1. Description du problème et champ d'application
L'augmentation du bruit et les vibrations anormales sont des indicateurs critiques de dégradation des composants internes de la boîte de vitesses (engrenages, roulements, arbres). Ce manuel est destiné au diagnostic des réducteurs industriels cylindriques, coniques et planétaires. La détection rapide des causes permet d'éviter la destruction catastrophique du nœud et les temps d'arrêt des lignes de production.
Classification de gravité : Critique (si accompagné d'une augmentation soudaine de la température ou de cognements métalliques), Majeur (niveau de vibration stable, mais supérieur à la normale).
2. Mesures de sécurité
AVERTISSEMENT : Suivez toutes les procédures conformément au protocole LOTO (Lockout/Tagout). Mettez le variateur hors tension et bloquez l’énergie mécanique. Avant d'ouvrir le boîtier ou de prélever des échantillons d'huile, assurez-vous que la boîte de vitesses a refroidi (température de surface inférieure à 40°C) pour éviter les brûlures. Utilisez toujours des EPI : des lunettes de sécurité, des gants résistants à l'huile, des chaussures spéciales.
3. Outils nécessaires
| Outil | Spécification | Objectif |
|---|---|---|
| Vibroanalyseur | Analyseur FFT, 0-10 kHz | Détection des fréquences spectrales de vibration |
| Stéthoscope mécanique | Type industriel | Localisation de la source de bruit |
| Caméra infrarouge | Résolution ≥160x120 | Surveillance des gradients de température |
| Indicateur de type d'horloge | Précision 0,01 mm | Mesure du jeu axial et radial |
| Kit d'analyse d'huile | Essai sur le terrain | Évaluation de la contamination et de l'usure des métaux |
4. Liste de contrôle pour l'évaluation initiale
| Paramètre | Que vérifier |
|---|---|
| La charge | Le bruit change-t-il en fonction de la charge ? |
| Fréquence | Le bruit est-il constant ou cyclique ? |
| Dernière prestation | Des travaux ont-ils été effectués au cours des 1000 dernières heures ? |
| Histoire des accidents | Y a-t-il eu des arrêts brusques ou des surcharges ? |
| État de l'huile | Y a-t-il des signes visuels d’écaillage ou de trouble ? |
5. Algorithme de diagnostic systématique
- Localisation du bruit :
- SI bruit dans le palier → CONTROLER le jeu radial → SI jeu > limite → CAUSE PROBABLE : usure du roulement.
- SI bruit dans la zone d'engagement des dents → VÉRIFIER le point de contact → SI les points sont inégaux → CAUSE PROBABLE : incohérence de la distance interaxiale ou désalignement.
- Analyse de la fréquence de vibration :
- La fréquence IF correspond aux tours de l'arbre → VÉRIFIER l'alignement de l'accouplement.
- La fréquence IF correspond à la fréquence de roulement des dents (GMF) → CONTROLER l'usure ou la casse des dents.
6. Matrice des dysfonctionnements
| Symptôme | Raisons probables | Test diagnostique | Résultat attendu |
|---|---|---|---|
| Cris à haute fréquence | Manque d’huile/usure des dents | Contrôler le niveau/la pression d'huile | Niveau bas |
| Cognement sourd (basse fréquence) | Casse de dent/usure des roulements | Analyse des vibrations (FFT) | Pic sur les harmoniques |
| Hum (constant) | Désalignement des arbres | Centrage laser | Déviation > 0,05 mm |
7. Analyse approfondie des raisons
7.1. Usure des engrenages
Se produit en raison de la destruction par fatigue de la surface (piqûres) ou de l'usure abrasive due à la contamination par l'huile. S'il n'est pas éliminé, cela entraîne une modification du profil de la dent, une augmentation des charges dynamiques et une destruction de la chaîne des autres dents.
7.2. Dégradation des roulements
Le plus souvent, cela est dû à une installation incorrecte ou à une violation du système de lubrification. L'usure des chemins de roulement ou des éléments roulants entraîne une augmentation du jeu interne et une surchauffe.
8. Procédures d'élimination étape par étape
- Réglage des vitesses :
- Mesurez le jeu réel à l'aide d'un comparateur à cadran. Comparez avec la documentation technique (par exemple, 0,15-0,25 mm pour le module 5).
- Ajustez la position des arbres à l'aide de rondelles de réglage.
- Remplacement des roulements :
- Effectuez le démontage à l'aide d'extracteurs spécialisés. ATTENTION : N'appliquez pas de charges de choc sur les nouveaux roulements pendant l'installation. Utilisez la méthode de chauffage par induction (jusqu'à 90 °C) pour installer la bague intérieure sur l'arbre.
9. Mesures préventives
| La raison | Stratégie | Méthode | Périodicité |
|---|---|---|---|
| Contamination par l'huile | Filtration | Analyse par ISO 4406 | Trimestriel |
| Surchauffe | Surveillance | Imageur thermique | Chaque mois |
| Incentrée | Centrage | Outil laser | À chaque réparation |
10. Pièces de rechange
Pour commander des composants, utilisez le catalogue électronique UNITEC-D :
| Description de la pièce | Spécification | Quand remplacer | Catégorie UNITEC |
|---|---|---|---|
| Roulement | SKF/FAG sont standardisés | Après 20 000 heures | Réducteurs-Roulements |
| Joint d'arbre | FKM (Viton) | Lorsqu'une fuite est détectée | Scellement |
| Olivier | ISO VG220 | Toutes les 5 000 heures | Matériaux lubrifiants |
La gamme complète est disponible sur https://www.unitecd.com/e-catalog/
11. Liens
- ISO 10816 : Vibration mécanique - évaluation de l'état des machines.
- ISO 4406 : Méthodes de codage de la pureté des fluides de travail.
- Documentation technique du fabricant de la boîte de vitesses (OEM).
