l'arbre et le circuit à billes peut créer un grippage et des dommages.
Le cylindre extérieur du roulement doit également être correctement fixé dans le boîtier. Il ne faut pas se contenter d’un ajustement par pression incontrôlé. Selon le type de roulement, la rétention axiale peut utiliser :
- anneaux élastiques;
- plaques de retenue;
- construction de roulements à brides ;
- un bloc de roulement ou un boîtier-conçu par le fabricant.
Ne serrez pas une vis de réglage pointue directement contre un cylindre extérieur à roulement mince, à moins que cette méthode de rétention ne soit explicitement autorisée. Une déformation locale peut réduire le jeu interne et créer un espace restreint.
Les roulements ouverts, fermés et réglables nécessitent des contrôles différents
Roulements linéaires fermés
Un roulement fermé entoure l'arbre et a une capacité limitée à compenser un arbre surdimensionné ou un boîtier déformé. La tolérance de l'arbre, la précision du boîtier et l'alignement doivent être soigneusement contrôlés.
Roulements linéaires ouverts
Un roulement ouvert possède une ouverture longitudinale lui permettant de fonctionner sur un arbre entièrement supporté. L'ouverture ne signifie pas que le diamètre de l'arbre peut être ignoré. L'arbre reste la surface de roulement et doit répondre au diamètre, à la dureté et à la finition requis.
Liquidation-Roulements réglables
Certains boîtiers divisés permettent un réglage limité du jeu radial-autour d'un roulement compatible. L’ajustement doit se faire progressivement. Un serrage excessif peut créer une précharge élevée, un contact irrégulier avec la bille et une usure prématurée.
Le réglage du jeu doit corriger une condition d'assemblage prévue ; il ne doit pas être utilisé pour compenser un arbre plié, un diamètre surdimensionné ou un mauvais alignement.
Comment mesurer correctement le diamètre de l'arbre linéaire
Un pied à coulisse est utile pour une identification rapide, mais il n'est généralement pas suffisant pour vérifier un arbre h6. La tolérance ne peut être que de quelques micromètres de large, il convient donc d'utiliser un micromètre extérieur approprié.
- Nettoyer l'arbre et les faces de mesure du micromètre.
- Laisser l'arbre et l'équipement de mesure atteindre une température stable.
- Mesurez près des deux extrémités et à plusieurs endroits le long de la longueur de travail.
- À chaque position, mesurez dans au moins deux directions espacées d’environ 90 degrés.
- Enregistrez les valeurs maximales et minimales plutôt qu’une seule lecture.
- Comparez toutes les lectures avec les limites supérieure et inférieure spécifiées.
Les mesures dans différentes directions angulaires permettent de révéler des-arrondis-. Les mesures à différentes positions longitudinales permettent d'identifier la conicité, la variation locale de meulage ou la variation d'épaisseur de placage.
Lorsque des tolérances au niveau micrométrique-sont impliquées, la température compte. Un long arbre en acier mesuré immédiatement après le meulage, le transport ou l'exposition à la lumière directe du soleil peut ne pas avoir le même diamètre après avoir atteint la température ambiante d'inspection-.
La tolérance de diamètre n’est qu’une seule exigence en matière d’arbre
Un arbre peut respecter la tolérance de diamètre h6 tout en produisant un mouvement linéaire médiocre. Les propriétés suivantes doivent également être vérifiées :
| Propriété de l'arbre | Pourquoi c'est important | Symptôme possible |
|---|---|---|
| Tolérance de diamètre | Affecte le jeu radial et la résistance des roulements | Mouvement lâche ou liaison |
| Rondeur et cylindricité | Détermine si le jeu reste constant autour et le long de l'arbre | Serrement périodique ou mouvement irrégulier |
| Rectitude | Un arbre plié change d'alignement à mesure que le roulement se déplace | Serré dans une zone et lâche dans une autre |
| Dureté superficielle | Les billes courent directement sur la surface de l'arbre | Usure des traces, bosses et fatigue précoce |
| Finition superficielle | Affecte la friction, le film lubrifiant et le contact avec la bille | Bruit, mouvements brusques et usure accélérée |
| Uniformité du placage | Le diamètre final inclut l'épaisseur du revêtement | Contact local surdimensionné, conique ou irrégulier |
Pour la sélection générale de l'arbre, voirComment choisir un arbre linéaire pour les roulements linéaires.
Le diamètre de l'arbre chromé-doit être vérifié après le placage.
Pour un arbre linéaire chromé-, la tolérance finale requise s'applique à la surface de roulement finie, et pas seulement à la base en acier avant le revêtement.
Si l'épaisseur du placage est inégale, l'arbre peut présenter :
- un diamètre plus grand à une extrémité ;
- différents diamètres dans différentes directions angulaires ;
- des points forts locaux ;
- un diamètre moyen correct mais une variation excessive le long de la course.
L'arbre doit donc être mesuré une fois toutes les opérations de meulage, de polissage et de placage terminées. En savoir plus dansQualité de l'arbre linéaire chromé : épaisseur du placage, finition de surface et inspection.
Pourquoi un roulement peut être serré même lorsque l'arbre est dans la plage h6
Si un roulement linéaire semble serré, ne présumez pas que le diamètre de l'arbre est la seule cause possible. Vérifiez l'ensemble complet.
| Cause possible | Observation typique | Que vérifier |
|---|---|---|
| Alésage du boîtier trop petit | Le roulement ne devient serré qu'après l'installation | Diamètre du boîtier, rondeur et classe d'ajustement |
| La vis de réglage déforme la coque de roulement | Point étroit local près de la vis de retenue | Méthode de rétention et position de contact de la vis |
| Deux arbres ne sont pas parallèles | Un seul roulement se déplace bien, mais la table assemblée se lie | Espacement des arbres et parallélisme sur toute la course |
| L'arbre est plié | La résistance change avec la position | Rectitude et alignement des supports |
| Ajustement excessif du jeu | Le roulement est serré sur toute la course | Force de serrage du boîtier et procédure de réglage |
| Contamination ou balles endommagées | Mouvement brutal, bruyant ou intermittent | Surface de l'arbre, joints, lubrifiant et état des roulements |
Une méthode de diagnostic utile consiste à tester le roulement sur l'arbre avant et après l'installation du boîtier. Si le roulement fonctionne sans problème avant l'installation mais devient serré par la suite, l'ajustement du boîtier, la méthode de serrage ou l'alignement de l'assemblage sont plus susceptibles d'en être responsables.
Pourquoi un roulement peut sembler lâche
Un jeu radial excessif peut résulter de :
- un arbre en dessous de son diamètre minimum ;
- une zone de tolérance qui offre plus de jeu que ce que l'application exige ;
- le jeu interne du roulement à l'extrémité supérieure de sa tolérance ;
- billes ou chemins de roulement usés ;
- usure de l'arbre le long de la zone de déplacement la plus fréquemment utilisée ;
- un boîtier à dégagement-à dégagement réglable qui n'a pas été réglé correctement.
Ne mesurez pas uniquement une section inutilisée près de l’extrémité de l’arbre. Un arbre qui a fonctionné pendant une longue période peut atteindre le diamètre d'origine aux extrémités mais être usé plus petit le long de la course de travail.
Ajustement pratique-Processus de sélection
- Identifiez le modèle de roulement exact.Ne sélectionnez pas l'ajustement de l'arbre uniquement à partir du diamètre d'alésage nominal.
- Vérifiez la précision du roulement et la classe de jeu.Les qualités standard et de précision peuvent utiliser des recommandations différentes.
- Définir le jeu de fonctionnement requis.Décidez si un jeu normal régulier ou un jeu radial réduit est plus important.
- Sélectionnez la tolérance de l'arbre dans le tableau spécifique au modèle-.Confirmez si le relèvement nécessite f6, g6, h6, h7 ou une autre zone.
- Confirmez la-tolérance d'alésage du boîtier.Incluez l'effet de la méthode d'ajustement et de rétention du-cylindre extérieur.
- Vérifiez la dureté, la finition et la rectitude de l'arbre.La tolérance de diamètre à elle seule n'est pas suffisante.
- Inspectez l’assemblage terminé.Vérifiez la résistance à la course et le mouvement radial sur toute la course.
Informations à fournir lors de la commande d'un arbre linéaire
Pour un arbre destiné à fonctionner avec des roulements linéaires, préciser :
- diamètre nominal de l'arbre ;
- tolérance d'arbre requise, telle que g6 ou h6 ;
- modèle de roulement linéaire et degré de précision ;
- matériau de l'arbre et traitement de surface ;
- exigence de dureté de surface ;
- exigence de finition de surface- ;
- exigence de rectitude ;
- longueur totale et course utile ;
- installation prise en charge ou non ;
- usinage d'extrémité, filetages, rainures de clavette ou rainures pour bagues de retenue ;
- environnement de travail et exigences en matière de corrosion.
Pour la production et l'inspection d'arbres linéaires DLY, le modèle de roulement et l'ajustement requis doivent être confirmés avant que la tolérance de diamètre finale ne soit attribuée. Ceci est particulièrement important pour les arbres personnalisés-usinés ou chromés-, car le diamètre fonctionnel fini doit correspondre à l'état prévu du roulement.
Conclusion
La tolérance correcte de l'arbre linéaire ne peut pas être sélectionnée uniquement à partir du diamètre nominal. h6 et h7 décrivent différentes largeurs de tolérance, tandis que f6, g6 et d'autres zones positionnent le diamètre de l'arbre différemment en dessous de la taille nominale.
Pour de nombreuses séries de roulements linéaires compatibles :
- f6 ou g6 peuvent être utilisés pour le jeu de fonctionnement normal ;
- h6 peut être utilisé lorsqu'un jeu plus petit est requis ;
- h7 ou une autre tolérance peut être spécifiée pour une série de roulements différente ;
- l'ajustement de l'alésage du boîtier-doit être vérifié avec l'arbre.
L’objectif final n’est pas simplement d’utiliser la tolérance la plus stricte. Il s'agit d'obtenir le jeu requis, un mouvement fluide, une répartition stable de la charge et une durée de vie acceptable une fois le roulement installé dans la machine complète.
Besoin de confirmer l'ajustement d'un arbre linéaire et d'un roulement ?
Envoyez à DLY le modèle de roulement, le diamètre nominal de l'arbre, le jeu requis, la longueur de l'arbre et le dessin d'installation afin que les spécifications de l'arbre fini puissent être vérifiées avant la production.
E-mail:export@dlybearing.com
