Matériaux des arbres pour les paliers lisses en plastique

L'arbre est, avec le palier lisse lui-même, le composant le plus important d'un système de palier. Il est en contact direct avec le palier et, comme ce dernier, il est soumis à des contraintes dues au mouvement relatif. En principe, l'arbre est également soumis à l'usure, mais les systèmes de palier modernes sont conçus de manière à ce que l'usure de l'arbre soit si faible qu'elle ne peut pas être mesurée par les méthodes habituelles. Les principales caractéristiques des arbres sont la dureté et la rugosité de surface .

Ladureté de l'arbre joueégalement

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Quelle rugosité pour l'arbre et le logement ?

Un arbre pour un système de palier lisse fonctionnant à sec peut effectivement être trop rugueux, mais aussi trop lisse. Les problèmes d'un arbre trop rugueux sont faciles à imaginer. Comme une lime, l'arbre arrache de fines particules du palier lisse en plastique.

Si l'arbre et le palier lisse sont trop lisses, un autre problème apparaît. Les deux composants adhèrent littéralement l'un à l'autre. L'adhérence ou le frottement élevé ne se produit donc pas uniquement sur des surfaces très rugueuses. En conséquence d'un arbre trop lisse, les plus petites particules sont arrachées de la surface du palier lisse, ce qui entraîne également une usure élevée.

Grâce à une série d'essais, igus a déterminé une rugosité recommandée pour les paliers lisses iglidur, qui est de Ra = 0,20 µm. D'autres fabricants indiquent par exemple Ra 0,3 µm ou Rz 2 µm.

La bonne rugosité pour l'alésage de réception

En règle générale, les paliers lisses sont pressés. Pour que l'emmanchement soit aussi simple que possible, il est évident que l'alésage de réception doit être lisse et, de préférence, graissé. Mais ces mesures n'affectent pas seulement la force d'emmanchement, mais aussi la force d'extraction. En fait, c'est logique. La réduction de la force d'emmanchement présente toutefois l'inconvénient que les roulements "migrent" potentiellement plus facilement. Le diagramme montre l'effet des différentes rugosités sur la force d'emmanchement.

"Lisse" signifie ici 0,4 µm et "rugueux" Ra 4 µm. À titre de comparaison, on obtient environ 1,6 µm lors du perçage. Sur le tour, on obtient 0,4 µm. Des rugosités plus fines peuvent être obtenues par frottement (0,2 µm), grattage (0,2 µm), meulage (0,012 µm) ou rodage/laminage (0,006 µm). Le diagramme montre bien que le couple de décollement augmente avec la rugosité. De même, la force de déplacement augmente. Ces valeurs peuvent encore être augmentées en collant la douille dans le logement.

Le principe est le suivant : plus la surface du logement est rugueuse, plus l'ajustement serré est stable. Cette méthode est également plus économique, car elle permet de renoncer à des étapes de traitement supplémentaires telles que le meulage ou autres. Il faut néanmoins veiller à ce que la tolérance de l'alésage soit respectée conformément aux recommandations de montage. Souvent, un alésage avec une tolérance H7 est suffisant. L'arbre est choisi avec précision avec RA 0,2 - 0,4 µm. L'alésage peut être plus rugueux.

Tests d'usure des paliers lisses iglidur sur différents matériaux d'arbre

Les diagrammes suivants montrent l'usure des matériaux iglidur sur les principaux matériaux d'arbre. Pour faciliter la compréhension, l'échelle de l'axe d'usure est la même dans tous les diagrammes.

La faible usure des systèmes avec un arbre chromé dur est particulièrement impressionnante. Cet arbre très dur, mais aussi très lisse, a un effet favorable sur le comportement à l'usure de nombreux couples de roulements. L'usure de nombreux paliers lisses iglidur est plus faible sur cet arbre que sur tout autre partenaire de contre-rotation. Nous attirons toutefois votre attention sur le fait qu'en raison des faibles profondeurs de rugosité typiques, le risque de stick-slip est particulièrement élevé sur les arbres chromés durs.

Usure avec arbre Arbre en aluminium anodisé dur

Usure avec arbre en acier de décolletage

Les paliers lisses en plastique influencent le choix de l'arbre

Possibilité d'utiliser un arbre moins coûteux

La possibilité d'utiliser un matériau d'arbre économique dépend en grande partie du choix des roulements. Par exemple, les roulements à billes nécessitent des arbres très durs (60 HRC ou plus) et lisses. Il en va de même pour les roulements en bronze : l'arbre doit être plus dur que le matériau en bronze utilisé. Un matériau d'arbre bon marché peut ne pas convenir à l'application ou au roulement.

Les paliers lisses en plastique offrent davantage de possibilités, car ils peuvent être utilisés pour de nombreux arbres différents. Vous pouvez ainsi combiner l'arbre le moins cher avec le palier lisse iglidur qui présente les caractéristiques nécessaires à votre application.

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