Avez-vous déjà réfléchi aux raisons qui se cachent derrière tant de conceptions ratées ? Tout est le résultat de notre mépris insouciant de la manière dont les composants individuels peuvent interagir les uns avec les autres. Chaque machine que vous voyez dans le monde est composée de divers composants assemblés.
Il existe de nombreux types d'ajustements techniques différents, et il peut falloir du temps pour savoir lequel convient le mieux à votre projet. Cet article de blog traitera des différents types d'ajustements et de la manière de décider lequel est le mieux adapté à vos besoins. Nous vous fournirons également quelques conseils pour créer un ajustement personnalisé pour votre projet.
Alors, plongeons-nous :
Qu'est-ce qu'un ajustement ?
Les éléments d'ingénierie sont souvent constitués de pièces mobiles qui doivent glisser ou frotter les unes contre les autres pour accomplir leurs tâches. Pour cette raison, nous utilisons un ajustement pour caractériser les connexions dimensionnelles entre les pièces. Il contribue aux propriétés de glissement ou de pression en indiquant si les composants sont détendus ou serrés.
Ci-dessous, nous définissons une terminologie clé nécessaire à la compréhension du concept d’ajustement.
Il existe deux types d'ajustements principaux arbre et trou. Les caractéristiques internes cylindriques ou non cylindriques d'un composant sont appelées des trous. Alors que les fonctionnalités externes sont appelées arbres.
Pour un système basé sur des trous, le diamètre du trou reste fixe tandis que la longueur de l'arbre est ajustée pour obtenir le bon ajustement. Les systèmes basés sur un arbre, en revanche, ont une taille d'arbre fixe et ajustent la taille du trou en conséquence.
REMARQUE: Les services de tournage CNC sont un type d'usinage de précision qui permet la production d'arbres avec des spécifications précises, ce qui rend beaucoup plus simple l'obtention de l'ajustement idéal.
Différents types d'ajustements en ingénierie
Il existe différents types d’ajustements couramment utilisés dans les applications d’ingénierie. La sélection d'un ajustement approprié pour une application particulière dépend du degré de précision requis et de la quantité de force ou de charge qui sera appliquée.
Coupe de dégagement
Les ajustements à dégagement permettent un accouplement lâche dans les situations où la liberté de mouvement est essentielle et où un certain jeu est nécessaire. Dans les cas où les éléments doivent pouvoir glisser librement vers l'intérieur et l'extérieur et où l'alignement peut être ajusté de manière lâche mais ne nécessite pas une précision parfaite, des raccords de dégagement sont généralement nécessaires. L'ajustement avec jeu décrit une situation dans laquelle un élément peut glisser facilement à travers un autre élément, tel qu'un boulon ou un arbre glissant à travers un trou.
Il existe cinq types d'ajustements de dégagement :
- Ajustement coulissant: Il n'y a pratiquement aucun jeu entre les pièces mobiles, mais la précision et l'exactitude qu'elles procurent sont exceptionnelles. Les exemples incluent les ensembles automobiles, les disques d’embrayage, les pignons coulissants, etc.
- Coupe de course: Il est nécessaire d'utiliser l'ajustement courant lorsque la précision n'est pas cruciale, comme lors de la rotation de composants à une vitesse modeste. Les jeux lors d'un ajustement en cours d'exécution sont assez importants et les températures, vitesses et pressions dans les tourillons fluctuent considérablement. Exemple : accouplements, engrenages, etc.
- Coupes amples: Pour les pièces qui tournent rapidement et où la précision n'est pas cruciale, des raccords lâches sont utilisés. Ils ont un dégagement plus grand. Les exemples incluent les loquets, les pivots, la chaleur, les pièces corrodées ou contaminées, etc.
- toboggan facile: Glissière facile utilisée pour un petit jeu entre l'arbre et le trou. Le coulissement facile s'est avéré utile pour les mouvements réguliers irréguliers et lents. Par exemple, un piston.
- Ajustement des autorisations d'emplacement: Il offre un jeu extrêmement réduit pour des exigences précises et, grâce à la lubrification, les pièces peuvent être assemblées sans effort et peuvent tourner et glisser parfaitement. Par exemple, les guides à rouleaux, les guides d'arbre, etc.
Ajustement de transition
La zone de tolérance de l'arbre dans un ajustement de transition se situe entre les zones de tolérance inférieure et médiane du trou, ce qui indique que le trou est plus petit que l'arbre.
Pour insérer l'arbre dans le trou, nous devons appliquer une légère pression. On appelle cela un ajustement par pression. L'ajustement de transition entre deux pièces d'accouplement est extrêmement précis et aligne parfaitement les pièces. Exemple : clavette d'arbre.
Il existe 2 types d'ajustement de transition :
- Coupe similaire : Il offre très peu de jeu ou d'interférence, et l'assemblage est possible à l'aide d'un maillet en caoutchouc. Les exemples incluent les roulements, les moyeux, les poulies et les engrenages.
- Ajustement fixe : Il présente un jeu minime ou une quantité d'interférence négligeable, et il peut être assemblé ou démonté avec juste un peu de pression. Les exemples incluent les bagues entraînées, les induits montés sur l'arbre, les bouchons, etc.
Fit interférence
Un ajustement avec jeu est nettement plus lâche qu’un ajustement serré. L'ajustement serré, également appelé ajustement serré ou ajustement par friction, est une méthode d'assemblage de deux pièces qui nécessite l'application d'une force. Les ajustements serrés sont couramment utilisés lors de l'enfoncement d'une bague, d'une goupille de centrage, de roulements ou d'un autre composant dans sa partie complémentaire.
Une fois couplé, cela produit une union relativement forte qui appellerait à la séparation soit une force importante, soit d'éventuelles opérations de machine.
Il existe trois types d'ajustement serré :
- Ajustement serré : Il offre moins d'interférences que les alternatives à assemblage forcé. Les exemples incluent la poulie étagée d'un convoyeur, la rectification cylindrique d'une machine, etc.
- Ajustement forcé : En raison de l'ajustement serré élevé, l'arbre et le trou doivent être chauffés à des températures extrêmement élevées avant l'assemblage. Les composants d’accouplement ont besoin de l’aide d’une force extérieure pour s’emboîter. Les exemples incluent les arbres et les engrenages.
- Ajustement de conduite : Une interférence moyenne est nécessaire et elle peut être obtenue par des forces plus importantes lors du forgeage à froid ou à chaud. Il est plus sûr d'opter pour un ajustement serré que pour un ajustement serré. Les exemples incluent les engrenages, les bagues et les arbres.
Comment choisir la bonne solution pour votre application ?
Connaître plusieurs facteurs peut vous aider à choisir celui qui convient le mieux à vos tâches. Certains des détails les plus cruciaux à surveiller sont les suivants :
Demande de leasing
Il existe de nombreux types d'ajustements qui conviennent parfaitement à différents usages, en fonction de vos besoins. Vous pouvez choisir le meilleur ajustement pour un projet en tenant compte de facteurs tels que la précision et la tolérance affichées par différents types d'ajustements et la fonction prévue du produit.
Budget
Il est important de connaître vos limites financières avant de faire des choix sur les raccords de vos produits. Par exemple, l’utilisation de raccords avec des tolérances plus strictes coûtera plus cher que d’habitude. Vous devez réfléchir attentivement aux alternatives qui s’offrent à vous. Un bon ajustement fournit la tolérance appropriée requise pour mener à bien ses opérations tout en minimisant les dépenses de développement de produits.
Tolérance
Si vous souhaitez choisir les bons types de raccords pour un produit, vous devez comprendre le concept de tolérance. Vous devez dire exactement ce que vous voulez. Des questions telles que « voulez-vous que les pièces se déplacent en cercle complet ? » et « voulez-vous qu'elles soient serrées ? » nécessitent votre attention.
Le jeu de tolérance, ou la tolérance globale maximale ou minimale d'une mesure donnée, est un autre élément que vous devez prendre en considération. Par exemple, lorsque vous combinez différents composants en un tout, vous devez faire attention à la somme de leurs tolérances individuelles. Avec une tolérance élevée comme résultat possible, cela est crucial.
Importance des tolérances dans les ajustements
Les tolérances sont importantes dans les ajustements car elles permettent une certaine imprécision dans le processus de fabrication. En définissant des tolérances, les ingénieurs peuvent tenir compte des variations mineures dans la taille et la forme des pièces. Cela garantit que les composants s’emboîteront toujours correctement, même s’ils ne sont pas exactement de la même taille.
Il existe deux types de tolérances :
- Tolérances linéaires
- Tolérances angulaires
Tolérances linéaires sont utilisés pour spécifier l'écart maximal admissible par rapport à une ligne droite ou les mesures souhaitées le long d'une ligne droite. Tolérances angulaires sont utilisés pour spécifier l’écart maximal admissible par rapport à un angle parfait de 90 degrés.
Les tolérances sont généralement spécifiées en unités de millimètres (mm) ou de micromètres (µm). Plus l’unité de mesure est petite, plus la tolérance sera précise. Par exemple, une tolérance linéaire de 0.1 mm est plus précise qu'une tolérance linéaire de 1 mm.
Les tolérances sont importantes en ingénierie car elles garantissent que les pièces s'emboîtent correctement, même si elles n'ont pas exactement la même taille. En définissant des tolérances, les ingénieurs peuvent tenir compte des variations mineures dans la taille et la forme des pièces. Cela permet une certaine imprécision dans le processus de fabrication, nécessaire pour produire des composants de haute qualité.
Les tolérances et les ajustements jouent tous deux un rôle dans la manière dont les pièces d'un produit sont assemblées. Par conséquent, un élément clé d'un bon assemblage est d'avoir une bonne compréhension de ces deux notions. La « plage de tolérance » est définie comme le nombre de valeurs autorisées entre les tailles maximale et minimale. Sa valeur est supérieure à zéro et est indiquée par un nombre sans symbole.
Comment obtenir l’ajustement parfait ?
En ingénierie, un mauvais ajustement peut avoir de graves conséquences. Un écart ou un espace trop petit entre deux pièces peut provoquer des frottements, de l’usure et, à terme, une défaillance. Un espace ou un espace trop grand peut provoquer des vibrations, du bruit et une perte d’énergie. Il est donc essentiel d’obtenir un ajustement parfait dans de nombreuses applications d’ingénierie. Chaque type d’ajustement présente ses propres avantages et inconvénients, qui doivent être pris en compte lors du choix de l’ajustement le mieux adapté à une application particulière. Par exemple, un écart ou un espace trop petit entre deux pièces peut provoquer des frottements et finalement une défaillance. Un espace ou un espace trop grand peut provoquer des vibrations, du bruit et une perte d’énergie. Ce sont les inconvénients qui peuvent survenir.
De plus, les ajustements avec jeu sont le type d'ajustement le plus lâche et sont généralement utilisés lorsqu'un alignement précis n'est pas nécessaire. Ce type d'ajustement permet aux pièces qui s'emboîtent de bouger légèrement, il n'est donc pas adapté aux situations où des niveaux de précision élevés sont nécessaires. Les ajustements avec jeu sont également plus susceptibles de se desserrer au fil du temps, ce qui les rend moins adaptés aux applications avec beaucoup de mouvement.
Les ajustements avec interférence sont beaucoup plus serrés que les ajustements avec jeu et sont généralement utilisés dans les applications où un alignement précis est essentiel. Ce type d'ajustement empêche tout mouvement relatif entre les pièces en contact, ce qui le rend idéal pour les applications où des niveaux élevés de précision sont requis. Cependant, les ajustements serrés peuvent être difficiles à assembler et à démonter, et ils ne conviennent pas aux applications dynamiques.
Les ajustements de transition se situent entre les ajustements avec jeu et les ajustements avec interférence, et ils constituent le moyen le plus précis d’assembler les choses. Ce type d'ajustement est suffisamment serré pour empêcher un mouvement relatif entre les pièces correspondantes, mais pas au point qu'il devienne difficile à assembler ou à démonter. Par conséquent, les ajustements de transition sont idéaux pour les applications avec des niveaux de précision élevés, mais une certaine flexibilité est toujours souhaitée.
Comment résoudre les problèmes d’ajustement ?
Un bon ajustement est essentiel au succès de tout assemblage, des jouets les plus simples aux avions les plus complexes. En ingénierie, divers termes spécialisés sont utilisés pour décrire différents types d’ajustements entre pièces. Il est important de choisir le bon ajustement pour votre application, car un mauvais ajustement peut entraîner divers problèmes, notamment des connexions desserrées, une résistance réduite et une usure accrue.
Au sein de chaque catégorie d’ajustement, il existe une variété de sous-catégories qui décrivent le degré d’étanchéité ou de perte de la connexion. Par exemple, un ajustement « glissant » est un type d’ajustement avec jeu légèrement plus serré qu’un ajustement « à pression ». De même, un ajustement « avec interférence » est un type d’ajustement avec interférence qui est légèrement plus lâche qu’un ajustement « forcé ».
Lors du choix d'un ajustement pour votre application, il est important de prendre en compte à la fois la tolérance de taille de vos pièces et la résistance requise de la connexion. Par exemple, si vous assemblez deux pièces avec de grandes tolérances (c'est-à-dire qu'elles peuvent être jusqu'à 1/8" plus grandes ou plus petites que la taille nominale), vous souhaiterez utiliser un ajustement avec jeu ou transition afin qu'il y ait suffisamment de place pour qu'elles puissent glisser ensemble sans se coincer.
D'un autre côté, si vous avez besoin d'une connexion solide entre deux pièces avec de petites tolérances (c'est-à-dire qu'elles peuvent être jusqu'à 1/16" plus grandes ou plus petites que la taille nominale), vous souhaiterez utiliser un ajustement serré ou de transition afin qu'il y ait suffisamment de friction pour les maintenir ensemble en toute sécurité.
Pour certaines applications, il peut s'avérer nécessaire de combiner différents types de raccords afin d'obtenir le résultat souhaité. Par exemple, vous pouvez utiliser un ajustement glissant pour une connexion initiale suivi d'un ajustement forcé pour plus de résistance. Vous pouvez également utiliser un ajustement serré pour une pièce et un ajustement avec dégagement pour une autre pièce afin de pouvoir les démonter ultérieurement si nécessaire.
Foire Aux Questions (FAQ)
Quelle est la limite GD&T ?
GD&T est un terme abrégé en « Dimensionnement et tolérancement géométriques ». Les concepteurs utilisent ce langage de symboles pour indiquer aux fabricants des éléments importants, comme les exigences de taille et de tolérance.
Quelles sont les deux règles de GD&T ?
- Des tolérances sont requises pour toutes les dimensions. Toutes les dimensions et tolérances doivent décrire entièrement la géométrie nominale et la variation acceptable.
- Toutes les dimensions et tolérances doivent décrire entièrement la géométrie nominale et la variation acceptable. Les dimensions sont applicables à 20 degrés Celsius. Les dimensions et tolérances s'appliquent à l'objet lorsqu'il est à l'état libre.
Qu'est-ce que la compatibilité H7 ?
Par exemple, dans l'ajustement H7/h6 (qui est fréquemment utilisé), H7 désigne la plage de tolérance du trou et h6 la plage de tolérance de l'arbre. Les opérateurs de machines ou les ingénieurs peuvent utiliser ces codes pour déterminer rapidement les dimensions maximales et minimales de l'arbre ou du trou.
Que sont LMC et MMC ?
Pour décrire la tolérance des composants d'accouplement, tels qu'un arbre et son boîtier, on utilise le terme « condition maximale du matériau » (MMC). D'autre part, la résistance des trous proches des bords et l'épaisseur des tuyaux sont toutes deux indiquées à l'aide de la méthode de la condition minimale du matériau (LMC).
Comment mesurez-vous la qualité de l’ajustement ?
Si vous souhaitez savoir dans quelle mesure votre modèle s'adapte après avoir corrigé différents coefficients, la statistique R-carré ajustée est votre meilleure option. Toute valeur inférieure ou égale à 1 pour la valeur R-carré corrigée peut être prise en compte, une valeur plus proche de 1 indiquant une meilleure correspondance. Si le RMSE est proche de 0, l'ajustement est bon.
Quel est le degré de tolérance ?
- IT6 – 10 je
- IT7 – 16i
- IT8 – 25i
- IT9 – 40i
- IT10 – 64i
- IT11 – 100i
- IT12 – 160i
- IT13 – 250i
- IT14 – 400i
- IT15 – 640i
- IT16 – 1000i
Conclusion
En conclusion, il existe trois principaux types d’ajustements en ingénierie. Chaque ajustement a ses propres avantages et inconvénients. Tout au long de cet article, nous vous fournissons des informations sur les ajustements et les différents types d’ajustements disponibles.
L'article décrit également les éléments que vous devez vérifier lors de la sélection de celui qui convient le mieux à vos tâches. Plus important que de connaître l’effet d’un ajustement, il est de savoir comment l’utiliser. L’importance d’un bon ajustement et les étapes à suivre pour y parvenir. Si un problème survient, vous pouvez apporter les modifications nécessaires.
Ceci conclut la discussion pour le moment. S'il vous plaît partagez vos opinions à ce sujet avec moi. N’hésitez pas à parler de cet article à vos proches si vous l’avez trouvé intéressant.
Merci !
