1. Introduction
La destruction de la clavette sur l'arbre du moteur ABB 3HAC8578-1 se manifeste généralement par une augmentation inattendue du niveau de vibration, l'apparition d'un cognement métallique caractéristique lors du changement de sens de rotation ou une perte totale de transmission de couple. Ces symptômes indiquent une dégradation critique de l'interface mécanique qui nécessite une intervention immédiate pour éviter d'endommager les ensembles de roulements et l'arbre lui-même.
2. Composant supplémentaire
L'ABB 3HAC8578-1 est un élément clé du système d'entraînement d'un robot industriel ou d'un servomoteur. L'articulation de clavette est conçue pour transmettre le couple entre l'arbre et le mécanisme attaché (poulie, engrenage ou embrayage). Selon les exigences de la norme ISO 773, la clé doit fournir une fixation fiable dans des conditions de chargement cyclique, de températures de fonctionnement jusqu'à 80°C et de moments d'inertie dynamiques importants.
3. Trouver des vidéos
Lors du démontage du nœud, les signes suivants ont été enregistrés :
- Rides des faces actives de la clavette et de la rainure de l'arbre (déformation plastique).
- Détection de signes de corrosion de contact (produits d'usure sous forme de fine poudre d'oxyde).
- Les mesures de vibrations dépassent le seuil de 4,5 mm/s (RMS) dans la plage de 10 à 1 000 Hz.
- L'écart dans la liaison arbre-clavette dépasse la tolérance nominale selon ISO 286 de 0,08 mm.
4. Etude des causes profondes
L'analyse par la méthode du diagramme d'Ishikawa a révélé trois principaux vecteurs de destruction :
- Chargement dynamique : Les cycles marche-arrêt constants entraînent des charges alternées importantes qui dépassent la limite d'endurance du matériau clé.
- Erreurs d'installation : L'utilisation d'une mauvaise tolérance d'ajustement a entraîné des micro-mouvements (fretting) entre l'arbre et la clé.
- Concentration de contraintes : Les rayons d'arrondi dans les coins de la rainure de clavette de l'arbre ne répondaient pas aux spécifications, ce qui a créé des foyers d'initiation de fissures de fatigue.
5. Raisons identifiées (classement)
- Fatigue cyclique du matériau (probabilité de 65 %) : Inadéquation entre le moment de fonctionnement réel et la résistance calculée de la clé.
- Ajustement incorrect (25 % de chance) : Un jeu accru a provoqué des chocs lors de la marche arrière.
- Qualité du traitement du métal de la rainure (Probabilité 10 %) : Une propreté de surface insuffisante a entraîné une concentration des contraintes.
6. Actions correctives
Immédiat :
- Remplacement de la clé par une nouvelle en acier de classe de résistance non inférieure à 10,9.
- Mesurer l'usure de la rainure de l'arbre ; si nécessaire — restauration par surfaçage ou remplacement de l'arbre.
Préventif :
- Utilisation de fixations anaérobies de connexions filetées et clavetées pour éliminer les microdéplacements.
- Établir des tolérances d'atterrissage strictes selon ISO 286.
7. Liste de contrôle de diagnostic pour le personnel
Utilisez cette liste lors d'une inspection programmée des tablettes :
- [ ] Vérifier le niveau de vibration sur l'arbre (max. 3,5 mm/s).
- [ ] Vérifiez visuellement la présence de jeu dans la connexion.
- [ ] Vérifiez les signes de corrosion autour de la clé.
- [ ] Mesurer la largeur de la rainure de l'arbre et de la clavette (pied à coulisse avec une précision de 0,01 mm).
- [ ] Évaluer l'état de la vis de fixation (serrage au couple).
- [ ] Vérifiez le mode de température de l'appareil.
- [ ] Vérifier l'état du lubrifiant si le raccord est ouvert.
- [ ] Excluez les sons parasites lors du changement du sens de rotation.
8. Stratégie de prévention
Il est recommandé de mettre en œuvre un programme de maintenance avec un intervalle de 2000 heures de fonctionnement pour vérifier l'état de la connexion. La surveillance des vibrations devrait faire partie d’un système de maintenance prédictive. Lors de la modernisation des nœuds, vous devriez envisager de passer à un ajustement tendu ou d'utiliser des joints coniques, si la conception le permet.
9. Résumé
La rupture par fatigue d'une articulation de clé est le résultat de microdommages accumulés dus à des tolérances incorrectes ou à des charges excessives. Le contrôle systématique des paramètres de vibration et le respect des règles d'installation permettent d'éviter un arrêt d'urgence de l'équipement. Pour la sélection de composants d'origine ou de leurs équivalents certifiés, contactez le Catalogue électronique UNITEC-D.
10. Liens
- ISO 773 : les clés sont prismatiques.
- ISO 286 : Système d'admissions et d'atterrissages.
- DSTU EN 60034-1 : Machines tournantes électriques.
- Documentation technique ABB (Manuel de maintenance 3HAC8578-1).
