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Rondelles – Types/Utilisations/Avantages et inconvénients
Dans cet article, nous allons vous présenter certaines des nombreuses versions de rondelles. Nous expliquons l’utilisation des rondelles et prenons en compte les avantages et les inconvénients liés aux rondelles. Nous abordons également des matériaux métalliques et plastiques.
Informations générales sur les rondelles
Les rondelles sont probablement les composants les plus couramment utilisés dans un raccordement vissé en génie mécanique. Elles sont souvent appelées cales ou rondelles d’écartement et sont utilisées pour améliorer la stabilité, la sécurité et la fiabilité des raccordements. Les rondelles peuvent être fabriquées dans une grande variété de matériaux.
Afin de garantir que les rondelles puissent être fabriquées et utilisées de manière cohérente pour les différentes applications, les spécifications standard ont été définies dans de nombreuses normes pour les versions spéciales. Sélection de normes :
- Rondelles DIN 125
- Rondelles DIN 9021
- Rondelles ISO 7093
- Rondelles de cale DIN 988
- Rondelles JIS B 1258 - 2006
- Rondelles JIS B 1256 (F) - 1978
Types de rondelles
Les rondelles sont disponibles dans une variété de types et de versions qui peuvent varier en fonction de l’application et des utilisations prévues.
Voici quelques types les plus courants :
Rondelles : Il s’agit généralement d’un composant rond et plat avec un trou de forage central. Cependant, les rondelles peuvent également avoir une forme différente. Par exemple, elles peuvent également être en forme de coin, carrées ou ovales. Des formes spéciales comme des rondelles de sécurité de verrouillage sont également courantes.
Les grandes rondelles (y compris les rondelles de garde-boue) sont utilisées pour répartir une force sur une surface plus grande tout en empêchant la surface de contact de la tête de boulon ou de l’écrou de pénétrer dans la surface du matériau.
Selon les exigences de matériau pour la force et la résistance à la corrosion, il existe des rondelles en acier inoxydable, en acier ou d’autres métaux ainsi que des plastiques.
L’utilisation de rondelles de ressort empêche les vis ou les boulons de se desserrer, de sorte que le raccordement se desserre en raison de vibrations ou de charges externes.
Elles sont généralement conçues dans des matériaux à ressort tels que l’acier à ressort et se caractérisent par leur forme courbée ou ondulée, qui maintient une tension supplémentaire entre les composants.
La forme des rondelles de ressort génère un frottement supplémentaire entre les composants et contribue également à sécuriser le raccordement.
Rondelles de sécurité : Les rondelles de sécurité peuvent également être conçues comme des rondelles de serrage, des bagues de verrouillage, des rondelles dentées, des rondelles de verrouillage dentelées, des rondelles de verrouillage dentées ou des rondelles dentées ondulées. Leur conception ou leurs éléments de verrouillage spéciaux tels que les dents de verrouillage ou les déformations de filetage permettent de sécuriser le raccordement de manière fiable.
Ces rondelles disposent de dents ou de rainures d’un ou des deux côtés pour obtenir une meilleure adhérence et une meilleure résistance au glissement.
Des éléments de verrouillage spéciaux sur les rondelles de sécurité peuvent pénétrer dans le filetage de la vis ou du boulon, empêchant ainsi le détorsage ou le desserrage. En raison du contour denté, la rondelle peut mieux adhérer à la surface de contact du composant, ce qui augmente la résistance au glissement de la connexion.
Cela les rend particulièrement utiles dans les applications qui nécessitent une action de verrouillage fiable.
Rondelles coniques : Les rondelles coniques sont des rondelles dont le contour extérieur est conique. Cette forme spéciale permet de modifier la distance entre deux composants, pour ajuster une irrégularité de surface, une inclinaison ou un alignement en la plaçant sous la vis ou le boulon. La rondelle conique est normalement positionnée de sorte que le côté conique soit dans la direction souhaitée pour le réglage ou l’alignement.
Rondelles d’ajustage Les rondelles d’ajustage peuvent également être appelées cales ou rondelles de positionnement.
Le génie mécanique et la construction personnalisée de la machine utilisent des rondelles d’ajustage pour assurer un alignement précis des composants ou pour compenser les déséquilibres et empêcher les mouvements axiaux indésirables. À cette fin, les rondelles d’ajustage sont positionnées entre les pièces mobiles telles que : les roues dentées et les paliers pour s’assurer qu’elles sont correctement alignées et fonctionnent harmonieusement les unes avec les autres dans la tolérance spécifiée.
Selon les exigences de matériau pour la force et la résistance à la corrosion, il existe des rondelles d’ajustage en acier inoxydable, en laiton ou d’autres métaux ainsi que des plastiques.
Rondelles en plastique : En raison de leurs différentes propriétés des matériaux, les rondelles en plastique offrent des avantages spécifiques.
Les rondelles en plastique sont fabriquées à partir de divers plastiques, notamment le polyéthylène (PE), le polypropylène (PP), le chlorure de polyvinyle (PVC), le nylon, le polycarbonate (PC) et bien d’autres. Le choix du matériau dépend des exigences spécifiques, par ex. :
- Résistance
- Résistance hautes températures
- Résistance à la corrosion
- Propriétés isolantes
Les disques en plastique sont plus légers que les disques en métal, ce qui facilite leur manipulation et leur traitement. Les plastiques sont généralement résistants à la corrosion, ce qui leur permet d’être utilisés dans des environnements humides ou agressifs. Les plastiques sont également de bons isolants et sont donc bien adaptés aux applications électriques.
Utilisation de rondelles
Afin de garantir l’utilisation appropriée et efficace des rondelles, la description suivante doit être utilisée.
Tout d’abord, il convient de déterminer dans quel but la rondelle doit être utilisée.
Les exigences de raccordement peuvent maintenant être utilisées pour sélectionner le bon type de rondelle.
La taille et le matériau optimaux des rondelles doivent être sélectionnés en fonction des exigences de l’application. La taille fait référence au diamètre et à l’épaisseur ou à la hauteur de la rondelle.
Les rondelles doivent être placées dans l’ordre souhaité entre les composants à raccorder. Assurez-vous que les rondelles sont positionnées uniformément et centrées pour assurer une répartition uniforme de la charge.
Pendant l’assemblage, s'assurer que le couple exercé sur la tête de vis ou l'écrou de la rondelle est conforme aux spécifications requises. Un couple trop faible ou trop élevé peut entraîner un raccordement non fiable.
Une inspection régulière de la connexion et des composants est importante.
Les éléments de fixation sont vérifiés pour s’assurer qu’ils sont bien ajustées et en termes d’usure, de fissure, de déformation et de bon positionnement. Si nécessaire, raccordement est serré ou les composants sont remplacés.
Connexion à vis en combinaison avec des douilles
En utilisant des douilles en métal, la résistance du raccordement à vis peut être augmentée, en particulier lorsque la rondelle seule n’est pas suffisante pour absorber la charge requise.
En outre, les douilles métalliques peuvent mieux contrôler le couple de serrage dans les raccordements à vis, car une contrainte plus uniforme est générée dans le raccordement. Ce processus permet également de s’assurer que le raccordement vissé peut être correctement serré sans étirement excessif ni dommage.
Les vibrations et les chocs peuvent être considérablement réduits en utilisant des douilles en plastique, par exemple en caoutchouc. Les douilles non métalliques peuvent également être utilisées pour l’isolation électrique et la construction légère.
Avantages et inconvénients liés aux rondelles
En raison des différents matériaux, il existe également divers avantages et inconvénients liés aux rondelles.
Avantages liés aux rondelles métalliques
Les rondelles métalliques ont une grande stabilité et peuvent être utilisées sous des charges élevées sans déformation si elles sont correctement dimensionnées. Elles sont durables et résistantes à l’usure, ce qui permet de réduire les coûts de maintenance.
Les rondelles métalliques sont également résistantes à la chaleur et peuvent résister à des températures élevées, ce qui leur permet d’être utilisées dans des environnements à forte exposition à la chaleur.
Les rondelles métalliques sont de bons conducteurs électriques et sont bien adaptées aux applications nécessitant une connexion électrique, une décharge ou une conductivité.
Les rondelles métalliques offrent une excellente résistance à la compression. En d’autres termes, elles sont capables de minimiser efficacement l’expansion des éléments de fixation sous charge. Cette fonction permet de maintenir l’intégrité de la fixation et d’assurer la stabilité de la connexion fixée.
Les rondelles métalliques sont souvent fabriquées avec des dimensions et des tolérances précises, ce qui les rend parfaites pour les applications nécessitant un positionnement et un alignement précis.
Avantages liés aux rondelles métalliques
Si les rondelles métalliques sont non plaquées et ne résistent pas aux produits chimiques et/ou à la corrosion, elles sont sujettes à la corrosion dans des environnements humides et agressifs.
Par rapport aux rondelles en caoutchouc ou en plastique, les rondelles métalliques ont un poids mort élevé, ce qui présente un inconvénient dans les applications dépendantes du poids.
Si les rondelles métalliques ne sont pas correctement sélectionnées et placées, elles peuvent endommager les vis, les écrous ou le composant lui-même.
Des fluctuations de température élevées peuvent entraîner une expansion ou une contraction excessive si la rondelle métallique est mal sélectionnée, ce qui peut affecter négativement la connexion.
Avantages liés aux rondelles en plastique
Les rondelles en plastique sont plus légères que les rondelles métalliques, ce qui facilite la manipulation et réduit la masse de la construction.
Dans des environnements humides ou en contact avec des milieux agressifs, des rondelles en plastique peuvent exister avec une sélection de matériaux appropriée sans corrosion ni dommages.
Les rondelles en plastique sont d’excellents isolants et sont souvent utilisées dans les applications électriques pour assurer l’isolation électrique entre les composants et pour éviter les courts-circuits.
Les plastiques présentent souvent moins de frottement que les métaux, ce qui peut contribuer à réduire l’usure des composants.
Les rondelles en plastique peuvent également être utilisées comme isolation acoustique car elles peuvent atténuer les vibrations et le bruit.
Étant donné que les plastiques ont une faible conductivité thermique, les rondelles en plastique sont préférables dans les applications où l’isolation thermique est importante.
Inconvénients liés aux rondelles en plastique
Les rondelles en plastique peuvent fondre ou se déformer à des températures élevées. Cela peut être problématique dans les applications où les températures peuvent être élevées.
Par rapport au métal, les plastiques sont généralement moins solides et ont une résistance à la traction inférieure. Cela signifie que les rondelles en plastique ne sont pas aussi résistantes dans les applications à usage intensif que les rondelles métalliques. Par conséquent, les rondelles en plastique peuvent s’user plus rapidement, c’est pourquoi elles doivent être remplacées plus fréquemment.
Dans certaines circonstances, certains produits chimiques peuvent également attaquer les plastiques et les affaiblir ou les dissoudre. Par conséquent, toutes les rondelles en plastique ne sont pas adaptées aux environnements contenant des produits chimiques agressifs.
Certains plastiques ne peuvent pas être recyclés ou ne peuvent être recyclés qu’avec difficulté, en particulier les plastiques composites. Cela peut rendre difficile l’élimination et le recyclage des rondelles en plastique.
