Couple de Serrage [PDF]

Zitiervorschau

NORME STANDARD

RENAULT TRUCKS

01.50.4002 / G

COUPLES DE SERRAGE - APPLICATION A LA BOULONNERIE CLASSIQUE

Normalisation / Standardization

RENAULT V.I. (S.A.)

© RENAULT V.I.

N° 01.50.4002 / G Page 2/20

Ce document est un tout et ne doit pas être dissocié; sa reproduction et sa communication sont interdites sans l'accord de Renault V.I. This document is as a whole and must not be divided; its copying and communication are prohibited without Renault V.I.' consent. In the event of litigation, the French language version is the original document except if original is a english document.

Document applicable particularly to "Renault Trucks" and "Renault V.I. Powertrain". CREATION - MODIFICATIONS : Date version ind.

07 / 1981 09 / 1987 05 / 1988 10 / 1991 03 / 1997 05 / 2001 03/2003

A B C D E F G

Objet - Subject

Création ème édition 2 ème édition 3 ème édition 4 ème édition 5 Inclusion des annexes dans la norme. Modification des valeurs théorique, suppression de l'annexe 6.

PUBLICATION : "NCE" DOCUMENTS CITES / RELEVANT DOCUMENTS : (références) Recherche documents: Les documents d'origine Renault Automobiles devenus spécifiques à Renault V.I. sont distingués par un 4 en supplément dans leur numéro de référence tel que : "N° XX XX 4XXX"

Normes / Standards

01.50.001, 01.50.4003, 01.50.4004, 01.71.4002, 07.53.4010, 07.56.4010, 07.56.4020, 07.56.4030, 07.56.4040, 07.56.4060, 07.57.4010, 07.57.4020, 07.58.150, 07.58.200, 07.58.220, 07.58.230.

Cahiers des charges / Technical specifications

39.02.201, 39.02.4202

Procédures d'essai / Test procedures Méthodes d'essai / Test methods NF E25.030

Autres (origine / ref.) / Others

MODALITES D'APPLICATION ETUDES / ENGINEERING MODES OF ENFORCEMENT : Version du document applicable à toutes études nouvelles durant sa validité.

NOTA :

VERSION : (signed original) (month/year) :

Propriétaire / Owner :

03/2003

CHEL

Auteur / Author:

Examen / Examination

Approbation / Approval

Bernard TOLLET

Michel CROS

Jean – Marc PAGAN

Normalisation / Stds

,

Réexamen du document recommandé tous les 5 ans / Recommended reexamination every 5 years ::

© RENAULT V.I.

N° 01.50.4002 / G Page 3/20

SOMMAIRE Page 1.

OBJET ET DOMAINE D'APPLICATION

4

2.

DEFINITION

4

2.1. TYPES DE SERRAGE

4

2.2. CLASSES D’ACIER

5

2.3. POLITIQUE VISSERIE RENAULT V.I.

5

2.4. COUPLES APPLIQUES

6

2.5. CLASSE DE PRECISION DE SERRAGE

6

2.6. CHOIX DE LA CLASSE DE PRECISION DE SERRAGE

7

2.7. TENSION INDUITE

7

2.8. COEFFICIENT DE FROTTEMENT « STANDARD » POUR LA VISSERIE « H » ET PAS METRIQUE

8

2.9. COEFFICIENT DE FROTTEMENT « SPECIFIQUE »

8

3.

8

INDICATIONS A PORTER SUR LES PLANS

3.1. SERRAGE AUX COUPLES : VALEURS CONFORMES AUX TABLEAUX DE LA NORME (§6.3)

8

3.2. SERRAGE AUX COUPLES : VALEURS SPECIFIQUES DIFFERENTES DE LA NORME (APRES CALCUL OU ESSAI)

9

3.3. SERRAGE AUX COUPLES + ANGLE:

9

4. VALIDATION – VERIFICATION DES ASSEMBLAGES VISSES REALISES EN PHASE PROTOTYPE (BANCS OU VEHICULE) CLASSE III

10

4.1. TENSION MINI – INSTALLEE

10

4.2. PIECES CONSTITUANTS DE LA FONCTION QUE L'ON VEUT VALIDER

10

4.3. GRAPHE DE MONTAGE

10

4.4. MOYEN DE SERRAGE

11

4.5. TRAÇABILITE ET REPERAGE

11

5.

VALIDATION – VERIFICATION DES ASSEMBLAGES VISSES EN PHASE SERIE

11

6.

VALEURS PRECONISEES POUR APPLICATION

12

6.1. « PRINCIPE »

12

6.2. SPECIFICITE

12

6.3. POUR TOUTE VISSERIE AUTRE QUE : H (µ 0.12 - 0.18) ET HE PAS FIN (µ 0.08 – 0.14)

12

© RENAULT V.I.

N° 01.50.4002 / G Page 4/20

6.4. POUR TOUTE VISSERIE: H (µ 0.12 - 0.18) ET HE PAS FIN (µ 0.08 – 0.14) VALEURS PRECONISEES POUR APPLICATION (CLASSE III)

13

7.

14

COUPLES DE CALIBRAGE DES VISSEUSES

7.1. SCHEMA DE PRINCIPE DU SUIVI DE REGLAGE DES VISSEUSES :

14

7.2. TABLEAU DES COUPLES DE CALIBRAGE ( PAR EXEMPLE VISSERIE M12 – M14 – M16)

14

7.3. REGLES D’ACCEPTATION :

14

8. DETERMINATION DES VALEURS " RELATIONS COUPLES TENSION" POUR LE BUREAU D'ETUDES

15

8.1. UTILISATION DANS TABLEAU "COUPLE DE SERRAGE POUR LA BOULONNERIE CLASSIQUE"

15

8.2. POUR LES CALCULS PLUS SPECIFIQUES

15

8.3. DANS LES CAS DE PRECONISATION D'UN SERRAGE C + ANGLE

15

8.4. CONDITIONS D’UTILISATION STANDARD

15

8.5. CAS PARTICULIERS D’UTILISATION A PARTIR DU TABLEAU DE L’ANNEXE 2

16

METHODE SIMPLIFIEE DE CALCUL DES COUPLES DE SERRAGE COUPLES DE SERRAGE POUR LA BOULONNERIE CLASSIQUE « H » COUPLES DE SERRAGE POUR LA BOULONNERIE CLASSIQUE « H » (SUITE) ***** 1.

OBJET ET DOMAINE D'APPLICATION

La présente norme définit le processus à utiliser pour la détermination des couples de serrage et de leurs tolérances, applicable à la boulonnerie à l’état neuf (premier serrage). Elle donne la valeur des couples pour la boulonnerie lorsque celle-ci correspond aux définitions données au paragraphe 2. Pour la boulonnerie, en particulier écrou/ vis freinée, mécaniquement ou revêtue d’une enduction (microcapsulage), voir paragraphe 6.2. 2.

DEFINITION 2.1.

TYPES DE SERRAGE Il existe différents types de serrage pour la boulonnerie : - serrage au couple - serrage couple + angle - serrage couple avec contrôle de l'angle - serrage à la limite d’élasticité - etc. Le présent document s’applique au serrage dit « AU COUPLE » et "Couple + angle" Ce type de serrage consiste à assurer un « couple appliqué ». La tension dans la vis, qui est spécifique à l’assemblage considéré, résulte du rapport couple/tension en fonction des coefficients de frottement (voir paragraphe1.5).

18 19 20

© RENAULT V.I.

N° 01.50.4002 / G Page 5/20

2.2.

CLASSES D’ACIER -

er

ème

convention mnémotechnique = 1 chiffre (10) x 2

chiffre (9) x 10 = 900 MPa

Classe 10.9 : Re nom = 10 x 8 8 10 = 1000 MPa er

Rn nom = 1

chiffre (10) x 100 = 1000 MPa

- valeurs réelles Re

2.3.

Rm

nom

mini

nom

mini

Classe 8.8

640 MPa

640 MPa

800 MPa

800 MPa

Classe 10.9

900 MPa

940 MPa

1000 MPa

1040 MPa

POLITIQUE VISSERIE RENAULT V.I. - Classe d'acier : Classe 8.8 pour diamètre < à 10 mm Classe 10.9 pour diamètre ≥ à 10 mm. - Pas : Par défaut, préconisation du pas gros (pas standard) Pas fin pour la visserie spécifique et de classe d'acier ≥ 10.9. (par exemple : visserie châssis / organes.) - Type : Prioriser la visserie à embase. Nota : pour plus d'information, se reporter au site intranet Assemblages et en particulier au dossier "Super Préco et Préco Métiers ".

© RENAULT V.I.

N° 01.50.4002 / G Page 6/20

2.4.

COUPLES APPLIQUES Couple maximal : valeur du couple appliqué, engendrant dans la vis, la tension la plus élevée. Elle est déterminée à partir de la limite élastique propre à chaque vis et du coefficient de frottement mini. Cette tension maxi installée doit toujours être inférieure à la tension de destruction de l'assemblage Couple minimal :

valeur du couple appliqué engendrant, dans la vis, la tension la plus faible (avec le coefficient de frottement le plus élevé) Cette tension mini installée doit toujours être supérieure à la tension mini de tenue de l' assemblage.

Couple nominal : valeur moyenne calculée à partir du couple minimal et du couple maximal. Couple résiduel : valeur vers laquelle évolue le couple appliqué après un temps déterminé de maintien de l’assemblage. Nota : la valeur du couple résiduel mesurée à posteriori est habituellement différente de celle du couple appliqué. Elle varie selon la méthode de contrôle utilisée. Sa dispersion est plus grande que celle du couple appliqué (voir norme 01.50.4004). 2.5.

CLASSE DE PRECISION DE SERRAGE La présente norme spécifie 3 classes de précision de serrage : classes de serrage II, III et IV définissant, en fonction du couple de serrage appliqué, une tolérance en pourcentage de ce couple. La tolérance est définie par les écarts du couple maximal et du couple minimal par rapport au couple nominal et correspond à un niveau global de dispersion de serrage, comprenant les dispersions du matériel, de l’énergie et de l’opérateur, des fluctuations d’approvisionnement (voir exemple à titre indicatif au § 2.6).

Classe de précision de serrage

Tolérance en % du couple nominal appliqué

Utilisation recommandée

I

Spéciale

Voir documents spécifiques

II (*)

+/- 10 %

Limité après accord de l’Équipier Industriel Vehicle Module Team.

III

+/- 20 %

Standard

IV

+/- 40 %

La classe standard retenue chez Renault V.I. est la classe III (+/- 20 % ) car elle est réalisable avec des moyens de vissage standards. (*) Voir paragraphe 6.

© RENAULT V.I.

N° 01.50.4002 / G Page 7/20

2.6.

CHOIX DE LA CLASSE DE PRECISION DE SERRAGE Il y a une incidence majeure concernant les investissements au niveau des moyens industriels à implanter dans les usines, des procédures et des consignes d’applications et de contrôle à mettre en œuvre dans les services de fabrication (voir norme 01.50.4004 pour informations complémentaires en cas de besoin). Voir paragraphe 5. Exemple de répartition de dispersions des moyens de serrage (à titre indicatif) Visseuse hydropneumatique

Visseuse pneumatique à calage

Visseuse avec asservissement

Matériel neuf

± 15 %

± 12 %

±5%

Energie

±5%

±5%

Opérateur

±1%

±2%

Dérive du matériel

±2%

±2%

Dispersion globale

± 20 %

± 16 %

±9%

Classe de serrage

III

III

III ou II ou I

2.7.

TENSION INDUITE - en phase élastique, la tension induite dans la tige filetée est proportionnelle au couple appliqué. La relation couple / tension peut être représentée par une droite dont la pente est fonction d’un coefficient de frottement global « µ G». - ce coefficient est influencé par un grand nombre de facteurs et plus particulièrement par les variations de construction de la visserie et de l’assemblage, des revêtements de protection utilisés. Il peut prendre toutes les valeurs comprises entre « µ G» mini et « µ G» maxi. - la relation couple/tension se traduit donc dans un faisceau qui fait apparaître Fo max et Fo min en fonction de Cs max et Cs min. Couple de serrage (N.m)

D

Cs max.

Cs nom.

C

Contrainte équivalente (traction et torsion) maximale admissible pour 0,85 Re

µmax. Cs min.

A

µmin. B

F0 min

F0 max

Tension (N)

- pour un serrage donné, le point couple/tension est situé à l’intérieur de la surface ABCD.

© RENAULT V.I. 2.8.

N° 01.50.4002 / G

Page 8/20 COEFFICIENT DE FROTTEMENT « STANDARD » POUR LA VISSERIE « H » ET PAS METRIQUE Il est retenu une valeur de coefficient de frottement : 0,12 ≤ µG moyen ≤ 0,18 (voir définition de la protection correspondante : norme 01.71.4002)

2.9.

COEFFICIENT DE FROTTEMENT « SPECIFIQUE » En prenant pour exemple : visserie à embase « HE », pas fin, châssis, etc.

0,08 ≤ µG moyen ≤ 0,14 Nota : obtenu par une lubrification sèche teintée (voir définition de la protection correspondante : norme 01.71.4002)

3.

INDICATIONS A PORTER SUR LES PLANS 3.1.

SERRAGE AUX COUPLES : VALEURS CONFORMES AUX TABLEAUX DE LA NORME (§6.3) Noter : ! Soit dans le cartouche, ! Soit au-dessus du cartouche. ! Ex: couple de serrage suivant la Norme 01.50.4002 classe III

© RENAULT V.I.

N° 01.50.4002 / G Page 9/20

3.2.

SERRAGE AUX COUPLES : VALEURS SPECIFIQUES DIFFERENTES DE LA NORME (APRES CALCUL OU ESSAI) ! Indiquer la valeur du couple nominal à appliquer (à l’intérieur du cercle sur les dessins d’ensemble) ainsi que la classe de serrage, en abrégé (ex : CS II), placée à coté des éléments concernés Nota : cercle (∅ 15 mm environ) Exemple : sur dessin d’ensemble suivant

CS II

3.3.

SERRAGE AUX COUPLES + ANGLE:

■ Pour une spécification couple + angle, la mention suivante sera portée : Tension nominale : ….. N avec sa tolérance (mini – maxi) Et pour info, la préconisation couple + angle (sans tolérance) Cette préconisation sera à valider sur l’assemblage réel avec le moyen série, et permettra de spécifier le couple de serrage en « mode de substitution » (reprise / Après Vente).

© RENAULT V.I.

N° 01.50.4002 / G Page 10/20

4.

VALIDATION – VERIFICATION DES ASSEMBLAGES VISSES REALISES EN PHASE PROTOTYPE (BANCS OU VEHICULE) CLASSE III La validation et la vérification des Assemblages Vissés sera effectuée sur tous les assemblages Vissés réalisés en phase proto (bancs et VI). Tout avis sur un assemblage vissé devra être pondéré suivant le niveau d'application des points ci-dessous : 4.1.

TENSION MINI – INSTALLEE Le principe retenu est de vérifier la tenue des assemblages avec une tension mini. On obtient la tension mini en serrant avec un couple dit de "validation" égal au couple nominal – 15 %. La règle de base est la suivante : Couple de Validation à appliquer = Couple Nominal – 15 % Les BE concernés pourront préconiser des couples différents et particuliers en fonction des tensions mini souhaitées. Nota (1): Dans certains cas, des tensions MAXI pourraient être demandées, elles seront spécifiées par les BE concernés (attention de caractériser les matériaux soumis à la tension maxi). Nota (2): Une vérification du coefficient de frottement et/ou de la tension pourra être réalisé juste avant la réalisation du proto prévu pour le test d'endurance.

4.2.

PIECES CONSTITUANTS DE LA FONCTION QUE L'ON VEUT VALIDER

4.2.1.

Pièces de Fixation (visserie et rivets) (*) Les pièces de fixation doivent être « série » (Visserie et Rivets) et conformes à la spécification « série » ou qui préfigurera la spécification « série ».

4.2.2.

Pièces à assembler - Process et procédé d'obtention "série" - Matière "série" - Faces d'appui conforme à la série (brute de fonderie ou usinées) - revêtement "série" avec en particulier les aspects suivants comme les faces d'appui : peintes "série", avec une réserve de peinture, brute de cataphorèse, etc... er

(*) Nota : - Remplacer systématiquement la Visserie après un 1 montage. - Sur les protos qui doivent réaliser les essais de roulage (1 VI) et le banc de malaxage : on ne montera pas d'écrou frein, afin d'améliorer la détectabilité d'un desserrage. - Pour les fonctions de sécurité comme par exemple, la direction, le BE concerné confirmera le montage ou non d'un écrou frein. 4.3.

GRAPHE DE MONTAGE - Le respect du graphe de montage "série" est impératif afin d'intégrer les contraintes industrielles de montage.

© RENAULT V.I.

N° 01.50.4002 / G Page 11/20

4.4.

MOYEN DE SERRAGE - Pour les protos réalisés à l'aide d'une clé dynamométrique, l'application du couple de serrage se fera en 1 seule fois sans prévissage à la visseuse. Elle sera calibrée lors de chaque montage au Couple préconisé - Pour les protos réalisés à l'aide d'une visseuse (de même type que celles qui sont en ligne de montage) le calibrage se fera lors de chaque montage au Couple préconisé.

4.5.

TRAÇABILITE ET REPERAGE

4.5.1.

Repérage Le repérage et la traçabilité se fera : par un trait fin sur le boulon (tête de la vis ou tige + écrou) et de la pièce, afin de visualiser rapidement un desserrage éventuel voir photo ci dessous et la fiche MEREX n° 2M008.

4.5.2.

Traçabilité des Couples de Serrage appliqués sur les protos - A l'ouverture de chantier "réalisation de protos/bancs" : Demande d'application de cette "procédure de validation / vérification" - A la réception du Proto / Banc : Fiche remplie comme quoi les couples ont été appliqués conforme à la demande.

4.5.3.

5.

Traçabilité des tensions installées (suite à la demande du B.E.) -

A l’ouverture du chantier « réalisation de protos / bancs », identification des fonctions à vérifier, longueur à serrer et préparation des vis (identification).

-

Réalisation des mesures avant serrage et après serrage

-

Suivi et analyse de la tension en fin de cycle de validation.

VALIDATION – VERIFICATION DES ASSEMBLAGES VISSES EN PHASE SERIE -

Appliquer la procédure « AFS, assemblage vissé » (Acceptation Fabrication Série).

© RENAULT V.I.

N° 01.50.4002 / G Page 12/20

6.

VALEURS PRECONISEES POUR APPLICATION 6.1.

« PRINCIPE » Modalités d‘application de la présente norme La valeur des couples de serrage est préconisée pour application sur la visserie à pas fin et à pas standard en classe III pour les secteurs véhicules de RENAULT V.I.. Rappel : les couples mentionnés sur les plans (couple nominal + classe de serrage) priment sur les normes. La spécification standard chez Renault V.I. est celle contenu dans la présente norme avec une classe de serrage +/- 20 % (classe III) car elle est réalisable avec les moyens standard de montage. Toutes autres spécifications doivent être validées par le CTI ( Correspondant Technique Industriel) vissage et les équipes de VMT afin de justifier l'acquisition de moyens plus spécifiques. Cette spécification, différente du standard, [couple nominal + classe III (annexe 2) ] doit être argumentée par : # # #

un compte rendu d'essais une fiche de calcul règle de conception article ou exigence fournisseur et intégrer le dossier conception.

NB: Sur les plans "anciens" sans référence à la norme 01.50.4002 ou en référence au GAA (groupement analogique article) ou au plan tableau simplifié 5010064860-864, la norme 01.50.4002 s'applique par défaut. L’objectif étant une standardisation :

Un diamètre + un pas = un couple + une tolérance + un type de visseuse (voir paragraphe 6.4). CRITICITE : La caractéristique de criticité doit répondre à la norme 00.10.4021. Nota : La criticité de tenue d’un assemblage peut être liée à une exigence de tension élevée ou très peu dispersive, donc d’un moyen de serrage spécifique (investissement important) ou par une exigence de non-oubli de serrage et alors c’est la gestion de ce critère qui est imposé par un moyen d’acquisition particulier. 6.2.

SPECIFICITE Les valeurs de couples de serrage pour l’utilisation d’écrou freiné type DRH (ovalisé), FIH (nylstop) ou pour la visserie avec une enduction (micro capsulage) sont les mêmes que pour la visserie standard. Par contre les précautions sont à respecter : - dépassement minimum de 2 filets de la vis par rapport à l’écrou - vitesse de rotation des visseuses réduite (échauffement et/ou polymérisation très rapide ). - Pas de possibilité de réaliser des mesures de couples résiduels

6.3.

POUR TOUTE VISSERIE AUTRE QUE : H (µ 0.12 - 0.18) ET HE PAS FIN (µ 0.08 – 0.14) Par exemple visserie « organe » (Moteurs, ponts/ essieux, boîte de vitesse) : HE pas standard et µ 0.12 – 0.18. Les valeurs préconisées, pour application, sont de la responsabilité du Bureau d’études RENAULT V.I. concerné.

© RENAULT V.I.

N° 01.50.4002 / G Page 13/20

6.4.

POUR TOUTE VISSERIE: H (µ 0.12 - 0.18) ET HE PAS FIN (µ 0.08 – 0.14) VALEURS PRECONISEES POUR APPLICATION (CLASSE III)

VALEURS DE COUPLE NOMINAL (+/- 20 % ) ET TOLERANCE EN LIAISON AVEC LA TENSION (F0) Diamètre Vis, Pas Fin et Classe

Visserie H et coefficient de frottement: 0.12 / 0.18**. Visserie HE et coefficient de frottement: 0.08 / 0.14**. C max = 9 N.m Csn = 7.5 N.m

F0 max = 9 000 N F0 nominale = 6 500 N

C min = 6 N.m

F0 min = 4 200 N

C max = 24 N.m Csn = 20 N.m C min = 16 N.m

F0 max = 18 500 N F0 nominale = 12 500 N F0 min = 8 500 N

C max = 48 N.m Csn = 40 N.m C min = 32 N.m

F0 max = 29000 N F0 nominale = 22 500 N F0 min = 13 500 N

10 x 1,25 - 10.9

C max = 72 N.m Csn = 60 N.m C min = 48 N.m

F0 max = 45 000 N F0 nominale = 30 500 N F0 min = 21 000 N

12 x 1,25 - 10.9

C max = 120 N.m Csn = 100 N.m C min = 80 N.m

F0 max = 63 000 N F0 nominale = 52 000 N F0 min = 29 000 N

14 x 1,50 - 10.9

C max = 186 N.m Csn = 155 N.m C min = 124 N.m

F0 max = 93 000 N F0 nominale = 72 000 N F0 min = 50 000 N

16 x 1,50 - 10.9

C max = 264 N.m Csn = 220 N.m C min = 176 N.m

F0 max = 120 000 N F0 nominale = 90 000 N F0 min = 60 000 N

18 x 1,50 - 10.9

C max = 408 N.m Csn = 340 N.m C min = 272 N.m

F0 max = 150 000 N F0 nominale = 110 000 N F0 min = 70 000 N

20 x 1,50 - 10.9

C max = 576 N.m Csn = 480 N.m C min = 384 N.m

F0 max = 190 000 N F0 nominale = 140 000 N F0 min = 90 000 N

24 x 2,00 – 10.9

C max = 984 N.m Csn = 820 N.m

F0 max = 280 000 N F0 nominale = 203 000 N

C min = 656 N.m

F0 min = 125 000 N

6 x 100 – 8.8

8 x 1,25 - 8.8

10 x 1,50 - 8.8

Référence sur banc Erichsen suivant norme 01.50.005

F0 nominale = 53 000 N C nominal = 90 N.m F0 nominale = 70 000 N C nominal = 155 N.m F0 nominale = 90 000 N C nominal = 215 N.m

Csn : Couples de serrage nominal (**) : suivant Norme 01.71.4002. Nota: La référence à la norme 01.50.005 permet de connaître la conformité des pièces individuelles. La valeur préconisée pour application intègre la norme 01.50.005, la face d'appui (pièce peinte, autres...) et les moyens de serrage industriels.

© RENAULT V.I.

N° 01.50.4002 / G Page 14/20

7.

COUPLES DE CALIBRAGE DES VISSEUSES 7.1.

SCHEMA DE PRINCIPE DU SUIVI DE REGLAGE DES VISSEUSES :

7.2.

TABLEAU DES COUPLES DE CALIBRAGE ( PAR EXEMPLE VISSERIE M12 – M14 – M16)

Calibrage et suivi des visseuses M 12 X 125

M 14 X 150

M 16 X 150

LSC

115 Nm

LIC

95 N m

LSC

180 Nm

LIC

150 Nm

LSC

250 Nm

LIC

210 Nm

105 Nm

165 Nm

230 Nm

Marquage de la visseuse: Les visseuses porteront une bague indiquant le couple de calibrage 7.3.

REGLES D’ACCEPTATION : Les règles d’acceptation seront définies par le service de qualité du centre de production.

© RENAULT V.I.

N° 01.50.4002 / G Page 15/20

8.

DETERMINATION DES VALEURS " RELATIONS COUPLES TENSION" POUR LE BUREAU D'ETUDES 8.1.

UTILISATION DANS TABLEAU "COUPLE DE SERRAGE POUR LA BOULONNERIE CLASSIQUE" Voir annexe 2. POUR INFO SEULEMENT. Nota: Les valeurs du tableau de l'annexe 2 sont calculées avec la méthode simplifiée décrite en annexe 1 avec les hypothèses suivantes: - contrainte équivalente (traction/torsion) : ( τ éq ) satisfait à la condition

τ éq ≤ 0,85 % Re.

- déformation plastique des pièces assemblées : nulle. - pertes dues au tassement des éléments constituant l’assemblage : nulle.

Nota : cette détermination est réalisée pour un type de serrage donné (au couple ou autre ) et nécessite d'intégrer une dispersion de vissage. 8.2.

POUR LES CALCULS PLUS SPECIFIQUES On peut se reporter à la norme 01.50.4003 "Méthode de détermination d'une fixation" ou se reporter au site intranet d'assemblage où l'on peut disposer de petites applications informatiques.

8.3.

8.4.

DANS LES CAS DE PRECONISATION D'UN SERRAGE C + ANGLE -

Une pré-définition des valeurs Couple + Angle sera réalisée sur la base de mesure Couple / Tension.

-

Une vérification .sur les pièces réelles avec le moyen de serrage série confirmera les valeurs Couple et Angle pour une tension visée.

CONDITIONS D’UTILISATION STANDARD Les valeurs du tableau en annexe 2 s’appliquent aux fixations qui comportent de la boulonnerie : - à filetage ISO dont la section résistante est conforme aux valeurs portées dans les cahiers des charges : - 39.02.201 « Vis –goujons -tiges filetées » - 39.02.4202 « Écrous » - dont le revêtement de protection (sur filetage mâle et femelle) correspond à la protection standard suivant la norme 01.71.4002, dont le coefficient de frottement est : - et dont la partie femelle est soit un : - écrou de hauteur normale - écrou auto freiné FIH / DAH / DRH / FEH de hauteur normale

© RENAULT V.I.

N° 01.50.4002 / G Page 16/20

- et dont l’assemblage suit les associations suivantes : - vis classe de qualité 8.8 + écrou classe de qualité 8 - vis classe de qualité 10.9 + écrou classe de qualité 10.

Pour éviter la multiplication des outillages et les risques d’erreur au montage, par convention, pour RENAULT V.I., le couple de serrage avec un écrou auto freiné (FIH, DAH, DRH,FEH) est le même que pour un écrou normal. Attention : le couple de freinage absorbe ≅ 10 % du couple appliqué de la norme. - Si l’on veut appliquer une faible valeur de tension, il faut prendre en compte le couple de freinage dans la définition du couple à appliquer.

Les écrous freins, de type "FIH" ( nylstop ) doivent être remplacés à chaque démontage. Les écrous freins de type "DRH" (ovalisés) peuvent être réutilisés une fois, si re huilage de la vis. 8.5.

CAS PARTICULIERS D’UTILISATION A PARTIR DU TABLEAU DE L’ANNEXE 2

8.5.1.

Rondelles Dans le cas d’utilisation de rondelles, les coefficients de majoration à appliquer sur le couple nominal, sont généralement les suivants : Rondelle plate

1

Norme 07.53.4010 Rondelle conique lisse de serrage

1,05

Normes 07.58.150 et 07.58.230 Rondelle conique striée

1,25

Normes 07.58.200 et 07.58.220 Rondelle ondulée

1,02

Normes 07.57.4010 et 07.57.4020 Rondelle double denture

1,15

Norme 07.53.4060 Rondelle à denture intérieure chevauchante

1,20

Normes 07.56.4030 et 07.56.4040 Rondelle à denture extérieure chevauchante

1,25

Normes 07.56.4010 et 07.56.4020

8.5.2.

Visserie à embase Visserie à embase

(à ISO coefficient de frottement)

1.1

© RENAULT V.I.

N° 01.50.4002 / G Page 17/20

8.5.3.

Goujons - Côté implantation dans acier ou fonte : le couple de serrage est égale à la moitié du couple nominal de la norme. Dans le cas d’implantation dans de l’aluminium ou alliage d’aluminium, il est recommandé de faire des essais pour éviter des détériorations du filetage femelle. - Pour le serrage de l’assemblage : le couple de serrage est égal au couple nominal de la norme. Nota : compte tenu de l’approche ci-dessus et des configurations différentes d’assemblage que l’on peut rencontrer, des valeurs différentes de celles calculées en annexe 2 peuvent être retenues .

© RENAULT V.I.

N° 01.50.4002 / G Page 18/20

ANNEXE 1 METHODE SIMPLIFIEE DE CALCUL DES COUPLES DE SERRAGE Cette méthode peut être utilisée, si les conditions spécifiées au chapitre 3, sont réunies. Abréviations utilisées P = pas de filetage

De = ∅ de portée de la tête de vis ou d’écrou

µ = coefficient de frottement considéré

Di = ∅ trou de passage (série moyenne de la norme NF E27.040)

d2 = diamètre à flanc de filet du filetage

Re = limite d’élasticité de la vis

d3 = diamètre à fond de filet du filetage

Classe de qualité 4.8 : Re = 340 N/mm2

deq = d2+d3 = diamètre équivalent 2

Classe de qualité 6.8 : Re = 480 N/mm2

As = section résistante de la vis = π.deq2 4

Classe de qualité 10.9 : Re = 940 N/mm2

Classe de qualité 8.8 : Re = 640 N/mm2 Classe de qualité 12.9 : Re = 1100 N/mm2

Formules utilisées 1) Couple de serrage maximal correspondant à µ mini = 0,12 -3

0,85.Re. 10

1 A . As

16

2 +3

1-

µ . rm A

π.deq

Avec A = 0,16.P + µ 0,12(0,583 d2 + rm)

Exemple de calculs vis 10x1,50 - classe 10.9 suivant norme 07.01.050 Ecrou 10x1,50 - Classe 10 suivant norme 07.32.010 en N.m P = 1,50 d3 = 8,160 Di = 11 Re = 940 N/mm2 As = 58 deq = 8,593 d2 = 9,026 de = 14,6 2 rm = 6,442 A = 1,644

3

3

Rm= 1 . De - Di

2) Couple de serrage nominal

3

2

De - Di

3

Cs max ≅ 62,35 N.m

2

Couple de serrage nominal

Classe II : CS = 100 Cs max 110

Classe II Cs = 56,7 N.m Classe III Cs = 52 N.m

Classe III : CS = 100 Cs max 120

Tension maximale de Fo max

3) Tension maximal Fo max ( calculée avec µ =0,12)

Fo max = 37910N

3

Fo max = Cs max 10 N A 4) Tension minimale dans l’assemblage

Cette tension est celle qui existe en appliquant le couple mini (correspondant au coefficient de frottement µ mini = 0,12 sur une vis dont le coefficient de frottement est maximal (0,18). Pour chaque classe de serrage : Fo min = Cs mini . 10

3

N

A Avec A µ 0,18 = 0,16P+0,18 ( 0,583 d2 + rm) Classe II Cs min = 0,90 Cs nominal Classe III Cs min = 0,80 Cs nominal

Tension minimale dans l’assemblage

A = 2,346 Classe II Fo min = 21722 N Classe III Fo min = 17699 N

© RENAULT V.I.

N° 01.50.4002 / G Page 19/20

ANNEXE 2 COUPLES DE SERRAGE POUR LA BOULONNERIE CLASSIQUE « H » d x Pas mm 3 x 0,50 4 x 0,70 5 x 0,80 6 x 1,00 (7 x 1,00 ) 8 x 1,00 8 x 1,25 (10 x 1,00) 10 x 1,25 10 x 1,50 12 x 1,25 (12 x 1,50 ) 12 x 1,75 14 x 1,50 14 x 2,00 16 x 1,50 16 x 2,00 18 x 1,50 18 x 2,50 20 x 1,50 20 x 2,50 22 x 1,50 22 x 2,50

Classe de serrage **

II III II III II III II III II III II III II III II III II III II III II III II III II III II III II III II III II III II III II III II III II III II III II III

Classe de qualité 8.8

Classe de qualité 10.9

Cs nominal N.m *

Fo min N *

Fo max N *

Cs nominal N.m *

Fo min N *

Fo max N *

1,0 0,9 2,4 2,2 4,6 4,3 8,0 7,4 13,2 12,1 20,9 19,2 19,5 17,9 42,3 39,4 40,8 37,4 38,6 35,4 73 67 70 64 67 61 115 105 107 98 176 161 165 151 257 235 229 210 357 328 323 296 484 444 442 406

1270 1035 2208 1799 3601 2934 5086 4144 7393 6024 10103 8232 9306 7582 16804 13692 15788 12864 14789 12050 23962 19525 22746 18534 21546 17556 32377 26382 29559 24085 43691 35600 40439 32951 56679 46183 49370 40228 71352 58138 63182 51481 87691 71452 78659 64092

2209

1,5 1,4 3,4 3,2 6,8 6,3 11,8 10,8 19,4 17,8 30,7 28,2 28,7 26,3 63,1 58,0 60,0 55,0 56,7 52,0 107 98 102 94 98 90 169 155 156 143 259 237 242 222 377 346 336 308 525 481 474 435 711 652 650 596

1866 1520 3243 2643 5290 4310 7471 6087 10858 8847 14840 12091 13668 11137 24681 20110 23189 18895 21722 17699 35195 28677 33409 27222 31646 25786 47555 38748 43414 35374 64172 52288 59396 48396 83247 67831 72513 59085 104798 85391 92799 75614 128797 104946 115531 94136

3244

3827 6262 8836 12918 17770 16213 29785 27766 25811 42400 39984 37631 57236 51672 77568 71083 100976 86419 127462 111067 157024 138795

5621 9197 12978 18973 26100 23813 43747 40782 37910 62275 58726 55271 84066 75894 113927 104403 148309 126928

Ces couples sont calculés suivant la méthode décrite en annexe 1. Rappel des conditions de calcul : - visserie standard revêtue d’une protection standard ou autre, suivant la norme 01.71.4002. 0,12 ≤ µ ≤ 0,18 - contrainte équivalente (traction torsion) telle que :

τ

eq ≤ 0,85 Re

- vis classe de qualité 8.8 2 Re = 640N/mm - vis classe de qualité 10.9 2 Re = 940 N/mm - pas de déformation plastique dans les pièces assemblées. Coefficient de majoration dans certains cas particuliers à appliquer par rapport au couple nominal : - produits à embase : voir paragraphe 3.3.2 - rondelles et goujons voir paragraphes 3.3 et 3.4

187210 163130 230630 203855

* Le couple de serrage nominal (Cs nom) et la tension maximale (Fo max) sont calculées avec µ = 0,12 La tension minimale (Fo min) est calculée avec µ = 0,18 ** Classe de serrage Classe II = ± 10 % Classe III = ± 20 % Dans la colonne ‘’d x Pas mm’’, les éléments entre les parenthèses ( ) NE SONT PLUS A UTILISER POUR LES ETUDES NOUVELLES

© RENAULT V.I.

N° 01.50.4002 / G Page 20/20

ANNEXE 2 A LA FIN COUPLES DE SERRAGE POUR LA BOULONNERIE CLASSIQUE « H » (SUITE)

d x Pas mm

Classe de qualité 8.8

Classe de serrage **

Cs nominal N.m

24 x 2,00 24 x 3,00 27 x 2,00 27 x 3,00 30 x 3,50 33 x 3,50 36 x 4,00 39 x 4,00

II

*

Fo min N

*

605

100781

III

554

82118

II

555

91000

III

509

74149

II

882

130355

III

806

106215

II

820

119239

III

751

97159

II

1113

145173

III

1020

118289

II

1508

180378

III

1383

146974

II

1938

212000

III

1777

172741

II

2512

254083

III

2303

207031

Classe de qualité 10.9

Fo max N

*

Cs nominal N.m

*

Fo min N

*

179514

888

148022

814

120610

159936

816

133658

748

108907

232870

1295

191460

1188

156000

210540

1203

175133

1103

142701

255895

1634

213224

1498

173738

318973

2215

264930

2031

215869

374293

2847

311376

2609

253714

449846

3690

373185

3382

304077

Fo max N

*

263661 234907 342028 309230 375846 468492 549743 660712