LA FONCTION FIXATION 

Afin de pouvoir transmettre les efforts définis précédemment,
il est nécessaire de réaliser une fixation mécanique appropriée
de la couronne sur les châssis associés permettant ainsi de solidariser
complètement la couronne et ses supports. Plusieurs modes
de fixation sont réalisables, la méthode la plus efficace reste la liaison vis/écrou.
Les opérations de soudage sont totalement à proscrire.
La définition correcte de la boulonnerie de fixation et sa mise en oeuvre
conforme aux règles de l'art, conditionnent le bon fonctionnement de la
couronne d'orientation et la sécurité de l'application.

QUALITÉ DE LA BOULONNERIE
Les normes ISO 898-1 définissent les classes de qualité de boulonnerie adaptées aux assemblages de structure telles que les couronnes d'orientation. ROLLIX recommande l'usage de boulonnerie HAUTE RÉSISTANCE Classe 10.9,  et exceptionnellement des classes 8.8 ou 12.9 à filets roulés après traitement thermique.

Les écrous  doivent être d'une classe égale ou supérieure à celle de la vis associé. Pour une vis de diamètre d'une hauteur d'écrou de 1.d est recommandée.

Pour les couronnes en acier normalisé Z ou N, l'utilisation de rondelles plates traitées  est nécessaire. elles doivent avoir :
  . une limite élastique supérieure ou égale à 600 Mpa,
  . un diamètre DR = 2 d,
  . une épaisseur: h > 0.3 d ou = à 0.3 d.

Caractéristiques mécaniques minimales(selon ISO)

Les vis à têtes hexagonales sont préférées aux vis à têtes cylindriques chaque fois que possible. ROLLIX recommande d'approvisionner des boulons : vis + écrou, à caractéristiques mécaniques garanties, appariés et pré lubrifiés permettant d'obtenir une valeur de coefficient de frottement vis/écrou constant et connu. Les traitements de surface effectués sur la boulonnerie ne doivent engendrer aucun effet fragilisant.

CALCUL DE LA FIXATION
Les règles de calcul ROLLIX sont élaborées en tenant compte des normes et règlements en vigueur et de nombreux travaux de recherches et d'expérimentations. Ces calculs s'inspirent plus particulièrement de l'AFNOR FD E 25.030, de la recommandation VDI 2230 (1998)et de la norme API 2C (1995).

Il faut distinguer les charges posées des charges suspendues.
(Dans le cas de charges suspendues, consulter ROLLIX)
 
 

Hypothèses du calcul standard
  . Charges posées agissant en compression
  . Boulons équidistants : uniformément répartis sur les cercles de fixation.
  . Couronnes et supports en acier.
  . Supports conformes à nos prescriptions : épaisseur, rigidité, planéité
  . Couronnes posées directement sur les supports.
  . Dans le cas de charges radiales importantes, nous préconisons un centrage ou un collage car les boulons ne doivent pas travailler en cisaillement.
  .  La longueur du serrage doit être au moins égale à cinq fois le diamètre :
LK > ou = 5.d

Calcul du nombre de boulons
La couronne ayant été préalablement sélectionnée en fonction de son utilisation et de sa capacité de charge, la boulonnerie de fixation est déterminée pour être homogène à la capacité de roulement.

Le calcul du nombre minimum de fixations s'effectue suivant les formules ci-dessous à partir du cas de charge le plus pénalisant. Dans tous les cas, il faut retenir un nombre suffisant de boulons assurant une liaison efficace entre couronne et châssis supports, afin d'éviter toute déformation des bagues.

N = 1,6 . FK (4 . MT - FA . Df) / Df (Ts - Fpc)

Où : 
N = Nombre de boulons théoriquement nécessaires.
1,6  = Coefficient d'incertitude du serrage pour clef dynamométrique Classe B selon FD E 25-030.
Fk  = Facteur de forme du boulon choisi, voir graphique.
MT  = Moment de renversement total appliqué à la couronne en kNm.
FA = Charge axiale en kN.
Df = Diamètre de fixation en m.
D = Diamètre du boulon en mm.
Øm = Diamètre moyen de roulement en m.
Ts = Tension de serrage (tableau).
Fpc = Perte de tension par fluage sous têtes en kN, voir graphique.
Lk  = longueur serrée en mm.


FACTEUR DE FORME

Facteur de Forme FK
Ce facteur tient compte de la géométrie de l'assemblage, il est basé sur le diamètre du boulon et le rapport longueur serrée sur diamètre. La meilleure fixation est obtenue avec des trous passant dans la couronne et les supports : en utilisant des boulons, vis+écrou, la longueur serrée est importante, la raideur du boulon est satisfaisante, et les pertes de tension sont minimisées.
Dans le cas de fixation par vis dans les supports taraudés, la longueur d'implantation ne doit pas être inférieure à 1,25.d

Tension de serrage : Ts
La tension de serrage des boulons de fixation doit être suffisante pour garantir l'absence de décollement entre la couronne et ses supports qui seule peut garantir la tenue de l'assemblage en fatigue.

Calcul de la pré-charge minimale à installer :
A titre de vérification, il est utile de s'assurer que la pré-charge normalisée pour la dimension choisie est suffisante vis à vis des efforts dynamiques imposés à l'assemblage.

Ts > (2,25/N) [ (4.MT/Øm) - FA + 80 N.D 10 -3 ]

La tension de serrage normalisée à 80% de Re est à sélectionner dans le tableau ci-dessous en fonction de la dimension choisie : boulonnerie classe 10.9.

PERTE DE TENSION

Perte de Tension :
Lors du serrage et sous les efforts extérieurs, il se produit un matage des aspérités superficielles des différentes pièces en contact réduisant l'allongement initial des boulons et produisant donc ainsi une perte de tension, ce qui diminue la pré-charge installée dans l'assemblage.
Cette perte de tension a été tabulée, le graphique ci dessous en précise les valeurs en fonction du diamètre d et du rapport Lk/d.

Calcul de la pression sous tête:
Dans la majorité des cas, ce calcul n'est pas nécessaire si l'on utilise des rondelles plates traitées. Il est toutefois recommandé dans le cas d'utilisation de vis à tête cylindrique creuse(Chc).

On devra avoir :
FB max / Ac < P adm
avec
FB max = Ts + 0,13 . FE
avec
FE = ( 1/N )[ (4. MT/ Øm) - FA ]
Et
Ac = ( π  /4 ) ( dw ² - D i ² )

Pression admissible
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Pour les aciers N et Z             400 Mpa
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Pour las aciers D et X             620 Mpa
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Pour les aciers genre E36        270 MPa
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REMARQUE IMPORTANTE

L’utilisation des rondelles élastiques
de quelque type ou modèle que ce
soit, est  totalement prohibée
et annule toute garantie