Ce que nous usinons — et où le catalogue s’arrête vraiment
Chaque ligne ci-dessous est un accouplement que nous usinons sur plan. La colonne du milieu existe parce que la réponse honnête à « ne peut-on pas simplement l’acheter ? » est parfois oui, et un mécanicien repère immédiatement une page qui prétend le contraire : l’accouplement à alésage étagé, par exemple, est un article de stock courant. Ce qu’un catalogue tient, c’est une matrice de couples d’alésages, et cette matrice est courte. Toute la ligne de partage tient à savoir si votre couple y figure :
| Ce dont vous avez besoin | Au catalogue ? | Chez EKINSUN |
|---|---|---|
| Un couple courant — 10 mm vers 3/8 de pouce, 1/2 pouce vers 12 mm — en acier, aluminium ou 1.4305 (303) | En stock | Commandez-le là-bas. Une pièce de stock bat toujours une pièce usinée sur le prix |
| Ø 25 H7 d’un côté, 7/8 de pouce de l’autre, rainure DIN 6885 sur une face et clavette au pouce sur l’autre | Dans aucune matrice | Chaque extrémité alésée et clavetée pour elle-même, les deux alésages concentriques dans la même prise de pièce |
| Diamètre extérieur ou longueur imposés par le carter | Le diamètre de catalogue suit l’alésage — non sélectionnable | L’encombrement devient une donnée d’entrée, pas un résultat |
| 1.4404 (316L), 42CrMo4, 17-4 PH ou bronze | Surtout 1.4305 (303), C45 et aluminium | Usiné dans la nuance que vous spécifiez, certificat EN 10204 3.1 sur demande |
| Alésage cannelé — DIN 5480, développante ou flancs droits | Tenu dans aucune gamme d’accouplements rigides | Mortaisé, broché ou coupé à l’électroérosion à fil ; relevé sur l’arbre conjugué si aucune donnée ne subsiste |
| Alésage ajusté sur un arbre déjà usé sous-cote | Les alésages de catalogue sont nominaux | L’arbre est mesuré d’abord, l’alésage réglé sur l’ajustement voulu à partir du diamètre réel |
Acheter au catalogue, ou faire usiner ?
Les accouplements rigides forment une famille de catalogue très fournie. La première question honnête est donc de savoir si vous avez besoin d’une pièce usinée. Voici la ligne que nous traçons avant de chiffrer.
Achetez au catalogue
Un couple d’alésages qui figure dans la matrice — 10 mm vers 3/8 de pouce, 1/2 pouce vers 12 mm, 20 mm vers 20 mm — en aluminium, acier ordinaire ou 1.4305 (303), au diamètre extérieur et à la longueur du catalogue. Ruland, MISUMI, KIPP et Grainger en tiennent par milliers : ce sera plus rapide et moins cher que n’importe quelle pièce sur plan. Dans ce cas, vous n’avez pas besoin de nous.
Faites usiner — notre terrain
Un couple d’alésages qui n’est dans aucune matrice, un diamètre extérieur ou une longueur imposés par le carter, du 1.4404 (316L) ou du 42CrMo4 au lieu d’un inox de décolletage, un alésage cannelé, une rainure qui doit reprendre celle d’une pièce usée, ou un demi-accouplement pour une machine dont le constructeur a disparu. Là, la pièce n’est plus un choix de taille : c’est un plan.
Vous hésitez sur le côté où vous vous trouvez ? Envoyez les deux diamètres d’arbre, le couple à transmettre et ce qui contraint éventuellement le diamètre extérieur. Si un accouplement de catalogue convient, nous vous le nommons et vous dirons de le commander : nous ne voulons que les pièces qui ont réellement besoin d’être usinées.
La ligne que les catalogues n’impriment jamais : H7 avant serrage
C’est le détail qui décide si un accouplement à serrage usiné se montera, et il ne figure presque nulle part. Un accouplement à serrage monobloc est fendu sur toute sa longueur. Serrer les vis referme la fente, ce qui resserre l’alésage sur l’arbre. L’alésage a donc deux cotes et deux formes selon le moment où on le mesure :
| État | Ce qu’est réellement l’alésage | Pourquoi c’est décisif |
|---|---|---|
| État libre (vis desserrées) | Rond, à la cote du plan — par exemple Ø 25,000 H7, +0,021 / 0 | C’est l’état de contrôle. Seul état où une cote H7 se vérifie au tampon ou à l’alésomètre |
| État serré (vis au couple) | Sous-cote et légèrement ovalisé — la fente s’est refermée de quelques centièmes | C’est l’état de service, celui qui serre l’arbre. Aucun symbole d’ajustement ISO ne peut s’y appliquer |
Deux conséquences en découlent, et ce sont des instructions d’usinage, pas des opinions :
- La fente se coupe en dernier. Le tronçonnage de la fente libère les contraintes résiduelles du barreau et l’alésage se déplace de quelques microns. Coupée avant la finition de l’alésage, la cote finale n’est qu’une estimation.
- L’alésage se contrôle après la fente, à l’état libre. Contrôlé avant, on mesure une pièce qui n’existe déjà plus.
Ce qu’il faut écrire sur votre plan : l’ajustement et l’état ensemble — Ø 25,000 H7 AVANT SERRAGE. Sans l’état, deux ateliers mesureront deux valeurs différentes et pourront tous les deux démontrer qu’ils ont raison.
La profondeur de rainure côté accouplement, c’est t2 — pas t1
DIN 6885-1 donne deux profondeurs par section de clavette : t1 se taille dans l’arbre, t2 dans le moyeu — c’est-à-dire, sur un accouplement, dans l’alésage. Reporter t1 côté moyeu est l’erreur de clavetage la plus fréquente sur les plans qui nous parviennent : la clavette dépasse et l’accouplement ne s’emmanche pas. La colonne qui vous intéresse est la dernière :
| Diamètre d’arbre | Clavette b × h | Profondeur arbre t1 | Profondeur moyeu t2 |
|---|---|---|---|
| plus de 8 à 10 mm | 3 × 3 | 1,8 mm | 1,4 mm |
| plus de 10 à 12 mm | 4 × 4 | 2,5 mm | 1,8 mm |
| plus de 12 à 17 mm | 5 × 5 | 3,0 mm | 2,3 mm |
| plus de 17 à 22 mm | 6 × 6 | 3,5 mm | 2,8 mm |
| plus de 22 à 30 mm | 8 × 7 | 4,0 mm | 3,3 mm |
| plus de 30 à 38 mm | 10 × 8 | 5,0 mm | 3,3 mm |
| plus de 38 à 44 mm | 12 × 8 | 5,0 mm | 3,3 mm |
| plus de 44 à 50 mm | 14 × 9 | 5,5 mm | 3,8 mm |
| plus de 50 à 58 mm | 16 × 10 | 6,0 mm | 4,3 mm |
| plus de 58 à 65 mm | 18 × 11 | 7,0 mm | 4,4 mm |
| plus de 65 à 75 mm | 20 × 12 | 7,5 mm | 4,9 mm |
La tolérance de largeur suit la classe d’ajustement et non la taille : JS9 au moyeu pour un ajustement normal (N9 dans l’arbre), D10 pour un ajustement libre (H9 dans l’arbre), P9 des deux côtés pour un ajustement serré. La hauteur de clavette est en h9 et la longueur en h14. Les valeurs ci-dessus sont la série de clavettes parallèles DIN 6885-1, reprise par ISO 773 ; les clavettes au pouce selon BS 4235 ou ANSI B17.1 se taillent de la même façon d’après le tableau correspondant.
Sur un accouplement à serrage, la rainure se place à un quart de tour de la fente. Placée contre la fente, elle enlèverait de la matière exactement là où le serrage a besoin de s’articuler : c’est la section restée entre la rainure et la fente qui encaisse l’effort de serrage. Clavette et serrage travaillent alors ensemble — la clavette prend le couple, le serrage tient la position axiale.
Les formes d’accouplements rigides — et où chacune s’arrête
| Forme | Comment elle entraîne | Où elle s’arrête |
|---|---|---|
| Serrage monobloc | Corps fendu, les vis referment l’alésage sur l’arbre | Exige un bout d’arbre libre pour l’enfiler : impossible à monter entre deux machines déjà fixées |
| Serrage en deux pièces | Deux demi-coquilles serrées autour des deux arbres | Se monte sans déplacer les machines ; couple transmissible un peu inférieur à taille égale |
| Manchon à vis de pression | Des vis sans tête portent sur l’arbre | Marque l’arbre et se dérègle sous charge alternée ou vibration |
| Manchon à clavette | La clavette dans une rainure DIN 6885 transmet le couple | Couple maximal, mais un jeu égal au jeu de rainure s’il n’y a pas aussi serrage |
| À brides boulonnées | Deux moyeux boulonnés face à face sur un cercle de perçage | Couple élevé et démontage aisé, mais la forme la plus longue et la plus lourde |
| Alésage étagé | Un diamètre d’alésage différent à chaque extrémité | Ne vaut que ce que vaut le couple d’alésages disponible — voir la section suivante |
Aucune de ces formes n’accepte le moindre désalignement. C’est le sens du mot rigide. Si vos deux arbres ne sont pas déjà tenus alignés par les paliers, l’accouplement transmettra l’erreur directement aux roulements des deux côtés, et ce sont eux qui lâcheront en premier. Dans ce cas il vous faut un accouplement à mâchoires, à soufflet, hélicoïdal ou Oldham — tous des articles de catalogue, dont aucun ne vaut la peine d’être usiné.
Matières — et le grippage du tout-inox
Les accouplements rigides de catalogue sont surtout en 1.4305 (303), parce qu’il s’usine vite — et le soufre qui le rend décolletable n’apparaît nulle part dans une fiche produit. C’est aussi la nuance à ne pas utiliser en lavage, en milieu marin ou en médical. Et lorsqu’on spécifie du 1.4404 (316L), un second problème arrive avec :
Des vis inox dans un corps inox grippent. Un inox austénitique frottant sur un inox austénitique n’a presque aucun film d’oxyde entre les filets : des vis A4-80 dans un corps 316L peuvent se souder à froid dès le premier serrage, puis cisailler au lieu de ressortir. Sur un accouplement entièrement en 316L, nous fournissons une pâte antigrippante sur les filets, ou nous spécifions une nuance de vis différente de celle du corps. Les modèles de catalogue contournent le problème en n’étant pas en 316L.
| Matière | Pourquoi la choisir | Ce qu’elle vous coûte |
|---|---|---|
| 1.4305 (303) | Le défaut du catalogue : le plus rapide à usiner, le moins cher | Tenue à la corrosion faible ; ni lavage, ni marin, ni médical |
| 1.4301 (304) | Tenue générale à la corrosion à coût modéré | Plus collant à la coupe que le 303 ; toujours attaqué par les chlorures |
| 1.4404 (316L) | Chlorures et lavage ; le choix habituel en marin et en médical | Le plus lent à usiner, le plus cher des inox, plus le grippage ci-dessus |
| C45 | Économique, résistant, soudable — le défaut hors corrosion | Rouille nu : exige zingage, brunissage ou peinture |
| 42CrMo4 | La nuance à couple — trempée revenue pour les charges les plus élevées à taille égale | Plus chère, et le traitement doit être ordonnancé autour de l’alésage |
| 6061 | Inertie tournante minimale ; le choix sur les entraînements rapides ou portatifs | Alésage tendre : marquage au serrage et arrachement de filets aux montages répétés |
| 7075 | La résistance de l’aluminium là où le 6061 flue au serrage | Tenue à la corrosion nettement inférieure au 6061 ; non soudable |
Les pièces qui arrivent sur notre établi
« Pouvez-vous me le fabriquer ? Je n’en ai besoin que d’un. »
C’est la phrase qui ouvre la plupart des affaires d’accouplement que nous prenons, et la réponse est que la quantité un est une commande normale, pas un cas de majoration. Un plan fini part directement en prix ferme. Il n’y a pas d’outillage à amortir sur une pièce tournée, et le plan est conservé : une reprise l’année suivante part d’une référence, pas d’une nouvelle consultation.
« Le nouveau motoréducteur est métrique, l’arbre machine est au pouce, et rien au catalogue ne les appaire. »
L’affaire d’accouplement unitaire la plus fréquente qui soit. Chaque extrémité est alésée pour son arbre et clavetée à sa propre norme — DIN 6885 d’un côté, clavette au pouce de l’autre — les deux alésages étant tournés concentriques dans la même prise de pièce pour que les arbres accouplés tournent droit.
« Le demi-accouplement est cannelé et le constructeur n’existe plus. »
Les demi-accouplements cannelés sont le seul type d’alésage sans équivalent au catalogue. Envoyez l’arbre conjugué avec la pièce cassée : la cannelure se relève sur les pièces elles-mêmes, puis se taille par mortaisage, brochage ou électroérosion à fil. Nous en faisons une de rechange dans la même série, pour que la machine n’attende pas la fois suivante.
Organes tournants assortis : un accouplement arrive rarement seul. Nous usinons dans la même matière et la même série l’arbre conjugué, les bagues d’arrêt, les coussinets et les clavettes, pour que l’ensemble arrive cohérent. Voir aussi pièces métalliques sur mesure, usinage CNC et, si l’original est cassé ou sans marquage, ingénierie inverse. Version anglaise de cette page : custom rigid shaft couplings.
Questions fréquentes
Cela précise l’état dans lequel l’alésage est contrôlé. Un accouplement à serrage monobloc est fendu sur toute sa longueur : serrer les vis referme la fente et resserre l’alésage sur l’arbre, si bien qu’une fois serré il est sous-cote et n’est plus rond. Un alésage noté Ø 25,000 H7 (+0,021 / 0) ne veut donc rien dire sans cette mention : il s’applique vis desserrées, à l’état libre. Cela fixe aussi l’ordre des opérations, car le tronçonnage de la fente libère les contraintes et déplace l’alésage de quelques microns : la fente se coupe en dernier et l’alésage se contrôle après. Sans l’état sur le plan, deux ateliers mesurent deux valeurs différentes et ont raison tous les deux.
t2, la profondeur côté moyeu. DIN 6885-1 donne deux profondeurs pour chaque section de clavette : t1 se taille dans l’arbre, t2 dans le moyeu, donc dans l’alésage de l’accouplement. Pour un arbre de 25 mm la clavette est 8 × 7 mm, t1 vaut 4,0 mm dans l’arbre et t2 vaut 3,3 mm dans l’accouplement. Reporter t1 côté moyeu est l’erreur de clavetage la plus fréquente sur les plans qui nous arrivent : la clavette dépasse et l’accouplement ne s’emmanche pas. La tolérance de largeur suit la classe d’ajustement : JS9 au moyeu pour un ajustement normal, D10 pour un ajustement libre, P9 pour un ajustement serré.
Oui, et les catalogues en tiennent aussi : l’accouplement à alésage étagé est un article de stock courant chez Ruland, MISUMI ou Grainger. Ce qu’un catalogue tient, c’est une matrice figée de couples d’alésages. Si votre couple y figure, achetez-le, ce sera toujours moins cher. S’il vous faut Ø 25 H7 d’un côté et 7/8 de pouce de l’autre, avec une rainure DIN 6885 sur une face et une clavette au pouce sur l’autre, cette combinaison ne figure dans aucune matrice : elle devient une pièce sur plan, cinq minutes de dessin et introuvable en rayon.
C’est le grippage, ou soudure à froid. Un inox austénitique frotté contre un autre inox austénitique n’a presque aucun film d’oxyde entre les filets : des vis A4-80 dans un corps 1.4404 (316L) peuvent se souder dès le premier serrage, et la vis cisaille au lieu de ressortir. Le risque est réel sur tout accouplement à serrage entièrement inox, et les modèles de catalogue l’évitent en étant faits en 1.4305 (303) avec des vis en acier allié. Quand la pièce doit être en 316L, nous fournissons une pâte antigrippante ou une nuance de vis différente de celle du corps.
Oui. Les cannelures intérieures — DIN 5480, à flancs en développante ou à flancs droits — se taillent par mortaisage, brochage ou électroérosion à fil. C’est la voie habituelle lorsqu’un demi-accouplement cannelé d’un ancien réducteur n’est plus approvisionnable, car la cannelure est le seul type d’alésage qu’aucun catalogue ne tient. Si aucune donnée de cannelure ne subsiste, envoyez l’arbre conjugué : la cannelure se relève sur la pièce elle-même.
Non. Un accouplement rigide transmet intégralement le désalignement aux roulements des deux côtés, et ce sont les roulements qui lâchent bien avant l’accouplement. Le rigide n’est correct que si les deux arbres sont déjà alignés par les paliers, ou si vous voulez les solidariser comme un arbre unique. En cas de désalignement angulaire, parallèle ou axial, il vous faut un accouplement à mâchoires, à soufflet, hélicoïdal ou Oldham : ce sont des articles de catalogue, à acheter tels quels plutôt qu’à faire usiner.
Une pièce. Envoyez les deux diamètres d’arbre et l’ajustement souhaité, la disposition clavette ou serrage, le diamètre extérieur et la longueur maximum si un carter les contraint, et la matière. Un plan fini part directement en devis à prix ferme ; un croquis coté ou la pièce usée conviennent tout aussi bien, nous le redessinons en PDF de validation et nous n’usinons qu’après votre accord. Réponse en 12 heures.
DEVIS ACCOUPLEMENT RIGIDE