Exercices Corrigés Montage et ajustement d'arbres, de roulements et de coussinets Électromécanique des Systèmes Automatisées-ESA-OFPPT-PDF

Exercices corrigés – Montage et ajustement d'arbres, de roulements et de coussinets

Cette page regroupe des exercices consacrés au montage et à l'ajustement des arbres, des roulements et des coussinets. Ils permettent de mettre en pratique les notions de montage mécanique, de contrôle dimensionnel, de tolérances et d'ajustements.

Arbres et portées

Un arbre est un élément mécanique généralement utilisé pour transmettre un mouvement ou un couple.

Les portées destinées à recevoir des roulements, poulies, engrenages ou accouplements doivent respecter les dimensions et les tolérances prévues.

Lors du contrôle d'un arbre, on peut notamment vérifier :

le diamètre ;
l'état de surface ;
la concentricité ;
le faux-rond ;
l'état des portées.

Le faux-rond peut être contrôlé à l'aide d'un comparateur pendant la rotation de l'arbre.

Roulements

Les roulements permettent de guider un arbre en rotation tout en réduisant les frottements.

Un roulement comporte principalement :

une bague intérieure ;
une bague extérieure ;
des éléments roulants ;
une cage.

Le choix du roulement dépend notamment des charges, de la vitesse de rotation et des conditions de fonctionnement.

Ajustements

L'ajustement dépend de la différence entre les dimensions réelles de l'arbre et de l'alésage.

On distingue principalement :

Ajustement avec jeu : un jeu existe entre les deux pièces après assemblage.

Ajustement avec serrage : l'assemblage présente une interférence.

Ajustement de transition : selon les dimensions réelles obtenues, l'assemblage peut présenter un faible jeu ou un faible serrage.

Pour déterminer les valeurs limites, on utilise :

Dimension maximale = dimension nominale + écart supérieur

Dimension minimale = dimension nominale + écart inférieur

Le jeu peut ensuite être étudié à partir des dimensions limites de l'alésage et de l'arbre.

Montage d'un roulement

Lors du montage, l'effort doit être appliqué sur la bague qui présente l'ajustement serré.

Par exemple, lorsqu'un roulement est monté serré sur un arbre, l'effort de montage doit être appliqué sur la bague intérieure.

Il faut éviter de transmettre inutilement l'effort de montage à travers les éléments roulants, car cela peut détériorer le roulement.

Coussinets

Les coussinets assurent également le guidage d'un arbre, mais leur fonctionnement repose sur le glissement entre les surfaces plutôt que sur des éléments roulants.

Le choix du matériau, le jeu de fonctionnement et la lubrification ont une influence importante sur leur durée de service.

Contrôle après montage

Après le montage d'un ensemble mécanique, plusieurs vérifications peuvent être nécessaires :

liberté de rotation ;
absence de jeu anormal ;
alignement ;
fixation correcte ;
lubrification ;
absence de bruit ou de vibration anormale.

Ces contrôles permettent de détecter une erreur de montage avant la mise en service.