Comment mesurer les jeux des roulements : un guide pour les ingénieurs et les équipes de maintenance

Le jeu des roulements est l'un de ces détails qui ne semblent pas importants sur le papier, mais qui déterminent si un roulement fonctionne à froid, silencieusement et pendant des milliers d'heures. En tant que fabricant de roulements disposant de notre propre usine, nous avons mesuré les jeux sur de nombreuses lignes de production. Dans ce guide, nous souhaitons vous montrer comment mesurer avec précision les jeux des roulements dans votre propre atelier, que vous reconstruisiez une machine, vérifiiez un nouveau roulement ou planifiiez un processus de contrôle qualité pour un projet OEM.

Avant de mesurer : deux types de jeu de roulement

Avant de prendre une jauge, identifiez ce que vous mesurez réellement. L’expression jeu des roulements peut signifier deux valeurs différentes. Dans les moteurs, le jeu des roulements fait généralement référence au jeu d'huile entre un tourillon de vilebrequin et le coussinet. Il s'agit d'un espace délibéré que le film d'huile moteur comble lorsque les pièces tournent. Dans les roulements, tels que les roulements à billes à gorge profonde et les roulements à billes à contact oblique, le jeu interne est la quantité totale de mouvement radial ou axial entre les bagues et les éléments roulants lorsque le roulement n'est pas monté. Ce n'est pas une erreur ; il s'agit d'un ajustement interne intentionnel qui influence la répartition de la charge, la vitesse et la température.

Si vous recherchez un point de départ qui couvre les deux mondes, notre guide pour types de roulements à billes à gorge profonde peut vous aider à comprendre le fonctionnement du jeu dans la famille de roulements la plus utilisée.

Mesure du jeu d'huile des roulements du moteur

Le jeu des roulements du moteur est un jeu d’huile. La mesure est relativement simple si vous disposez d’un bon calibre d’alésage à cadran et d’un micromètre extérieur. Commencez par nettoyer les tourillons de vilebrequin et les selles de roulement ; toute saleté ou bavure modifiera le numéro final. Mesurez le diamètre du tourillon avec un micromètre et enregistrez-le. Installez les inserts de roulement dans le bloc et le capuchon, en suivant attentivement la séquence de couple et la valeur de couple. Serrez le capuchon par étapes afin que le coussinet soit bien en place. Utilisez ensuite un comparateur d'alésage à cadran pour mesurer l'alésage du roulement en plusieurs points, en particulier à 90 degrés par rapport à la ligne de joint. Soustrayez le diamètre du tourillon du diamètre de l’alésage. Ce qui reste, c'est votre dégagement d'huile.

Si vous n'avez pas de jauge d'alésage à cadran, une bande de jauge en plastique est une alternative pratique. Placez un morceau de jauge en plastique sur la surface d'appui, installez le capuchon, serrez-le selon les spécifications, retirez le capuchon et comparez la bande aplatie avec l'échelle imprimée sur l'enveloppe. Cette méthode donne un bon résultat en atelier, mais elle n'est pas aussi reproductible qu'une jauge d'alésage à cadran lorsque vous avez besoin d'une précision de 0,0001 pouce.

Mesure du jeu interne du roulement à billes

La mesure du jeu radial interne dans un roulement à billes est différente car les billes sont toujours à l'intérieur. Vous mesurez le mouvement radial relatif entre la bague extérieure et la bague intérieure sous une légère force. Voici la procédure que nous suivons dans notre atelier lorsqu'un client demande une vérification rapide.

1. Nettoyez le roulement et laissez-le atteindre la température ambiante. Ne le faites pas tourner pendant la mesure.
2. Maintenez fermement la bague intérieure sur une surface propre ou sur un mandrin de précision.
3. Placez un indicateur à cadran sur la bague extérieure. Le piston doit être aligné radialement.
4. Soulevez doucement la bague extérieure vers le haut, laissez-la se stabiliser et réglez l'indicateur sur zéro.
5. Appuyez sur l'anneau extérieur vers le bas, laissez-le se stabiliser et enregistrez la lecture de l'indicateur.
6. Faites tourner le roulement et répétez à plusieurs positions. Utilisez la lecture moyenne comme jeu interne radial.

Cette méthode fonctionne pour les roulements à billes à gorge profonde non scellés et légèrement scellés. Si des joints sont installés, retirez-les uniquement si vous devez inspecter le roulement ; sinon, utilisez la valeur de dégagement du fabricant. Pour la vérification de la production, nous recommandons d'utiliser un appareil de mesure de jeu dédié avec précharge contrôlée, mais la méthode du comparateur à cadran est suffisamment précise pour les contrôles de maintenance.

Certaines applications demandent également un jeu interne axial. Pour les roulements à billes à gorge profonde, le jeu axial est lié au jeu radial mais dépend de la courbure du chemin de roulement. Si votre dessin spécifie un jeu axial, mesurez-le avec un indicateur à cadran en déplaçant axialement la bague extérieure tout en maintenant la bague intérieure. Cela ne remplace pas la mesure du jeu radial.

Roulements à billes à gorge profonde série 6200 avec acier GCr15 Ce roulement de la série 6200 utilise de l'acier GCr15 pour une dureté et une résistance à la fatigue élevées. Il convient aux applications où les classes de jeu radial interne telles que C2, CN ou C3 doivent être sélectionnées avec soin en fonction de l'ajustement et de la température. Voir le produit →

Classes de liquidation et signification des chiffres

Pour les roulements rigides à billes standard, les fabricants expriment le jeu radial interne en classes. Les plus courants sont C2, CN (normal), C3 et C4. CN est la valeur par défaut pour de nombreuses applications générales. C2 donne moins de mouvement interne et convient à une rigidité plus élevée, mais il peut générer plus de chaleur si le roulement présente un ajustement serré. Le C3 offre un espace supplémentaire et est souvent spécifié pour les moteurs à grande vitesse ou les applications avec des changements de température. C4 offre encore plus de tolérance pour les conditions difficiles.

Le tableau ci-dessous montre les valeurs typiques pour un roulement rigide à billes avec alésage de 24 à 30 mm. Vérifiez toujours le tableau de liquidation officiel pour connaître la taille et la série exactes que vous utilisez.

Comment les ajustements à la presse changent-ils le jeu monté

Mesurer le jeu non adapté ne représente que la moitié du travail. Lorsqu'un roulement est pressé sur un arbre, la bague intérieure se dilate et le jeu radial interne diminue. Lorsque le roulement est pressé dans un boîtier, la bague extérieure est comprimée, ce qui réduit également le jeu. Le jeu auquel vous devez penser est le jeu résiduel après le montage, et non la valeur catalogue avant le montage.

Par exemple, un roulement C3 est souvent choisi pour une application avec un ajustement serré sur l'arbre, car après le montage, le jeu effectif redescend plus près d'une plage normale. Si vous commencez avec un roulement CN dans la même configuration, vous risquez de vous retrouver avec un jeu interne négatif, ce qui augmente la friction et la chaleur. Ceci est particulièrement important pour les roulements à gorge profonde en acier inoxydable utilisés dans environnements chimiques et de galvanoplastie , où la résistance à la corrosion et le comportement en température doivent être équilibrés.

Roulements à billes à gorge profonde en acier inoxydable SS 6200 ZZ/2RS Roulement en acier inoxydable AISI 420 résistant à la corrosion conçu pour les arbres de 10 mm. Son comportement en matière de jeu est important dans les environnements chimiques ou de galvanoplastie, où une classe appropriée comme C3 permet d'éviter un jeu interne négatif après le montage. Voir le produit →

Erreurs courantes à éviter

Chaque ingénieur de service a vu un roulement tomber en panne à cause d'erreurs de jeu évitables. Les erreurs les plus courantes sont :

• Mesurer sans nettoyer le roulement au préalable.
• Utiliser un micromètre ou une jauge d'alésage qui n'a pas été calibré récemment.
• Prendre une seule lecture au lieu de faire la moyenne de plusieurs positions.
• Sans oublier que le couple du chapeau de palier et la séquence de serrage affectent la taille de l'alésage final.
• Presser un roulement sur un arbre sans tenir compte du jeu perdu.
• Utiliser une jauge d'épaisseur pour mesurer le jeu radial sur un roulement à billes ; les jauges d'épaisseur sont mieux adaptées aux jeux axiaux ou aux simples contrôles d'écart.

Si l’un de ces éléments vous semble familier, la meilleure solution consiste à rédiger une courte liste de contrôle de mesure et à la suivre sur chaque roulement.

Quand demander à un fabricant de roulements

Lorsque la sécurité et la fiabilité sont importantes, un fabricant de roulements devrait être en mesure de confirmer l'autorisation que vous recevez réellement. Dans notre usine, nous effectuons des contrôles de qualité contrôlés et nous travaillons avec les clients OEM pour sélectionner la bonne classe de dégagement avant le début de la production. Si vous nous envoyez le diamètre de l'arbre, l'alésage du boîtier, la vitesse, la charge, la température et le type de joint, nous pouvons vous recommander une plage de jeu raisonnable et la vérifier sur des échantillons de roulements.

Pour les applications de moteurs et d'instruments compacts, la série 6800 constitue un choix courant et les mêmes principes de mesure s'appliquent. Notre équipe peut vous accompagner avec la même discipline que vous utilisiez des roulements standards ou en acier inoxydable.

Roulements à billes à gorge profonde série 6800 pour applications compactes Cette série de roulements compacts supporte de manière fiable les charges radiales et axiales légères. Fabriqué en acier GCr15, il offre un fonctionnement stable et une résistance à l'usure, ce qui en fait un choix judicieux pour les moteurs et les instruments où s'appliquent les principes de jeu et de mesure. Voir le produit →