Comprendre les arbres rotatifs, les axes et les arbres moteur : Ligne directrice

Les arbres rotatifs sont un élément essentiel de l'ingénierie mécanique moderne. En tant que composant rotatif, ils transfèrent les moments et le mouvement rotatif. Les arbres rotatifs peuvent être fabriqués à partir de différents matériaux, qui sont sélectionnés spécifiquement pour correspondre à l’application. Parmi les matériaux, on compte l’acier non durci, l’acier inoxydable et l’acier durci.

Les arbres moteur sont un type spécial d’arbres rotatifs conçus pour créer une connexion directe entre un moteur ou une autre source de force et la partie mécanique d’une machine.

Les arbres moteur et les arbres rotatifs sont utilisés pour transférer le couple dans divers systèmes et applications. Il s’agit notamment des transmissions par courroies synchrones, des transmissions par chaîne et d’autres applications qui transfèrent le couple directement sans rapport de transmission. En savoir plus sur le transfert de force mécanique en mouvement rotatif ici. Dans de nombreux cas, les accouplements d'arbre sont utilisés comme éléments de liaison aux extrémités des arbres rotatifs.

Vous trouverez des arbres rotatifs et des arbres moteur dans la boutique en ligne MISUMI.

En bref : Arbres et axes rotatifs

• Les arbres rotatifs (arbres rotatifs) transfèrent le mouvement rotatif. Ils sont par exemple utilisés comme arbre rotatif entre le moteur et la boîte de vitesses. Ils absorbent principalement les forces de torsion.
• Les arbres moteur (arbres d'entraînement) sont une forme spéciale d'arbre rotatif situé dans un moteur. Les accouplements sont fréquemment utilisés pour transférer la force du mouvement rotatif et les forces de torsion vers d’autres composants.
• Les axes sont des composants stationnaires qui, contrairement à l'arbre lui-même, ne tournent pas. Ils absorbent principalement les forces de flexion.
• Les arbres linéaires sont fixes comme les axes, mais ils servent d’arbres de guidage de haute précision. Ils ont une forme d’axe spéciale et sont généralement fabriqués avec une haute précision et durcis en surface.
• En physique, l’axe de rotation est l’axe théorique autour duquel un composant rotatif pivote. Il est représenté dans les dessins techniques sous forme d’une ligne pointillée.
• En mécanique, l’axe de rotation est un arbre fixe pour le guidage et le montage des embouts montés en rotation.

Exigences relatives aux arbres rotatifs

Les arbres rotatifs, également appelés arbres de couple, doivent pouvoir fournir un transfert de couple suffisant. Ce transfert est obtenu en associant des matériaux appropriés et un dimensionnement correct.

Le dimensionnement de l'arbre rotatif dépend du couple à transférer par rapport à la longueur et au diamètre de l'arbre. Un diamètre trop petit provoque une surcharge, entraînant la destruction de l’arbre de couple. Il faut également prendre en compte toute force centrifuge ou de flexion incidente. La surface de l'arbre rotatif doit avoir une grande précision, une grande rectitude et un bon traitement de surface. Une surface inégale peut provoquer des vibrations ou un fonctionnement inégal de l'arbre de couple. Les arbres rotatifs doivent être soutenus par un roulement à rouleaux ou un boîtier de roulement afin de permettre un mouvement rotatif à faible frottement.

Cependant, les arbres rotatifs peuvent non seulement être utilisés comme composants pour le mouvement rotatif, mais également comme axes fixes. En physique, un axe de rotation désigne la ligne stationnaire (axe) autour de laquelle un corps fixe et rigide pivote. Cependant, en ingénierie mécanique, l’axe de rotation est également considéré comme un composant qui est installé comme un axe rigide dans un système et qui sert à guider et à monter les embouts rotatifs. Sur les arbres rotatifs - contrairement aux axes rotatifs - l'ensemble, composé de l'arbre rotatif et des composants qui y sont attachés, pivote autour d'eux-mêmes.

MISUMI offre un certain nombre de combinaisons possibles pour le positionnement des arbres rotatifs, qui comprennent un support unilatéral et bilatéral de l’axe rotatif. Ces combinaisons permettent de verrouiller la position axiale pour maintenir la rondeur et la rectitude requises et, pour éviter les vibrations indésirables qui peuvent entraîner une inexactitude, une perte de composants, une usure accrue et un niveau de bruit indésirable. Les arbres rotatifs de haute précision permettent d'atteindre des vitesses élevées tout en maintenant la fluidité de mouvement requise grâce au verrouillage de position axiale.

Exigences pour les axes rotatifs

Si un arbre rotatif est utilisé comme axe de rotation, la résistance à la flexion joue un rôle majeur car l’arbre rotatif est principalement soumis à des charges de moment de flexion. Afin de transférer les forces exercées sur les axes de rotation et les axes rotatifs vers les supports d’axes, ceux-ci peuvent être fabriqués à l’aide de matériaux à haute résistance tels que l’acier inoxydable, l’aluminium ou le titane.

Exigences pour les arbres moteur

Un arbre moteur est un lien de connexion entre le moteur et la machine qui est directement entraînée par le moteur. Il subit particulièrement les contraintes des torsions exercées par la torsion. C'est là que l'ensemble complet se compose de l'arbre du moteur et des composants fixés, nécessitant un palier de roulement ou un boîtier de roulement pour monter l'arbre.

Les arbres moteur et les arbres de torsion sont particulièrement adaptés à l’ingénierie mécanique et à la construction d’usines car ils ont une résistance à la torsion élevée et une très grande précision de concentricité et de rondeur. Cela permet le transfert du mouvement rotatif et du couple avec une faible vibration à des vitesses élevées. De plus, les points de transfert de force peuvent faire l’objet d’un traitement ultérieur par durcissement pour une résistance à la torsion encore plus élevée. Les arbres moteur MISUMI sont équipés de trous centraux sur les extrémités pour un montage facile.