Les goupilles à ressort sont utilisées dans de nombreux assemblages différents pour diverses raisons : pour servir d'axes de charnière et d'axes, pour aligner des composants ou simplement pour fixer plusieurs composants ensemble.Les goupilles à ressort sont formées en laminant et en configurant une bande métallique dans une forme cylindrique qui permet une compression et une récupération radiales.Lorsqu'elles sont correctement mises en œuvre, les goupilles à ressort fournissent des joints robustes et fiables avec une excellente rétention.
Lors de l'installation, les goupilles à ressort se compriment et s'adaptent au plus petit trou hôte.La broche comprimée exerce alors une force radiale vers l'extérieur contre la paroi du trou.La rétention est assurée par la compression et le frottement qui en résulte entre la broche et la paroi du trou.Pour cette raison, la surface de contact entre la broche et le trou est critique.
L'augmentation de la contrainte radiale et/ou de la surface de contact peut optimiser la rétention.Une goupille plus grande et plus lourde présentera une flexibilité réduite et, par conséquent, la charge du ressort installée ou la contrainte radiale sera plus élevée.Les goupilles élastiques hélicoïdales font exception à cette règle car elles sont disponibles en plusieurs versions (légères, standard et lourdes) pour offrir une plus grande gamme de résistance et de flexibilité dans un diamètre donné.
Il existe une relation linéaire entre le frottement/rétention et la longueur d'engagement d'une goupille élastique dans un trou.Par conséquent, l’augmentation de la longueur de la broche et de la surface de contact résultante entre la broche et le trou hôte entraînera une rétention plus élevée.Puisqu'il n'y a pas de retenue à l'extrémité de la goupille en raison du chanfrein, il est important de prendre en compte la longueur du chanfrein lors du calcul de la longueur d'engagement.À aucun moment, le chanfrein de la goupille ne doit être situé dans le plan de cisaillement entre les trous d'accouplement, car cela peut conduire à une traduction de la force tangentielle en force axiale qui peut contribuer à la « marche » ou à l'éloignement de la goupille du plan de cisaillement jusqu'à ce que la force soit neutralisée.Pour éviter ce scénario, il est recommandé que l'extrémité de la goupille dépasse le plan de cisaillement d'un diamètre de goupille ou plus.Cette condition peut également être causée par des trous coniques qui peuvent également traduire la force tangentielle en mouvement vers l'extérieur.A ce titre, il est recommandé de réaliser des trous sans conicité et si une conicité est nécessaire, elle reste inférieure à 1° inclus.
Les goupilles à ressort récupéreront une partie de leur diamètre préinstallé partout où elles ne sont pas soutenues par le matériau hôte.Dans les applications d'alignement, la goupille élastique doit être insérée sur 60 % de la longueur totale de la goupille dans le trou initial pour fixer définitivement sa position et contrôler le diamètre de l'extrémité saillante.Dans les applications de charnière à ajustement libre, la goupille doit rester dans les éléments extérieurs à condition que la largeur de chacun de ces emplacements soit supérieure ou égale à 1,5 fois le diamètre de la goupille.Si cette directive n'est pas respectée, il peut être prudent de conserver la goupille dans le composant central.Les charnières à ajustement par friction nécessitent que tous les composants de la charnière soient préparés avec des trous correspondants et que chaque composant, quel que soit le nombre de segments de charnière, maximise l'engagement avec l'axe.
Heure de publication : 11 janvier 2022