Butées à aiguilles à contact oblique - Schaeffler

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Informations MAI 73 Pour vi s d’entraînem ent ro ulées Butées à aiguilles à contact oblique Série ZAXFM Les butées ZAXFM sont des paliers pour : vis à billes roulées et vis trapézoïdales roulées. Leur fonction est de compléter le programme INA des roulements combinés avec butée à rouleaux et des roulements à billes à contact oblique. L’objectif lors du développement de ces roulements était : précision juste nécessaire, mais capacité optimale. Les butées à aiguilles à contact oblique ZAXFM sont donc utilisées lorsque – pour une précision de déplacement, de répétabilité et une vitesse de déplacement données – la vis trapézoïdale est suffisante, mais où une capacité de charge et une rigidité élevées sont exigées. Conception des paliers Les paliers sont composés : d’une bague extérieure avec rainure et trou de graissage ou taraudage axial pour un graisseur trou de graissage et taraudage sont obturés par une vis sans tête d’une bague intérieure avec un taraudage d’un côté de l’alésage et un système de blocage intégré d’un écrou de réglage de deux butées à aiguilles à contact oblique disposées en O avec angle de contact de 60°. Les bagues et l’écrou sont des pièces de précision tournées en aluminium à haute résistance ; les cages sont en plastique et les rondelles en tôle emboutie. Caractéristiques butée à aiguilles à contact oblique à double effet capacité de charge axiale élevée et grande rigidité grâce aux cages à aiguilles et à l’angle de contact de 60° battement axial de la bague intérieure 0,05 mm max. identique aux tolérances des vis d’entraînement roulées ensemble préchargé grâce à l’écrou les réglages lors du montage sont supprimés fixation par vis de la bague extérieure à la construction adjacente aucun écrou supplémentaire pour la fixation axiale sur la vis d’entraînement n’est nécessaire l’ensemble est vissé sur la vis d’entraînement grâce au taraudage de la bague intérieure le système de blocage assure le serrage de la bague intérieure et facilite montage et positionnement moment d’inertie considérablement réduit par rapport aux roulements en acier grâce à leur conception légère protection contre la corrosion grâce aux composants en aluminium graissées et regraissables par la bague extérieure graisse KP2N–25 DIN 51825 graisseurs selon DIN 71412-A M6. 1 2 3 4 5 6 5 4 3 2 1 6 107 412

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Informations MAI 73

Pour vis d’entraînement

roulées

Butées à aiguilles à contact obliqueSérie ZAXFM

Les butées ZAXFM sont des paliers pour : � vis à billes roulées et vis trapézoïdales roulées.Leur fonction est de compléter le programme INA des roulements combinés avec butée à rouleaux et des roulements à billes à contact oblique. L’objectif lors du développement de ces roulements était :� précision juste nécessaire, mais capacité optimale.Les butées à aiguilles à contact oblique ZAXFM sont donc utilisées lorsque – pour une précision de déplacement, de répétabilité et une vitesse de déplacement données – la vis trapézoïdale est suffisante, mais où une capacité de charge et une rigidité élevées sont exigées.

Conception des paliersLes paliers sont composés :� d’une bague extérieure avec rainure et trou

de graissage ou taraudage axial pour un graisseur– trou de graissage et taraudage sont obturés par une

vis sans tête� d’une bague intérieure avec un taraudage d’un côté

de l’alésage et un système de blocage intégré � d’un écrou de réglage � de deux butées à aiguilles à contact oblique

disposées en O avec angle de contact de 60°. Les bagues et l’écrou sont des pièces de précision tournées en aluminium à haute résistance ; les cages sont en plastique et les rondelles en tôle emboutie.

Caractéristiques� butée à aiguilles à contact oblique à double effet� capacité de charge axiale élevée et grande rigidité grâce

aux cages à aiguilles et à l’angle de contact de 60°� battement axial de la bague intérieure 0,05 mm max.

– identique aux tolérances des vis d’entraînement roulées

� ensemble préchargé grâce à l’écrou– les réglages lors du montage sont supprimés

� fixation par vis de la bague extérieure à la construction adjacente

� aucun écrou supplémentaire pour la fixation axiale sur la vis d’entraînement n’est nécessaire– l’ensemble est vissé sur la vis d’entraînement grâce au

taraudage de la bague intérieure– le système de blocage assure le serrage de la bague

intérieure et facilite montage et positionnement� moment d’inertie considérablement réduit par rapport

aux roulements en acier grâce à leur conception légère� protection contre la corrosion grâce aux composants en

aluminium� graissées et regraissables par la bague extérieure

– graisse KP2N–25 DIN 51825– graisseurs selon DIN 71412-A M6.

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Butées à aiguilles à contact oblique

Domaines d’application conseillésLes butées à aiguilles à contact oblique ZAXFM sont particulièrement adaptées :� dans le domaine des manipulateurs et de l’automatisation� dans les systèmes de manutention et de convoyage� dans les robots� dans les équipements médicaux et appareils de laboratoire

– dans les appareils radiologiques– dans les appareils d’irradiation– sur les lits d’hôpitaux– dans les appareils d’analyse

� dans les vannes� dans la technique de signalisation

– sur les dispositifs de commande� pour la serrurerie, les fermetures

– pour portes et portails� dans la construction mécanique

– dans les machines et appareils de soudage– dans les machines de conditionnement– dans les machines à bois– dans les machines textiles– dans les machines à papier– dans les machines de préhension

� dans la mécanique de précision– dans les machines de contrôle– dans les équipements de sport– dans les équipements de bureau

� dans la productronique– dans les appareils de sérigraphie– dans les convoyeurs pour magasin de circuits imprimés.

Dimensionnement des roulementsLes critères de détermination des roulements sont :� la durée de vie nominale du roulement L ou Lh

� le facteur de sécurité statique S0.

Durée de vie nominale

L 106 toursDurée nominale en millions de tours

Lh hDurée nominale en heures de fonctionnement

Ca NCharge dynamique de base (axiale)

P NCharge équivalente

p –Exposant de durée :p = 10/3 pour les roulements à aiguilles

n min–1

Vitesse de fonctionnement.

Facteur de sécurité statiqueLe facteur de sécurité S0 assure une sécurité contre les déformations permanentes admissibles dans le roulement.Il est défini par la relation :

S0 –Facteur de sécurité statique

C0a NCharge statique de base (axiale)

P0 NCharge maximale du roulement.

Pour éviter des tassements dans les éléments de fixation et des jeux de fonctionnement trop importants, il faut limiter la charge sur le roulement à 0,5�C0a max. !

LCa

P------

p

=

Lh16 666

n-----------------

Ca

P------

p

⋅=

S0C0a

P0---------=

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MontageLes butées à aiguilles à contact oblique ZAXFM sont particulièrement faciles à monter. Elles sont fixées directement sur la surface plane de la construction adjacente par la bague extérieure. Une fixation radiale complémentaire n’est pas nécessaire.La bague intérieure est vissée sur la partie filetée de la vis et l’arrêt en rotation est assuré par le système de blocage.Grâce à la précharge d’origine, il n’est plus nécessaire de régler le roulement lors du montage.

L’écrou de réglage du roulement est freiné ! Il ne doit pas être desserré !

Fixer la bague intérieure sur la vis d’entraînement (figure 1)� Visser la bague intérieure sur le filetage de la vis à l’aide

d’une clé à ergot – la bague intérieure doit être serrée contre l’épaulement

de la vis .� Arrêter la bague intérieure en rotation grâce au système

de blocage – respecter le couple de serrage Mm

(tableau de dimensions)– le système de blocage est un élément qui subit une

déformation et serre sur le filetage de la vis d’entraînement par l’action sur la vis sans tête.

Fixer par vis la bague extérieure à la construction adjacente (figure 2)� Fixer la bague extérieure à la construction adjacente en

serrant manuellement les vis .� Déplacer l’écrou de la vis en direction du palier (flèche) ;

de ce fait, le palier se positionne radialement. � Serrer les vis de fixation selon les indications du fabricant

de vis.En cas de lubrification centralisée, retirer la vis sans tête de la bague extérieure avant son raccordement.

Exemple de désignation de commandeButée à aiguilles à contact oblique ZAXFM :� pour vis d’entraînement trapézoïdale TR 16�4

selon DIN 103� avec diamètre de l’extrémité de la vis de 10 mm.Désignation de commande : ZAXFM 1055 (figure 3).

Fig. 1 · Visser le roulement sur la vis d’entraînement

Fig. 2 · Fixer par vis le roulement à la construction adjacente

Fig. 3 · Exemple de désignation de commande

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Mm

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ZAXFM 1055

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Butées à aiguilles à contact obliqueSérie ZAXFM

à double effet, bagues en aluminium4), préchargées

Butées à aiguilles à contact oblique �ZAXFM 0835

3�120º = 360º120º

t

d

J

3

BM6

W

d m2

H

H

60º

1

H2d d

d

D D

1

aa

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Les cages à aiguilles sont en matière plastique. Température de fonctionnement admissible : +120 °C (en continu).

1) Couple de serrage des vis de fixation selon les indications du fabricant. Les vis selon DIN 912 ne font pas partie de notre livraison.

2) P0 adm. = 0,5�C0a.3) Lors du dimensionnement, tenir compte du moment résistant au démarrage de 2 à 3�MRL.

Les valeurs du tableau sont des valeurs indicatives pour une vitesse de rotation de �5 min–1.4) La bague extérieure est anodisée, de couleur bleue.5) Moment d’inertie de la bague intérieure tournante et de l’écrou intégré.

Tolérances au niveau de la construction adjacenteTolérance de l’arbre : h7Tolérance du filetage : 6g (filetage sur la vis pour la bague intérieure)

Tolérance du logement : H8

Tableau de dimensions (en mm)

Diamètre d'arbre

Désignation Masse Dimensions Cotes de montage

Vis de fixation

d D4) B B1 H H1 H2 m J d1 d2 t d3 da Da DIN 9121)

�g max. min.

5 ZAXFM 0535 39 5 35 12 – 22 6 8 M 5 28 4,3 20 14 3,2 11 21 M4

6 ZAXFM 0635 38 6 35 12 – 22 6 8 M 6 28 4,3 20 14 3,2 11 21 M4

8 ZAXFM 0835 36 8 35 12 – 22 6 8 M 8 28 4,3 20 14 3,2 11 21 M4

10 ZAXFM 1055 170 10 55 20 5 35 10 15 M10�1 45 5,3 34 24 4,3 19 35 M5

12 ZAXFM 1255 160 12 55 20 5 35 10 15 M12�1 45 5,3 34 24 4,3 19 35 M5

15 ZAXFM 1555 150 15 55 20 5 35 10 15 M15�1 45 5,3 34 24 4,3 19 35 M5

20 ZAXFM 2075 350 20 75 25 5 42 10 15 M20�1 63 6,5 49 36 5,3 33 50 M6

25 ZAXFM 2575 330 25 75 25 5 42 10 15 M25�1,5 63 6,5 49 36 5,3 33 50 M6

Alimentation en lubrifiant (flèche) pour �ZAXFM 0835

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Butées à aiguilles à contact oblique �ZAXFM 1055

3�120º = 360º120º

td

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B

M6

W

d m2

HH

60º

1

H2 d d

d

D D

1

aa

B1

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Charges de base axiales

Vitesse limite

Momentrésistant3)

Battement axial3)

Rigiditéaxiale

Moment d’inertie5)

Vis sans têteDIN 913

Vis d’entraînement recommandées

Diamètre d'arbre

dyn.Ca

stat.C0a

2)nG graisse

MRL caL MM W Mm Vis à billes Vis trapézoïdale

kN kN min–1 Ncm mm N/�m kg · cm2 mm Nm DIN 69 051 DIN 103

3,4 7,8 2 000 2 0,03 350 0,0067 2 2 KGT 6�1 TR 8�1,5 5

3,4 7,8 2 000 2 0,03 350 0,0066 2 2 KGT 8�2,5 TR 10�2 6

3,4 7,8 2 000 2 0,03 350 0,0065 2 2 KGT 12�5 TR 12�3 8

9,6 24,5 1 200 6 0,05 550 0,1227 3 5 KGT 12�2 TR 16�4 10

9,6 24,5 1 200 6 0,05 550 0,1221 3 5 KGT 16�5 TR 18�4 12

9,6 24,5 1 200 6 0,05 550 0,1195 3 5 KGT 20�5 TR 20�4 15

18,2 52 800 10 0,05 1050 0,4571 3 5 KGT 25�5 TR 28�5 20

18,2 52 800 10 0,05 1050 0,4276 3 5 KGT 32�5 TR 36�6 25

Alimentation en lubrifiant (flèche) pour �ZAXFM 1055

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Exemples d’application

Entraînement par visPalier de vis d’entraînement trapézoïdale

Ces transmissions sont préconisées pour le levage, l’abaissement, le basculement, le pivotement précis et sont sans entretien en fonctionnement normal. Elles sont utilisées, de préférence, pour assurer des déplacements de cylindres, de tables et de convoyeurs à bande, dans les dispositifs de serrage, les presses, les ponts élévateurs, ainsi que dans les installations d’assemblage.Un moteur électrique entraîne la vis trapézoïdale. Grâce au déplacement axial de l’écrou en bronze de la vis, le mouvement de rotation du moteur est transformé en mouvement linéaire pour permettre le déplacement, le positionnement, le levage, l’abaissement, etc.Le palier de la vis d’entraînement du côté entraînement doit être compact et simplifier une solution complexe existante. Le roulement doit être très rigide axialement, préchargé, particulièrement facile à monter et être adapté pour les vis trapézoïdales roulées. De plus, on souhaite des masses en rotation réduites.

Solution proposée par INALa figure représente un palier de vis conventionnel avec roulement et butée à billes, ainsi qu’une solution INA avec butée à aiguilles à contact oblique ZAXFM.

Cette butée est un ensemble conçu avec un écrou intégré et est préchargée d’origine. Elle a un battement axial de 0,05 mm au niveau de la bague intérieure et est bien adaptée pour les vis trapézoïdales roulées.Grâce à un angle de contact de 60° et aux cages à aiguilles, elle peut être soumise à une charge axiale importante. Du fait de son exécution en aluminium, le moment d’inertie de la bague intérieure tournante est considérablement réduit par rapport à la solution utilisée jusqu’à présent.La bague extérieure est fixée par vis à la construction adjacente, la bague intérieure est vissée directement sur l’extrémité filetée de la vis d’entraînement et est freinée avec le système de blocage. Des pertes de temps dues à des travaux de réglage et de mise au point sont ainsi supprimées.L’ensemble est graissé et peut être regraissé par l’intermédiaire de la bague extérieure.La combinaison butée à aiguilles à contact oblique ZAXFM/vis d’entraînement trapézoïdale permet d’obtenir un palier d’entraînement avec un minimum de composants, simple et économique.

Produit INA utilisé1 Butée à aiguilles à contact oblique ZAXFM

1 Solution INA

Solutionconventionnelle

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Module linéairePalier de vis à billes

Les modules linéaires électro-mécaniques sont présents dans de nombreuses applications en automation. Le fabricant demande, hormis la rentabilité économique, une fabrication sûre et un montage final sans problème de ce sous-ensemble.Le palier fixe de la vis à billes doit permettre une construction simple et des temps de montage courts. Une réduction de poids et d’encombrement ainsi qu’une amélioration de la conception sont également souhaitées.

Solution proposée par INALes connaissances spécifiques des monteurs qui, jusqu’ici, étaient nécessaires pour appliquer la précharge et le graissage adéquats ne sont plus requises. INA livre les butées à aiguilles à contact oblique ZAXFM déjà graissées et préchargées d’origine. C’est pourquoi l’écrou est déjà intégré au palier.Une conception plus courte du palier permet, pour la solution INA, d’avoir une course plus importante de la vis et une surface d’appui uniquement usinée. Les bagues en aluminium ont un poids réduit d’environ 60% par rapport à une exécution de même dimension en acier à roulement. L’ensemble fixé par vis améliore la conception du module linéaire grâce à la bague extérieure anodisée de couleur bleue.

Produit INA utilisé1 Butée à aiguilles à contact oblique ZAXFM

1Solution INA

Solution conventionnelle

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INA Roulements S.A.67506 Haguenau CedexTéléphone 03 88 63 40 40Télécopie 03 88 63 40 41www.ina.com/fr S

ach-

Nr.

010-

826-

130/

MA

I 73

F-F

0202

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