Le guide technique du serrage - SKF.com

1 Le guide technique du serrage Table des mati res La marque The SKF brand SKFnow acquiert stands unefornouvelle more A Introduction than ever before, dimension et apporte and encore means more plus ses 4 La ma trise des assemblages boulonn es to you as a valued customer. clients. Tout enSKF. While continuant maintains s'imposer its leadership comme B Les m thodes traditionnelles de serrage as the hallmark r f rence mondiale of quality en mati re bearings de rou 6 Le serrage au couple throughout lements haute thequalit , world, newSKF dimensions s'est pro 10 Le serrage par longation thermique in technical advances, gressivement orient vers productla fourniture support 11 Le serrage par traction m canique andsolutions de services compl tes, have evolved enSKF. axant into ses aefforts truly solutions-oriented creating sur les avanc es technologiques, le support greater technique valueetfor supplier, lescustomers.

2 Services, afin C Le serrage par traction hydraulique d'offrir une plus grande valeur ajout e 12 Pr sentation These solutions encompass ways to ses clients. 14 Les avantages du serrage par traction hydraulique bring greater productivity to customers, 15 Les dispositifs de contr le du serrage par traction hydraulique not Ces only solutions with breakthrough sont con ues pour application- procu . specific rer au client products, leading-edge des moyens productivit : outre but alsod'optimiser designdes through sa simulation produits tools de D Analyse technique du serrage and pointe consultancy adapt s aux services, diff rentes plantapplica . asset efficiency tions, SKFmaintenance and performants propose d sormais the industry's de simulation program most advanced des mes, et d'aide . outils E Comparaison entre un serrageau couple et un serrage au tendeur hydraulique supply la conception, management des conseils, techniques.

3 Des program . mes efficaces de maintenance des ma 23 Le serrage d'un assemblage existant The SKF. chines et brand still stands les techniques lesfor themoder . plus very 30 La conception d'un assemblage nouveau best nes dein gestion rolling bearings, but it now des approvisionnements. stands for much more. Aujourd'hui, la marque SKF repr sente F Le serrage simultan par la traction hydraulique SKF. bien plus thequ'un knowledge simple engineering gage de qualit 34 Le serrage simultan de 100% des boulons de l'assemblage company en mati re de roulements. 36 Le serrage simultan de 50% des boulons de l'assemblage 38 Le serrage simultan de 25% des boulons de l'assemblage SKF the knowledge engineering company G Conclusion 40 SKF France - HYDROCAM. H SKF The Knowledge Engineering Company 2. Introduction A. Les assemblages boulonn s sont sans doute Fig.

4 1. les syst mes de liaison les plus utilis s en m canique. Pour les mettre en uvre, on utilise : d'une part, des l ments de visserie : vis plus crou goujon implant plus crou goujon plus deux crous, un chaque extr mit du goujon. Ces l ments peuvent comporter des rondelles de divers types ( fig. 1). D'autre part, des moyens de serrage dont Vis plus crou Goujon implant plus crou Goujon plus deux crous l' tude fait justement l'objet du pr sent guide . Dans la suite du texte, nous utiliserons le On sait que parmi les diff rentes causes de Bien serrer un boulon consiste utiliser au terme g n rique boulon qui recouvre les d faillances (surcharge, d faut de conception, mieux ses propri t s lastiques. trois types de visserie mentionn s ci dessus. d faut de fabrication ), la plus fr quente est Un boulon qui travaille dans de bonnes Malgr leur simplicit apparente, les un d faut de montage.

5 Conditions se comporte comme un v ritable assemblages boulonn s posent de nombreux Le serrage , insuffisant, excessif ou ressort. probl mes au concepteur, au monteur et au h t rog ne, repr sente lui seul 30% Le serrage introduit en effet une charg de maintenance. des d faillances. pr charge axiale de tension. Cette tension Ils font encore trop souvent l'objet de Plus particuli rement, en ce qui concerne est bien videmment gale et oppos e la m thodes de calcul rudimentaires. Cela les incidents de fatigue, 45% d'entre compression qui s'exerce sur la structure conduit leur surdimensionnement sans eux sont dus un d faut de montage serr e, nous l'appellerons : effort de garantir pour autant la s curit n cessaire. ( diagramme 1). serrage . Bien au contraire . La conception et la mise en uvre d'un Principales causes de d faillances des assemblages boulonn s en fatigue assemblage boulonn n cessitent une m thodologie rigoureuse car des erreurs Diagramme 1.

6 Peuvent provoquer des d faillances aux cons quences extr mement lourdes, souvent tr s co teuses et parfois dramatiques. D faut de montage (45%). De nombreuses tudes montrent que les incidents rencontr s sur les assemblages D faut de fabrication boulonn s sont, dans la majorit des cas, dus aux mauvaises conditions dans lesquelles D faut de conception les assemblages ont t d finis (analyse, conception, calculs, choix des composants) ou D faut de traitement thermique mis en uvre (m thode de serrage , outillage, contr le). Mauvaise utilisation Mauvais choix des mat riaux D faut de traitement de surface 3. Introduction Fig. 2. Traction tanch it Cisaillement Desserrage Sollicitations Compression spontan dynamiques L'effort de serrage est destin principalement, La ma trise des Fig. 3. selon les applications, : assemblages M12. assurer la rigidit du montage et lui permettre de supporter les sollicitations boulonn es ext rieures de traction, compression, Il est fondamental de ma triser parfaitement flexion et cisaillement le niveaux de l'effort de serrage et la pr cision serrage non garantir et maintenir une tanch it avec laquelle il est atteint afin d'assurer les ma tris : viter le travail au cisaillement des boulons performances requises pour l'assemblage assemblage r sister aux effets de desserrage spontan boulonn.

7 Surdimensionn . r duire l'influence des sollicitations Cette ma trise du serrage permet, d s dynamiques externes sur la fatigue la conception de l'assemblage, d'utiliser au de la boulonnerie ( fig. 2). mieux les caract ristiques m caniques de la boulonnerie ( fig. 3). Voir le paragraphe Tout cela videmment, en s'assurant que Caract ristiques m caniques de la les pi ces concern es boulonnerie et pi ces boulonnerie . M10. assembl es travaillent en de de leur limite lastique. Dans ce guide technique du serrage . Le serrage est optimum quand le boulon ainsi que dans le catalogue Tendeurs de n'est ni trop ni trop peu serr . C'est une boulons HYDROCAM Syst mes de serrage vidence qu'il n'est pas inutile de rappeler ! industriels , les bureaux d' tudes trouveront serrage ma tris : Une d faillance du boulon peut se produire les informations th oriques et pratiques pour optimisation de l'assemblage aussi bien et m me plus souvent quand optimiser la conception des assemblages celui ci n'est pas assez serr que lorsqu'il est boulonn s et les op rationnels les indications trop serr.

8 Pour ma triser le serrage . 4. Caract ristiques m caniques Diagramme 2. de la boulonnerie A. Contrainte, s Limite lastique Les boulons sont le plus souvent en acier. Point de L'acier, comme tous les m taux, se comporte rupture A. comme un ressort (au moins dans le domaine lastique), il ob it la loi de Hooke. Zone de plasticit . Quand on applique un effort de traction au boulon comme pour une prouvette de traction, on peut observer le graphique Domaine ci contre ( diagramme 2). lastique Tout mode de serrage doit s'assurer que la contrainte dans la vis ou le goujon ne d passe 0. jamais le point A (limite lastique), m me dA Allongement, A%. apr s serrage quand on applique en service les forces ext rieures sur l'assemblage ( fig. 4). Fig. 4. Quand on parle de mat riaux, il faut L+DL. consid rer les caract ristiques suivantes : L. E = module d' lasticit longitudinale ou module d'Young : d-Dd d F.

9 F L FL sL. E = = = . S L S L L. K = coefficient de compression uniforme o : (pour comparaison avec les liquides) : F = effort S = section dV 3 (1 2n). L = longueur K = = . dP L. L = longation pour les liquides : K 0. q L s F w = = . < L E SE z G = module d' lasticit transversale ou module de cisaillement : pour l'acier E = 200 000/210 000 MPa E. n = coefficient de Poisson ou taux de G = . 2 (1 + n). contraction lat rale : pour l'acier G = 77 000/82 000 MPa d L. n = . d L. Rm = limite de rupture pour l'acier : 0,27/0,30 Re = limite lastique pour l'aluminium : 0,33/0,36. pour le caoutchouc : 0,49 A = % allongement au moment de la rupture. (le moins compressible de tous les solides). pour les liquides : 0,5 (presque incompressible). pour le li ge : 0,0 (tr s compressible). 5. Les m thodes traditionnelles de serrage Il existe plusieurs m thodes de serrage qui Tableau 1.

10 Sont toutes autant diff rentes dans leur Moyen de serrage Pr cision sur la pr charge g principe que dans la qualit du serrage qu'elles procurent. Cl dynamom trique 20% 1,5. Examinons les plus connues et les plus utilis es. Visseuse rotative avec talonnage p riodique sur le montage 20% 1,5. (mesure d'allongement de la vis ou mesure la cl . dynamom trique du couple de serrage ). Le serrage au couple Cl chocs avec adaptation de rigidit et talonnage calibration 40%. p riodique sur le montage (au moins aux mesures 2,5. la cl dynamom trique du couple de serrage par lot). C'est incontestablement la m thode de serrage la plus r pandue. Quand le diam tre Cl main 60% 4. des boulons ne d passe pas 30 mm, elle Cl chocs sans talonnage 60% 4. pr sente l'avantage d'une simplicit de mise en uvre. Mais, malgr les d veloppements F0 maxi g = = coefficient d'incertitude de serrage .