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Types de roulements à connaître
La fonction principale du roulement est de supporter le corps rotatif mécanique, d'empêcher le contact direct entre deux éléments relativement mobiles et de réduire le coefficient de frottement de la charge mécanique lors de la transmission de l'équipement. Cela évite les frottements, la chaleur et finalement l'usure de la pièce. Il réduit également la consommation d'énergie car le mouvement de glissement est remplacé par un roulement à faible frottement. Ils transfèrent également la charge des éléments rotatifs au boîtier. La charge peut être radiale, axiale ou une combinaison des deux. Comme mentionné ci-dessus, les roulements limitent également la liberté de mouvement des pièces mobiles à des directions prédéterminées.
Les roulements sont divisés en roulements radiaux et paliers de butée selon la direction d'appui ou l'angle de contact nominal.
Selon le type d'élément roulant, il est divisé en roulement à billes, roulement à rouleaux.
Selon qu'il est auto-aligneur, il est divisé en roulements auto-alignants, roulements non aligneurs (roulements rigides).
Selon le nombre de rangées d'éléments roulants, il est divisé en roulements à une rangée, roulements à deux rangées et roulements à plusieurs rangées.
Selon que les pièces peuvent être séparées, elles sont divisées en roulements séparables et en roulements non séparables.
De plus, il existe des classifications selon la forme et la taille de la structure.
Cet article partage principalement les caractéristiques, les différences et les utilisations correspondantes de 15 roulements courants selon les types de roulements à billes et de roulements à rouleaux.
Roulements à bille sont l'un des types de roulements les plus couramment utilisés. Il se compose d’une rangée de billes qui font office d’éléments roulants. Ils sont coincés entre deux pièces métalliques en forme d’anneau. Ces tôles sont appelées cages. La bague intérieure est libre de tourner, tandis que la bague extérieure est fixe.
Les roulements à billes offrent un frottement très faible pendant le roulement, mais ont une capacité de charge limitée. En effet, la zone de contact entre la balle et le chemin de roulement est très petite. En plus des charges radiales, ils peuvent également supporter des charges axiales dans les deux sens.
Des roulements à billes sont utilisés pour contrôler les mouvements oscillants et rotatifs. Par exemple, dans les moteurs électriques où l'arbre est libre de tourner mais pas le carter du moteur, des roulements à billes sont utilisés pour relier l'arbre au carter du moteur.
Selon l'application, différents types de roulements à billes sont disponibles.
Avantages des roulements à billes :
Bonne résistance à l'usure
N'a pas besoin de beaucoup de lubrification
Fournit une faible friction, donc peu de perte d'énergie
Longue durée de vie
Facile à remplacer
Petites dimensions générales
Comparativement bon marché
Peut supporter des charges axiales
Inconvénients des roulements à billes :
Peut casser à cause des chocs
Peut être assez bruyant
Ne peut pas gérer de gros poids
Roulements contiennent des éléments roulants en forme de billes ou de cylindres. Nous savons qu’il est plus facile de faire rouler une roue que de la faire glisser sur le sol, car l’ampleur du frottement de roulement est inférieure à celle du frottement de glissement. Le même principe est en vigueur ici. Les roulements à éléments roulants sont utilisés pour faciliter le libre mouvement des pièces en mouvement de rotation.
Même lorsque nous avons besoin d'un mouvement linéaire dans les applications, il est facile de convertir un mouvement de rotation en mouvement de glissement. Considérez un escalator ou un convoyeur. Même si le mouvement est linéaire, il est alimenté par des rouleaux entraînés par des moteurs.
Un autre exemple est une pompe alternative qui peut convertir l'énergie de rotation d'un moteur en mouvement de translation à l'aide de liaisons. Dans chacune de ces applications, des roulements à billes sont utilisés pour supporter les arbres du moteur ainsi que les arbres des autres rouleaux de l'assemblage.
Les éléments roulants supportent la charge sans beaucoup de frottement car le frottement de glissement est remplacé par le frottement de roulement. Les roulements à éléments roulants peuvent être subdivisés en deux types principaux : les roulements à billes et les roulements à rouleaux.
Structurellement, chaque bague d'un roulement à billes à gorge profonde a un chemin de roulement rainuré continu dont la section transversale est d'environ un tiers de la circonférence de la bille à l'équateur. Les roulements rigides à billes sont principalement utilisés pour supporter des charges radiales et peuvent également supporter certaines charges axiales.
Lorsque le jeu radial du roulement augmente, il a les performances d'un roulement à billes à contact oblique et peut supporter des charges axiales alternées dans deux directions. Comparé à d'autres types de roulements de même taille, ce type de roulement a un faible coefficient de frottement, une vitesse limite élevée et une grande précision. C'est le type de roulement préféré des utilisateurs lors de la sélection des modèles.
principales applications: automobiles, tracteurs, machines-outils, moteurs électriques, pompes à eau, machines agricoles, machines textiles, etc.
Il existe un angle de contact entre l'anneau et la balle. Les angles de contact standards sont de 15°, 30° et 40°. Plus l'angle de contact est grand, plus la capacité de charge axiale est grande. Plus l’angle de contact est petit, mieux c’est pour une rotation à grande vitesse. Supporte une charge radiale et une charge axiale unidirectionnelle. Les deux à une seule rangée roulements à billes à contact oblique avec une structure combinée à l'arrière partagent les bagues intérieure et extérieure et peuvent supporter simultanément des charges radiales et des charges axiales bidirectionnelles.
Une rangée : broches de machines-outils, moteurs à haute fréquence, turbines à gaz, séparateurs centrifuges, roues avant de petites voitures, arbres de pignons différentiels.
Double rangées: Pompes à huile, soufflantes Roots, compresseurs d'air, transmissions diverses, pompes à injection de carburant, machines d'impression.
Billes d'acier à double rangée, le chemin de roulement de la bague extérieure est une surface sphérique intérieure, de sorte qu'il peut ajuster automatiquement le désalignement de l'arbre causé par la déviation ou le désalignement de l'arbre ou de la coque. Les roulements à alésage conique peuvent être facilement montés sur l'arbre à l'aide de fixations. résister aux charges radiales.
Application principale: machines à bois, arbre de transmission de machines textiles, palier auto-aligneur vertical avec siège.
A palier de butée permettre la rotation entre les pièces, mais ils sont conçus pour supporter une charge axiale élevée tout en faisant cela (parallèlement à l'arbre). Les applications à vitesse plus élevée nécessitent une lubrification à l’huile. Généralement, ils sont composés de deux rondelles (chemins de roulement) sur lesquelles peuvent être rainurées les éléments à billes roulantes qui sont typiquement en cage. Contrairement aux butées à rouleaux, les butées à billes peuvent généralement fonctionner à des vitesses plus élevées mais à des charges plus faibles.
Principales utilisations: axe de direction automobile, broche de machine-outil.
5. Roulements à billes à quatre points de contact
Il peut supporter une charge radiale et une charge axiale bidirectionnelle. Un seul roulement peut être remplacé par une combinaison avant ou arrière de roulements à billes à contact oblique. Il convient pour supporter une charge axiale pure ou une charge synthétique avec une grande composante de charge axiale. Ce roulement peut supporter n'importe quelle orientation. Lorsque la charge axiale de la virole est constante, l'un des angles de contact peut être formé, de sorte que la virole et la bille d'acier sont toujours en contact avec les deux côtés et trois points de couteau de toute ligne de contact.
Application principale: réacteur d'avion, turbine à gaz.
6. Roulement à billes sphérique extérieur avec siège
Le roulement à rotule sur billes avec siège est composé d'un roulement à rotule sur billes avec bagues d'étanchéité des deux côtés et d'un siège de roulement en fonte (ou en acier embouti). La structure interne du roulement à billes à insert sphérique est la même que celle du roulement à billes à gorge profonde, mais la bague intérieure de ce roulement est plus large que la bague extérieure, et la bague extérieure a une surface extérieure tronquée, qui peut s'aligner automatiquement avec la surface sphérique concave du logement.
Application principale: exploitation minière, métallurgie, agriculture, industrie chimique, textile, impression et teinture, convoyage, etc.
Ce type de roulement a rouleaux sphériques entre la bague extérieure du chemin de roulement sphérique et la bague intérieure du chemin de roulement double. Selon les différentes structures internes, il est divisé en quatre types : R, RH, RHA et SR. Le centre du roulement est cohérent, avec des performances d'auto-alignement, qui peuvent ajuster automatiquement le désalignement de l'arbre causé par la déviation ou le désalignement de l'arbre ou de la coque, et peut supporter une charge radiale et une charge axiale bidirectionnelle.
Application principale: machines à papier, réducteur, essieu de véhicule ferroviaire, siège de boîte de vitesse de laminoir, rouleau de laminoir, concasseur, crible vibrant, machines d'imprimerie, machines à bois, réducteurs industriels divers, palier auto-aligneur vertical avec siège.
Dans ce type de roulement, les rouleaux sphériques sont disposés obliquement. Parce que la surface du chemin de roulement du chemin de roulement est sphérique, elle a des performances d'auto-alignement, ce qui peut permettre à l'arbre d'avoir une certaine inclinaison, et la capacité de charge axiale est très grande. Les charges radiales sont généralement lubrifiées à l'huile.
Application principale: générateurs hydrauliques, moteurs verticaux, arbres porte-hélices de navires, laminoirs, grues à tour, broyeurs à charbon, extrudeuses, réducteurs à vis roulantes pour machines de moulage.
Ces roulements ont des rouleaux tronqués guidés par de larges nervures sur la bague intérieure. Cette conception fait que les sommets des surfaces coniques du chemin de roulement de la bague intérieure, du chemin de roulement de la bague extérieure et des surfaces de roulement des rouleaux se croisent au niveau de l'axe central du roulement. pointe ci-dessus. Les roulements à une rangée peuvent supporter des charges radiales et des charges axiales unidirectionnelles, les roulements à double rangée peuvent supporter des charges radiales et des charges axiales bidirectionnelles, et conviennent aux charges lourdes et aux charges de choc.
Main application: Automobile : roue avant, roue arrière, transmission, arbre pignon de différentiel. Broches de machines-outils, engins de chantier, gros engins agricoles, réducteurs de véhicules ferroviaires, cols de laminage, réducteurs.
10. Roulements à rouleaux de poussée
Les roulements à rouleaux de butée sont utilisés pour les arbres qui supportent principalement des charges axiales, et la charge de chaîne est une charge composite, mais la charge de chaîne ne doit pas dépasser 55 % de la charge axiale. Par rapport à d'autres roulements à rouleaux de butée. Ce type de roulement a un faible coefficient de frottement, une vitesse élevée et une capacité d'auto-alignement. Les rouleaux du roulement 29000 sont des rouleaux sphériques asymétriques, ce qui peut réduire le glissement relatif entre les rouleaux et le chemin de roulement pendant le fonctionnement. Les rouleaux sont longs, de grand diamètre, nombreux et de grande capacité portante. Généralement lubrifié à l'huile. La lubrification à la graisse peut être utilisée pour des situations individuelles à basse vitesse.
Application principale: générateur hydroélectrique, crochet de grue.
11. Roulements à rouleaux cylindriques
Les rouleaux des roulements à rouleaux cylindriques sont généralement guidés par deux nervures d'une bague de roulement. Le rouleau cage et la bague de guidage forment une combinaison qui peut être séparée d'une autre bague de roulement, qui est un roulement séparable.
Ce type de roulement est facile à installer et à démonter, en particulier lorsque les bagues intérieure et extérieure doivent avoir un ajustement serré avec l'arbre et le logement. De tels roulements ne sont généralement utilisés que pour supporter des charges radiales, et seuls les roulements à une rangée avec des nervures sur les bagues intérieure et extérieure peuvent supporter de petites charges axiales stables ou de grandes charges axiales intermittentes.
principales applications: gros moteurs, broches de machines-outils, boîtes d'essieux, vilebrequins de moteurs diesel, automobiles, boîtes de comptage, etc.
12. Roulements à rouleaux cylindriques de poussée
Il se compose d'anneaux de chemin de roulement en forme de rondelle (anneaux d'arbre, anneaux de siège), de rouleaux cylindriques et d'ensembles de cage. Les rouleaux cylindriques sont traités avec des surfaces convexes, de sorte que la répartition de la pression entre les rouleaux et la surface du chemin de roulement est uniforme et peut supporter des charges axiales unidirectionnelles. La capacité de charge axiale est grande et la rigidité axiale est forte.
principales applications: plates-formes de forage pétrolier, machines pour la sidérurgie.
13. Roulement à aiguilles de poussée
Les roulements séparables sont composés d'anneaux de chemin de roulement, de rouleaux à aiguilles et de composants de cage, qui peuvent être combinés avec des anneaux de chemin de roulement fins estampés ou des anneaux de chemin de roulement épais usinés. Les roulements non séparables sont des roulements intégrés composés d'anneaux de chemin de roulement estampés avec précision, rouleaux à aiguilles et des ensembles de cages, qui peuvent résister à des charges axiales unidirectionnelles. Ce type de roulement prend peu de place, ce qui favorise la conception compacte de la machine. Seul l'ensemble rouleau à aiguilles et cage est utilisé, et la surface de montage de l'arbre et du boîtier est utilisée comme surface du chemin de roulement.
Application principale: Dispositifs de transmission pour automobiles, cultivateurs, machines-outils, etc.
14. Roulements à rouleaux coniques de poussée
Ces roulements sont équipés de galets tronconiques (sphériques à la tête de bielle) qui sont guidés avec précision par les nervures des bagues de chemin de roulement (bagues d'arbre, bagues). Les sommets de chaque surface conique se coupent en un point sur la ligne médiane du roulement. Les roulements unidirectionnels peuvent supporter des charges axiales unidirectionnelles et les roulements bidirectionnels peuvent supporter des charges axiales bidirectionnelles.
principales applications: Crochets de grue, émerillons de plate-forme de forage pétrolier.
15. Anneau d'orientation
Une couronne d'orientation ou une couronne d'orientation est un roulement rotatif qui supporte généralement une charge lourde mais tournant lentement ou oscillante, généralement une plate-forme horizontale telle que la plate-forme face à une grue conventionnelle, un palettiseur oscillant ou un moulin à vent à axe horizontal. ("Slew" signifie tourner sans changer de position.) Une couronne d'orientation a généralement des dents solidaires de la bague intérieure ou extérieure pour entraîner la plate-forme par rapport à la base.
Application:BTP : Pneumatiques de grue pour la manutention de vrac/déchets, vibration de choc, manutention de conteneurs - portiques et reach stackers, pompes à béton et malaxeurs,Médical : applications de radiothérapie, toutes les étapes de production de l'industrie pharmaceutique, mélange, remplissage, nettoyage...
Traitement de l'eau, exploitation minière offshore, industrie forestière, radar militaire, ascenseurs pour véhicules de lutte contre l'incendie, etc.
