Comment la force d'emmanchement idéalisée est-elle calculée ?

Pour le modèle élastique arbre plein/anneau épais de même matériau indiqué, la pression d'interface est obtenue à partir de la compliance de Lamé et la force de glissement est F = p × π × d × L × μ. Le diamètre extérieur de l'anneau ajusté doit décrire cet anneau lui-même, et non le diamètre extérieur global d'un roulement assemblé.

Quel coefficient de frottement dois-je utiliser ?

Utilisez un coefficient validé pour la paire de matériaux réelle, l'état de surface, le lubrifiant, la vitesse et la pression de contact. La force calculée est directement proportionnelle à μ, donc une simple étiquette « huilé » ou « sec » générique ne suffit pas pour dimensionner la presse.

Que signifie le résultat thermique ?

L'outil ne fournit que l'élévation de température théorique δ/(αd) qui dilate l'alésage de l'interférence diamétrale indiquée. Il ne comprend aucun jeu de montage ni marge de perte thermique. Suivez la méthode de montage et les limites de température du fabricant du composant ou du roulement.

Cette estimation suffit-elle à elle seule pour dimensionner une presse ?

Non. Le modèle suppose un contact élastique uniforme et un frottement de glissement constant, et omet la géométrie d'entrée, le décollement statique, le désalignement, la rugosité, la plasticité et les effets de bord. Le choix de la presse nécessite une marge d'ingénierie étayée par la documentation réelle du procédé et de l'équipement.

La pression peut-elle endommager le roulement ?

Oui, si la force est appliquée par la mauvaise bague. Lors de l'insertion sur un arbre, appliquez la force UNIQUEMENT sur la bague intérieure. Lors de l'insertion dans un logement, appliquez la force UNIQUEMENT sur la bague extérieure. Ne transmettez jamais la force par les éléments roulants.

Outil d'ingénierie gratuit #058

Calculateur de force d'ajustement serré des roulements

Estimation de la force axiale de glissement pour un arbre plein et une bague d'emmanchement à paroi épaisse en même matériau idéalisé. Il s'agit d'une estimation selon le modèle de Lamé, et non d'une valeur de force de montage fournie par le fabricant du roulement.

Équations de LaméForce d'assemblagePressage à froid

Alésage nominal (mm)

Interférence diamétrale δ (mm, par exemple 0,018)

Longueur de contact (mm, largeur du roulement)

Diamètre extérieur D de la bague ajustée_r (mm, limite du matériau de la bague ; non le diamètre extérieur du roulement)

Frottement de glissement μ (validé pour l'interface réelle)

Module de Young E (GPa ; même matériau pour l'arbre et la bague)

Dilatation thermique α (μm/(m·K), par ex. 11,7)

Préréglages rapides

Limite du modèle : valable uniquement pour un ajustement serré élastique uniforme entre un arbre plein et une bague concentrique à paroi épaisse du même matériau isotrope selon le modèle de Lamé simplifié à extrémités libres. Les bagues de roulements à billes ou à rouleaux réels, les arbres creux, les matériaux différents, les contacts courts et les géométries non uniformes nécessitent un calcul du fabricant ou une analyse par éléments finis (FEA).

Résultats

Force d'emmanchement à force

—

Pression d'interface p

—

Effort équivalent en tonnes-force

—

Élévation théorique minimale de la température

—

Pression d'interface (Lamé)

Force d'emmanchement à force

μ — coefficient de frottement de glissement validé pour l'interface réelle
δ — serrage diamétral (diamètre extérieur de l'arbre − alésage de la bague)
d — diamètre nominal de l'interface
D_r — limite extérieure réelle du matériau de la bague épaisse emmanchée, non le diamètre extérieur global du roulement
E — module de Young partagé par l'arbre et la bague dans cette équation de cas particulier

Alternative de montage à chaud

ℹ️ Le résultat thermique est uniquement ΔT_min = δ/(αd), l'élévation uniforme de température qui dilate l'alésage exactement du montant du serrage. Elle fournit un jeu de montage nul et ignore les pertes thermiques vers l'arbre. Ajoutez une marge de jeu technique et respectez la méthode de chauffage autorisée et la limite de température du fabricant du composant.

Exemple pratique

Exemple détaillé — géométrie de bague idéalisée, δ = 0,018 mm

k = 50/80 = 0,625

p = 210000 × 0,018 / (2 × 50) × (1 − 0,625²) = 23,03 MPa

F = 23,03 × π × 50 × 18 × 0,10 / 1000 = 6,51 kN (0,66 tf)

⚠️ Critique : Lors du montage d'un roulement sur un arbre, appliquez la force UNIQUEMENT sur la bague intérieure. Ne transmettez jamais la force aux éléments roulants ; cela provoquerait un effet Brinell.

Pour le modèle élastique arbre plein / bague épaisse de même matériau indiqué, la pression d'interface découle des formules de Lamé et F = p × π × d × L × μ.

D_r doit être la limite extérieure de matière de la bague frettée elle-même, et non le diamètre extérieur d'un roulement assemblé.

Utilisez une valeur validée pour le couple de matériaux réel, l'état de surface, le lubrifiant, la vitesse et la pression. L'effort étant directement proportionnel à μ, des valeurs génériques « huilé » ou « à sec » sont insuffisantes pour dimensionner une presse.

Il s'agit uniquement de δ/(αd) : l'élévation uniforme de température qui dilate l'alésage exactement de la valeur du serrage. Elle n'inclut aucun jeu de montage ni marge pour déperdition thermique. Respectez les limites du fabricant.

Non. La géométrie d'entrée (chanfrein), le frottement au décollement, le défaut d'alignement, la rugosité, la plasticité et les effets de bord sont omis. Appliquez une marge de procédé d'ingénierie étayée par des données réelles.

Oui — appliquez l'effort de montage uniquement sur la bague présentant l'ajustement serré. Ne transmettez jamais l'effort de montage par l'intermédiaire des éléments roulants ; suivez les instructions de montage du fabricant du roulement.

Les procédures décrites sur cette page ont été développées et testées sur le terrain par l'équipe Vibromera à l'aide du Balanset-1A, un équilibreur portable à deux canaux et analyseur de vibrations pour l'équilibrage des rotors sur site.