Calculateur de Trou de Dégagement - Trouver la Taille de Trou Parfaite pour Vis et Boulons

Calculateur de trous de passage

Un trou de passage est un trou percé légèrement plus grand qu'une vis ou qu'un boulon, afin que la fixation puisse le traverser librement, sans que ses filets touchent les parois. Un calculateur de trous de passage indique le diamètre correct du trou pour une taille de vis ou de boulon donnée, à partir de tableaux d'ingénierie normalisés plutôt que d'une estimation.

Qu'est-ce qu'un trou de passage ?

Les trous destinés aux éléments de fixation se répartissent en trois types principaux.

• Un trou taraudé comporte des filets. La vis s'y engage ; ce sont ces filets qui maintiennent réellement les deux pièces ensemble.
• Un trou de passage ne comporte pas de filets. Il est plus large que l'élément de fixation, de sorte que la vis ou le boulon le traverse sans résistance, puis s'engage dans un trou taraudé ou un écrou de l'autre côté.
• Un trou à ajustement serré est plus petit que l'élément de fixation. La pièce doit être emmanchée dessus par pression ou par force.

Un trou de passage trop petit peut obliger les filets à y creuser leur propre passage ou empêcher complètement l'élément de fixation de le traverser. Un trou trop grand permet à l'élément de fixation de se décaler et réduit la surface plane sous la tête du boulon ou la rondelle qui transmet l'effort de serrage.

Les trous de passage laissent aussi une marge pour les petits défauts d'alignement entre les pièces, permettent aux assemblages de bouger légèrement lorsque les matériaux se dilatent ou se contractent avec la température, et réduisent le risque de fendre le bois ou de fissurer le plastique près du trou.

Formule du trou de passage

Les dimensions des trous de passage ne résultent pas d'une formule simple unique. Les organismes de normalisation publient un tableau de jeux, et le jeu augmente avec la taille de la vis. Ce calculateur utilise les valeurs d'ajustement normal de la norme ISO 273 (éléments de fixation métriques) et de l'ASME B18.2.8 (éléments de fixation en pouces), les tableaux les plus couramment utilisés dans la fabrication générale, le travail du bois et la fabrication mécanique.

$D_{clearance} = D_{screw} + \text{jeu (d'après le tableau de la norme)}$

Pour les vis métriques, le jeu va de 0,4 mm pour une vis M2 à 2,0 mm pour une vis M20 ou M24 : il ne s'agit ni d'une valeur fixe ni d'un pourcentage unique. Les vis en pouces suivent leur propre tableau dans l'ASME B18.2.8, avec un jeu qui augmente également par paliers à mesure que la vis devient plus grosse.

Exemple de calcul

Une vis M6 a un diamètre nominal de 6,0 mm. Son trou de passage à ajustement normal mesure 6,6 mm, soit un jeu de 0,6 mm. Un foret de 6,6 mm ou de 6,5 mm constitue le choix standard ; un simple foret de 6 mm serait trop serré.

Dimensions métriques des trous de passage

Dimensions des trous de passage pour vis américaines numérotées

La norme ASME B18.2.8 répertorie les trous de passage à ajustement normal pour les vis mécaniques numérotées de #0 à #10, en excluant #7 et #9, des dimensions peu courantes pour les vis mécaniques. Elle ne définit pas de ligne d'ajustement normal pour #12 ; cette dimension n'est donc pas proposée.

Exemple de calcul

Une vis #8 a un diamètre de 0,164 pouces (4,17 mm). Son trou de passage à ajustement normal est de 0,196 pouces (4,98 mm) et se perce avec un foret standard n° 9. Certains tableaux de forets indiquent une dimension plus petite, 0,177 pouces (4,5 mm), pour une vis #8. Cette valeur provient d'un autre système, à ajustement plus serré, fondé sur des forets numérotés, et non du tableau d'ajustement normal de l'ASME B18.2.8 utilisé par ce calculateur. Mélanger les deux systèmes peut produire un trou qui serre la vis.

Dimensions des trous de passage pour vis américaines en fractions de pouce

L'ASME B18.2.8 ne définit pas de ligne d'ajustement normal pour 9/16", cette dimension n'est donc pas proposée.

Exemple de calcul

Un boulon de 1/4 pouce a un diamètre de 0,250 pouces (6,35 mm). Son trou de passage à ajustement normal mesure 0,281 pouce (7,14 mm), ce qui correspond à un foret standard de 9/32 pouce. Le jeu est donc d'environ 1/32 pouce (0,79 mm), et non de 1/16 pouce (1,6 mm) comme le suggèrent certaines règles approximatives.

Le calculateur convertit chaque résultat en pouces en millimètres pour l'affichage, puisque 1 pouce équivaut exactement à 25,4 mm.

Ajustement serré, ajustement normal et ajustement libre

Les normes définissent plusieurs classes de trous de passage. Un ajustement serré utilise le plus petit jeu et maintient les pièces alignées avec la plus grande précision possible, au prix d'un assemblage plus lent. Un ajustement libre utilise un jeu plus important et offre davantage de marge pour corriger un défaut d'alignement ou absorber la dilatation thermique, au prix d'une liaison moins ajustée. Ce calculateur produit uniquement l'ajustement normal, l'option intermédiaire utilisée pour la plupart des assemblages courants dans le travail du bois, le travail des métaux et la construction mécanique.

Comment utiliser le calculateur de trous de passage

1. Choisissez un type d'élément de fixation dans le menu déroulant : métrique (M2–M24), américain numéroté (#0–#10) ou américain fractionnaire (1/4"–1").
2. Lisez le diamètre de la vis et la dimension recommandée du trou de passage, tous deux indiqués en millimètres.
3. Consultez le schéma, qui représente la vis et le trou de passage à l'échelle afin de rendre l'espace entre eux facile à voir.
4. Copiez le résultat pour le coller dans un dessin, une liste de débit ou des notes.

Foire aux questions

Quelle est la différence entre un trou de passage et un trou taraudé ?

Un trou de passage ne comporte pas de filets et permet à l'élément de fixation de le traverser librement. Un trou taraudé comporte des filets qui s'engagent dans l'élément de fixation et maintiennent l'assemblage. Dans un assemblage boulonné classique, le trou de passage se trouve dans la pièce rapportée, tandis que le trou taraudé, ou l'écrou, se trouve dans la pièce à laquelle elle est fixée.

De combien un trou de passage doit-il être plus grand que la vis ?

Cela dépend de la taille de la vis. Pour les vis métriques, le jeu va de 0,4 mm pour les plus petites dimensions à 2,0 mm pour les plus grandes, selon le tableau d'ajustement normal. Pour les vis en pouces, l'ASME B18.2.8 fixe un jeu propre à chaque dimension, qui augmente également par paliers plutôt qu'en fonction d'une fraction constante. Aucun pourcentage unique ne s'applique à tous les éléments de fixation.

Quel foret utiliser pour un trou de passage ?

Utilisez la dimension exacte si un foret correspondant est disponible. Sinon, choisissez la dimension immédiatement supérieure plutôt que la dimension inférieure : un trou légèrement plus grand pose rarement problème, tandis qu'un trou trop petit peut empêcher l'élément de fixation de passer ou l'obliger à y créer de nouveaux filets.

Pourquoi certains tableaux indiquent-ils une dimension de passage différente pour une même vis ?

Certains tableaux publiés utilisent un système d'ajustement serré ou d'ajustement libre, associé à des forets numérotés ou à lettres, avec un jeu plus faible que celui du tableau d'ajustement normal utilisé ici. Mélanger les valeurs des deux systèmes peut produire un trou trop serré pour l'élément de fixation ; il est donc préférable d'utiliser les valeurs d'un seul système pour tout un projet.

Un trou de passage plus grand rend-il l'assemblage moins solide ?

Pas dans la plage d'ajustement normal. La résistance de l'assemblage dépend principalement du couple de serrage appliqué à l'élément de fixation et de la surface plane sur laquelle appuie la tête du boulon ou la rondelle. Un trou nettement plus grand que le jeu prévu pour l'ajustement normal peut réduire cette surface plane et permettre à l'assemblage de se déplacer sous la charge, mais un trou à ajustement normal ne l'affaiblit pas.

Références

• ISO 273:1979, Éléments de fixation — Trous de passage pour boulons et vis, Organisation internationale de normalisation.
• ASME B18.2.8, Trous de passage pour boulons, vis et goujons, American Society of Mechanical Engineers.