Guide de sélection des bagues

Filtre 1 : direction et intensité de la charge

La direction fixe la forme. Charge radiale seule : une bague cylindrique. Charge axiale seule : une rondelle de butée. Charge radiale et axiale : une bague à collerette, ou une bague cylindrique plus une rondelle. Charge radiale avec désalignement angulaire : une rotule, hors de notre gamme. Lorsque la charge axiale est significative et non accessoire, préférez une rondelle dédiée à une collerette : la collerette transmet l’effort axial par sa racine, et cette racine est la section limitante.

L’intensité écarte des matériaux. Calculez d’abord la pression spécifique : p = charge (N) ÷ (alésage × longueur de palier, en mm). Comparez-la ensuite à la limite en mouvement (dynamique) de chaque matériau si l’arbre se déplace sous charge, et à la limite statique seulement pour une articulation chargée à l’arrêt. Les limites statique et dynamique diffèrent d’un facteur trois à cinq et ne sont pas interchangeables.

Filtre 2 : type de mouvement

Le mouvement change la limite applicable et, dans certains cas, le dispositif de lubrification. L’oscillation sollicite un palier plus durement que la rotation continue à charge égale : au point d’inversion, aucun film hydrodynamique ne se forme jamais et la même zone reste sous charge en permanence ; c’est pourquoi la limite en oscillation d’un composite vaut environ le quart de sa limite statique. Les démarrages-arrêts fréquents appellent un dispositif de lubrification différent de celui du service continu : les trous traversants reconstituent vite un film d’huile au démarrage, tandis que les poches conservent la graisse plus longtemps entre deux interventions.

Filtre 3 : accès au graissage

Ce filtre se tranche d’après ce qui se passera réellement en service, et non d’après le plan de maintenance. Les produits à poches de lubrifiant estampées sont souvent qualifiés d’autolubrifiants ; ils exigent pourtant de la graisse au montage et un regraissage en service. Si l’articulation ne peut vraiment pas être graissée, vérifiez que le produit est homologué pour le fonctionnement à sec au lieu de vous fier au nom de la catégorie.

Il existe un cas où la lubrification est un handicap plutôt qu’un atout. En milieu abrasif, la graisse capte la poussière et les gravillons et les retient dans la zone de contact sous forme de pâte abrasive, alors qu’une surface sèche laisse passer les impuretés. Les matériels agricoles, de carrière et de chantier durent souvent plus longtemps sur un composite à sec ou un bronze graphite que sur un bronze graissé, malgré une limite de charge nominale inférieure.

Filtre 4 : température

La température est souvent le filtre le plus décisif et peut réduire la présélection à un seul matériau. Le composite POM standard s’arrête à +130 °C — la cause la plus fréquente d’élimination d’un matériau à ce stade ; les plastiques massifs s’arrêtent plus tôt encore. Température continue et température de pointe sont deux spécifications distinctes : dimensionnez la bague pour la condition continue et vérifiez que les pointes restent dans la limite, au lieu de faire la moyenne des deux.

Filtre 5 : encombrement disponible

L’espace radial entre l’arbre et le logement fixe l’épaisseur de paroi, et l’épaisseur de paroi écarte des procédés de fabrication entiers. Les plages d’alésages standard bornent aussi le choix, mais les cotes et tolérances hors standard sont fabriquées sur plan dans tous les matériaux : une dimension hors plage est une question de devis, pas un motif d’élimination.

Un logement usé mérite d’être évoqué ici. Comme les bagues enroulées et composites tiennent une paroi précise dès 1 mm environ, un alésage usé peut souvent être réalésé en surcote et recevoir une bague à paroi mince, plutôt que de remplacer ou de chemiser le logement.

Dernière vérification : l’arbre

L’arbre n’est pas un axe de sélection, mais il peut invalider un choix qui a franchi les cinq filtres. Vérifiez la surface antagoniste avant de libérer le plan. Si la pièce conjuguée ne peut pas être trempée, le composite PTFE et le bronze coulé sont les matériaux qui n’en ont pas besoin, et la suppression d’un traitement thermique sur l’arbre compense souvent, et au-delà, l’écart de prix entre les bagues. Le parallélisme entre l’arbre et la bague doit rester dans 0,02 mm sur toute la largeur du palier, quel que soit le cas.

Exemple chiffré

Un pivot de flèche d’engin de chantier : axe de 60 mm, longueur de palier 50 mm, charge de pointe 180 kN, oscillation d’environ 40° à faible vitesse, graissage au montage mais aléatoire ensuite, température ambiante jusqu’à +80 °C, 5 mm d’espace radial disponible.

Filtre 1 : p = 180 000 ÷ (60 × 50) = 60 N/mm². Le bronze coulé (25 en mouvement), le bronze enroulé (40) et le bronze fritté sont écartés par l’intensité de la charge ; la charge est radiale avec un positionnement axial à assurer, ce qui appelle une bague à collerette. Filtre 2 : service oscillant, donc la limite en oscillation s’applique. 60 N/mm² tombe exactement sur la limite du composite PTFE et du composite POM à sec : les deux sont à la marge ; le bimétal (150) et le bronze graphite 650W3 (100) sont à l’aise. Filtre 3 : une graisse présente au montage mais aléatoire ensuite favorise un matériau qui stocke son lubrifiant ou s’en passe, ce qui désigne le composite POM (poches), le bronze graphite ou le bimétal avec une charge de graisse généreuse ; le PTFE est laissé de côté pour la charge. Filtre 4 : +80 °C n’écarte rien. Filtre 5 : 5 mm d’espace radial, c’est confortable, et cela n’écarte rien non plus.

Présélection : une bague à collerette en bronze à plots de graphite (650W3), ou une bague à collerette bimétal (JBM-800F) graissée au montage. Le bronze graphite se passe totalement de graisse et tolère un chantier poussiéreux ; le bimétal porte davantage et coûte moins cher en série, mais dépend de sa charge de graisse. La question qui tranche : le chantier est-il poussiéreux et le plan de graissage réellement aléatoire — alors bronze graphite ; ou le coût en série prime-t-il — alors bimétal.

Erreurs de sélection courantes

Reproduire une rainure d’huile sur un remplacement à sec. Un motif de rainures hérité d’une ancienne pièce en bronze retire de la surface portante à une bague composite sans aucun bénéfice ; les matériaux autolubrifiants demandent un alésage lisse. Spécifier une articulation en mouvement d’après la limite statique : les limites statique et dynamique diffèrent d’un facteur trois ou plus, et si l’arbre se déplace sous charge, ce n’est pas le chiffre statique qui s’applique. Prendre l’alésage à l’état libre pour l’alésage après montage : les bagues enroulées et composites sont livrées en surcote et n’atteignent leur cote de fonctionnement qu’après emmanchement dans un logement H7. Placer une rainure d’huile dans la zone chargée : la rainure évacue la pression qui porte l’arbre ; rainures et trous d’alimentation vont dans la partie non chargée de l’alésage. Choisir sur le seul prix de la bague : la trempe de l’arbre, le plan de graissage et l’arrêt de la machine lorsque ce plan n’est pas respecté sont autant de coûts qui n’apparaissent pas dans le devis de la bague — et qui le dépassent souvent.

Ce qu’il faut envoyer pour un devis

Les cinq filtres réduisent le champ, six données le ferment : diamètre d’arbre, alésage du logement et longueur de palier, ou un plan ; la charge en newtons et sa nature, statique, en rotation ou en oscillation ; la vitesse de glissement ou la fréquence et l’angle d’oscillation ; les températures de service continue et de pointe ; la lubrification disponible au montage et en service ; et l’environnement : pollution, produits chimiques, lavage, contact alimentaire ou médical. Envoyez-les avec un plan ou une référence existante, et nous vous retournons une spécification avec les alternatives et le raisonnement. Les cotes et tolérances hors standard sont fabriquées à la commande dans tous les matériaux.

Vérifiez p, v et PV par rapport aux limites de chaque matériau avec le calculateur PV de palier lisse avant d’envoyer la demande.