Ajustement serré et ajustement glissant : quelle différence ?

Les ajustements d'ingénierie jouent un rôle essentiel dans la fabrication de composants destinés à être assemblés. Parmi les différents types d'ajustements, l'ajustement serré et l'ajustement glissant sont les deux plus courants.

Le guide ci-dessous explore l'ajustement serré et l'ajustement glissant ; découvrons-les ensemble.

Qu'est-ce qu'un ajustement serré ?

L'ajustement serré, également appelé ajustement avec serrage, permet à des composants de s'assembler étroitement par frottement. Ces pièces présentent des interférences intentionnelles entre les composants à assembler, ce qui génère un frottement supplémentaire.

Exemple d'ajustement serré

Prenons l'exemple d'un ajustement serré : un arbre est usiné avec un diamètre supérieur au diamètre intérieur du roulement. Une presse hydraulique est utilisée pour forcer le roulement sur l'arbre. Un tel ajustement est appelé ajustement serré, et il maintient l'arbre et le roulement solidaires.

Comment calculer la force d'un ajustement serré ?

L'ajustement serré peut être calculé à l'aide d'une formule. Elle représente la force nécessaire pour insérer une pièce dans une autre afin d'obtenir un ajustement parfait.

Cette force dépend de nombreux facteurs, comme l'ampleur de l'interférence, les propriétés des matériaux telles que le module d'élasticité, et la longueur d'engagement. De plus, le coefficient de frottement entre les surfaces est également déterminant.

La formule de calcul de la force d'un ajustement serré prend en compte la surface, la force énergétique et l'élasticité. La formule est la suivante :

Chaque symbole est présenté dans le tableau ci-dessous :

Symbole	Signification
p	Pression
δ	Interférence radiale entre l'arbre et le moyeu
d	Diamètre nominal
do	Diamètre extérieur du moyeu
di	Diamètre intérieur de l'arbre
Eo	Module de Young du moyeu
Ei	Module de Young de l'arbre
νo	Coefficient de Poisson du moyeu
νi	Coefficient de Poisson de l'arbre

Comment réalise-t-on un ajustement serré ?

Un assemblage approprié est une tâche très importante qui exige une attention et des compétences adéquates. Comme il existe une interférence entre les composants en raison des dimensions de l'ajustement serré, le processus d'assemblage n'est pas très simple.

Il existe deux façons d'assembler les pièces à ajuster :

La force

Les pièces de l'ajustement serré sont placées face à face, avec une partie fixe et une partie mobile. La force d'assemblage est calculée à l'aide de la formule donnée ci-dessus et appliquée sur la partie mobile. Elle force la partie mobile dans la partie fixe, et l'ajustement serré est obtenu. Cette méthode dépend de la force brute et nécessite qu'au moins une pièce présente un chanfrein.

Dilatation/rétraction thermique

Dans cette méthode, le moyeu est chauffé jusqu'à son point de dilatation thermique, ce qui le dilate suffisamment pour glisser sur l'arbre. Dans d'autres cas, on le refroidit parfois à une température où il se rétracte suffisamment pour glisser dans le moyeu. Une fois les composants assemblés, ils reviennent à température ambiante.

Qu'est-ce qu'un ajustement glissant ?

L'ajustement glissant consiste à assembler des composants libres de se déplacer et non bloqués comme dans un ajustement serré. Le mouvement est toutefois limité. On peut prendre l'exemple d'une charnière de porte, où la charnière tourne avec son axe, mais uniquement dans une plage donnée.

L'objectif principal de ce maintien en mouvement est de laisser un certain jeu entre les composants pour leur permettre de coulisser l'un sur l'autre.

Exemple d'ajustement glissant

Un exemple d'ajustement glissant est un boulon qui coulisse dans le trou d'une plaque métallique et est fixé par un écrou de l'autre côté. Un autre exemple est le piston, qui se déplace librement le long de l'axe du cylindre, mais dont le mouvement est limité à deux déplacements latéraux en raison de l'ajustement glissant.

Comment réalise-t-on un ajustement glissant ?

L'ajustement glissant entre les composants à assembler peut être obtenu de deux façons.

La force

Les ajustements glissants nécessitent d'appliquer une interférence minimale, c'est-à-dire d'exercer une certaine force. Les composants sont positionnés correctement et la force est appliquée à l'aide d'une machine.

À la main

Les ajustements glissants s'emboîtent souvent l'un dans l'autre sans aucune force extérieure. Toutefois, dans certains cas, ils sont forcés à la main plutôt qu'à la machine.

Normes pour les ajustements serrés et les ajustements glissants

Dans de nombreuses applications, les tolérances des ajustements serrés et des ajustements glissants sont très critiques et sont régies par des normes. La section ci-dessous traite de chaque type d'ajustement et des normes applicables.

Ajustements serrés

Les ajustements serrés sont conçus pour créer une liaison solide entre l'arbre et son alésage. Il existe différents types d'ajustements serrés, comme les ajustements légèrement serrés, destinés à faciliter l'assemblage. L'ajustement moyennement serré offre un serrage modéré, et l'ajustement fortement serré est réservé aux assemblages permanents. Les normes qui régissent ces ajustements serrés sont ISO 286, ANSI B4.2 et DIN 7157.

Ajustements glissants

L'ajustement glissant est aussi appelé ajustement avec jeu ; il permet facilement à une pièce de coulisser sur une autre avec un mouvement contrôlé. Ces ajustements conviennent aux applications nécessitant un démontage et comportant des mouvements de rotation. Ils se composent d'ajustements libres ou d'ajustements rotatifs. Les normes régissant les ajustements glissants sont ISO 286 et ANSI B4.1.

Différence entre ajustement serré et ajustement glissant

L'ajustement serré et l'ajustement glissant diffèrent à plusieurs égards, et certaines de ces différences sont présentées ci-dessous :

Serrage/Jeu

Dans un ajustement serré, les pièces conjuguées nécessitent un serrage dimensionnel. Tandis que dans un ajustement glissant, elles créent un jeu.

Degrés de liberté

Le degré de liberté constitue également une différence entre l'ajustement serré et l'ajustement glissant. Dans un ajustement serré, les pièces conjuguées sont bloquées et ne peuvent produire aucun mouvement. Tandis que dans un ajustement glissant, les pièces ne sont pas complètement bloquées et peuvent se déplacer dans une plage contrôlée.

Déformation mécanique

La déformation mécanique est également une différence entre les deux types d'ajustements. Dans un ajustement serré, les pièces conjuguées subissent une déformation ; le plus souvent, il s'agit d'une déformation élastique, mais dans certains cas, elle peut être plastique.

Dans un ajustement glissant, les composants ne se déforment pas car il existe un jeu positif. Par conséquent, il y a de l'usure de surface mais aucune déformation.

Assemblage et démontage

Pour les ajustements serrés, l'assemblage et le démontage sont très difficiles car ils nécessitent beaucoup de force. Ils présentent également divers défis dans le contrôle de paramètres comme la température, la force, le chauffage et le refroidissement. Par conséquent, le risque d'endommagement demeure.

Les ajustements glissants sont faciles à assembler, et cela peut se faire à la main très rapidement et sans risque.

Fabricabilité

Les ajustements serrés nécessitent une fabrication précise afin d'obtenir le serrage requis. Même la plus infime variation des dimensions peut entraîner une instabilité et des défaillances.

Les ajustements glissants sont flexibles en termes de tolérances de fabrication et ne nécessitent donc pas de tolérances très serrées.

Applications

Les ajustements serrés conviennent aux liaisons permanentes et rigides. Ils peuvent être choisis pour des bagues et des roulements, ainsi que pour certaines pièces structurelles.

Les ajustements glissants sont très faciles à assembler et à démonter ; ils conviennent donc à des composants comme les carters, les pivots et les charnières.

Conclusion

Après avoir parcouru le guide détaillé ci-dessus, vous avez désormais tout appris sur l'ajustement serré et l'ajustement glissant.

Si vous souhaitez faire fabriquer vos composants en intégrant ces ajustements, nous, chez DEK pouvons vous accompagner. Nous proposons une fabrication de composants de haute qualité et de précision, en plaçant le contexte d'assemblage au cœur de nos priorités.