Goupilles en porte-à-faux/goupilles de roulement en porte-à-faux - Conception et application

Les goupilles en porte-à-faux/goupilles de roulement en porte-à-faux sont des fixations essentielles qui sont utilisées dans de nombreux systèmes mécaniques pour stocker et connecter les composants rotatifs. Elles agissent comme des points de pivotement et contribuent à la stabilité et à la précision dans les applications d’ingénierie mécanique et d’automatisation. Cet article présente diverses conceptions et exemples d’applications de goupilles en porte-à-faux et de goupilles de roulement en porte-à-faux.

Que sont les goupilles en porte-à-faux ?

Les essieux et les boulons sont des composants mécaniques de base utilisés dans de nombreuses applications, en particulier en génie mécanique. Un essieu est un composant qui sert généralement de point de pivotement pour les roues, les rouleaux ou d’autres pièces mobiles. D’autre part, un boulon est un élément de connexion cylindrique utilisé pour fixer les composants. Les boulons sont disponibles en différentes versions, telles que les boulons avec têtes et goupilles filetées, qui sont fabriqués conformément à la norme DIN 1445. Ces boulons sont principalement utilisés comme roulement fixe et comme goupilles en porte-à-faux à des vitesses circonférentielles modérées, par exemple pour la corde et le galet de roulement. La norme DIN 1445 définit les exigences spécifiques pour le matériau, la forme et l’application de ces boulons.

Une goupille en porte-à-faux associe les propriétés d’un essieu et d’un boulon, c’est-à-dire qu’elle combine les fonctions de point de pivotement et de fixation. Les goupilles en porte-à-faux sont donc utilisées pour fixer des composants rotatifs tels que des roues ou des rouleaux à un objet porteur fixe et servent simultanément d’axe de rotation pour ces pièces. Grâce à cette double fonction, les goupilles en porte-à-faux sont utilisées dans de nombreux systèmes mécaniques où une fixation stable et un mouvement rotatif à faible friction sont nécessaires.

Qu’est-ce qui distingue les goupilles en porte-à-faux des autres boulons ?

Outre les goupilles en porte-à-faux, il existe d’autres types de boulons spécifiques, tels que les boulons de charnière et les boulons de roulement d’essieu. Ils sont conçus pour diverses exigences mécaniques et diffèrent par leur fonction et leur application. Tel que mentionné auparavant, les goupilles en porte-à-faux servent principalement d’axe de rotation pour les composants rotatifs et les connectent à un support fixe. Elles sont conçues à la fois pour transférer les charges résultant de la rotation des composants et pour assurer une fixation stable. Cependant, les goupilles en porte-à-faux ne sont pas seulement limitées à la fonction de point de pivotement pour les composants rotatifs. Dans certaines applications, les goupilles en porte-à-faux sont également utilisées dans une conception de contrainte de tension. Cette conception spéciale vise à transmettre et à absorber les forces de traction qui agissent le long de l’axe du boulon.

D’autre part, les goupilles à charnière sont principalement utilisées dans les applications dans lesquelles des charges transversales et des forces de cisaillement se produisent, telles que les charnières des portes ou des volets. Elles connectent généralement deux composants à l’aide de plusieurs trous et permettent à ces pièces de se déplacer les unes par rapport aux autres. La fonction principale des goupilles à charnière est de créer une connexion stable qui offre simultanément la flexibilité nécessaire pour permettre des mouvements tels que la rotation ou le pivotement. Dans les portes, les fenêtres et les volets, elles servent d’axe de rotation qui facilite l’ouverture et la fermeture tout en assurant la sécurité et la stabilité de la connexion.

Les boulons de roulement d’essieu sont spécialement conçus pour soutenir les arbres ou les essieux. Ces boulons font partie intégrante des systèmes de roulement et servent de points de support de roulement pour assurer un guidage précis de l’arbre et des roulements. Les boulons de roulement d’essieu sont conçus pour supporter à la fois la charge radiale du roulement et les moments de flexion créés par l’alignement de l’arbre. Les boulons à épaulement, en tant que sous-forme de boulons de roulement d’essieu, sont des vis spéciales particulièrement bien adaptées pour soutenir les composants rotatifs et les connecter en même temps en raison de leur ajustement précis et de leur grande précision dimensionnelle. Ces vis sont conçues pour s’adapter parfaitement aux trous de forage des pièces à connecter. Cela garantit un alignement précis et une grande stabilité de la connexion. Les vis avec embout sont un autre domaine d’application des boulons de palier d’essieu. La fixation dans ces vis sert d’entretoise, de point de palier ou de point de butée au composant connecté.

Outre un grand nombre de goupilles en porte-à-faux, la boutique en ligne de MISUMI propose des gammes complètes de boulons à charnière, vis de palier d’essieu et vis avec embout.

La manière dont les composants sont fixés à la goupille en porte-à-faux est une autre caractéristique distinctive de ces éléments. En fonction des propriétés des pièces à connecter et des conditions ambiantes présentes, on distingue les conceptions suivantes :

Les goupilles en porte-à-faux peuvent avoir une douille de centrage. Cette douille ou cette épaule sert de butée pour faciliter le positionnement et empêcher le mouvement axial. Dans le même temps, la douille de centrage est utilisée comme aide à l’installation lors de la mise en place d’outils tels que des clés à vis.

Goupilles en porte-à-faux et boulons de roulement d’essieu dans les bras articulés

Dans les systèmes mécaniques, les bras articulés assurent une connexion flexible entre plusieurs composants. Ils sont souvent utilisés dans les robots, les machines et les outils pour permettre des mouvements dans différentes directions. Les goupilles en porte-à-faux jouent un rôle central dans la fonctionnalité des bras articulés en agissant comme des points de pivotement et en reliant les différentes parties du bras.

Goupilles en porte-à-faux et boulons de roulement d’essieu dans les galets de came

Les galets de came sont des éléments de machine spéciaux utilisés dans les systèmes mécaniques pour contrôler avec précision les mouvements le long d’une trajectoire prédéterminée. Ils sont souvent utilisés dans les convoyeurs, les systèmes d’automatisation et d’autres applications. La goupille en porte-à-faux est un composant essentiel des galets de came. Elle permet au rouleau de tourner avec peu de frottement et de maintenir le contact avec le rail de came ou le rail de guidage. De plus, la goupille en porte-à-faux transporte les charges mécaniques provoquées par le mouvement du galet à came.

Goupilles en porte-à-faux et boulons de roulement d’essieu dans les mécanismes rotatifs

Les goupilles en porte-à-faux sont également couramment utilisées dans les systèmes automatisés et les machines qui nécessitent des mouvements linéaires et rotatifs. Un exemple d’application est la machine-outil avec laquelle les pièces sont positionnées et traitées avec précision. La combinaison du mouvement linéaire et de la rotation permet de déplacer et de faire tourner simultanément les pièces le long des axes afin d’effectuer différentes étapes de traitement. Les goupilles en porte-à-faux assurent une connexion stable entre les composants linéaires et rotatifs, ainsi qu’une transmission efficace des forces résultantes.

Que faut-il respecter lors de l’installation et de l’utilisation des goupilles en porte-à-faux et des boulons de roulement d’essieu ?

Plusieurs aspects importants doivent être respectés lors de l’assemblage et de l’utilisation des goupilles en porte-à-faux et des boulons de roulement d’essieu pour assurer le fonctionnement sûr et efficace des composants connectés. Comme expliqué auparavant, les goupilles en porte-à-faux et les boulons de roulement d’essieu sont des éléments de connexion importants qui peuvent servir de points de pivotement pour les composants rotatifs, ainsi que d’éléments de support dans les applications de contrainte de tension. Par conséquent, leur installation nécessite un soin et une précision particuliers.

Tout d’abord, la goupille en porte-à-faux doit répondre aux exigences spécifiques de l’application, notamment les exigences matérielles et les charges mécaniques. Des facteurs tels que le diamètre, la longueur et l’épaisseur du matériau sont déterminants pour la performance du boulon. En outre, lors de la sélection et de l’utilisation des goupilles en porte-à-faux, il faut faire attention au bon état et à l’alignement et la taille corrects des méplats de la clé afin de permettre une transmission efficace de la force et d’empêcher l’outil de glisser. Des dommages aux méplats de la clé peuvent rendre le boulon inutilisable ou non serré, ce qui pourrait à son tour nuire à l’entretien et à la sécurité du raccordement.

Il est également important que la goupille en porte-à-faux s’adapte précisément aux trous ou aux roulements fournis. Il est essentiel de garantir le bon degré de jeu, car cela affecte à la fois la mobilité et la stabilité de la connexion. Un jeu trop important peut entraîner des vibrations indésirables et une usure accrue des composants, et donc des dommages ou une défaillance de la connexion à long terme. D’autre part, un jeu trop faible peut augmenter le frottement et exercer une contrainte sur le boulon. Cela peut provoquer une surchauffe des composants et bloquer le mouvement.