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Tout ce que vous devez savoir sur les causes des dommages à la cage de roulement
Si la cage s'avère endommagée lors de l'inspection d'un roulement défectueux, il peut être difficile d'en déterminer la cause dans de nombreux cas. Souvent, d’autres parties du roulement sont également endommagées, ce qui rend difficile la recherche de la cause de la panne. Cependant, sur la base de plus de 20 ans d'expérience dans la fabrication, AUB ont conclu qu'il existe certaines raisons principales à l'échec de la cage.
Lubrifiant l'huile ou la graisse est sèche et n'est pas ajoutée à temps (entretien). Mauvaise huile ou graisse utilisée. L'usure de la cage peut être causée par une lubrification insuffisante ou par des particules abrasives. Les roulements continuent de fonctionner, évitant bien entendu les frottements de glissement. Cependant, en ce qui concerne la cage, le glissement ne peut être évité au contact d'autres parties du roulement. Ceci explique pourquoi la cage est le premier composant touché en cas de lubrification insuffisante. La cage est constituée d'un matériau plus souple que le reste du roulement, elle s'use donc relativement rapidement. Ceci conduit à une augmentation de la taille de la cage, dégradant ainsi les performances de guidage des éléments roulants. Cependant, la cage est toujours dans l'état central et la force résultante « déchirera » la cage en peu de temps, provoquant sa défaillance.
Confiture
Des fragments d'eau, de flocons ou d'autres particules dures peuvent se coincer entre la cage et les éléments roulants, provoquant un « embouteillage », empêchant ces derniers de tourner autour de leur propre axe. Cela peut entraîner une défaillance de la cage.
Charges de choc sur les roulements
La forte vibration dans la charge de choc produit l'impact des éléments roulants sur la cage.
Problème d'installation
Si le roulement n'est pas installé correctement, la cage sera endommagée lors de l'installation.
Phénomène de fluage des roulements
Se glisser fait référence au phénomène de glissement de la virole. Lorsque l'interférence de la surface de contact est insuffisante, le point de charge se déplace vers la direction environnante en raison du glissement, entraînant le phénomène selon lequel la virole s'écarte de l'arbre ou du logement dans la direction circonférentielle.
Charge anormale sur la cage de roulement
Une installation incorrecte, une inclinaison, des interférences excessives, etc. réduiront facilement l'écart, augmenteront la chaleur de friction, ramolliront la surface et provoqueront un pelage anormal prématuré. Au fur et à mesure que le pelage se dilate, des corps étrangers entreront dans la poche de la cage, provoquant le blocage de la cage et des charges supplémentaires seront générées, ce qui aggravera l'usure de la cage. Cette détérioration cyclique peut entraîner la rupture de la cage.
Défauts de matériau de la cage de roulement
Des fissures, de grosses inclusions métalliques de corps étrangers, des cavités de retrait, des bulles d'air et des défauts de rivetage, des clous manquants, des clous à tampon ou des espaces entre les deux moitiés de la cage, un rivetage important, etc. peuvent provoquer le cage casser.
Intrusion de corps étrangers durs dans le roulement
L'intrusion de corps étrangers durs ou d'autres impuretés aggrave l'usure de la cage. Résolvez les raisons ci-dessus, la durée de vie du roulement sera très longue. La cause de nombreux dommages aux roulements n'est pas la durée de vie du roulement lui-même, mais de nombreux environnements externes, tels qu'une lubrification insuffisante, la pénétration de poussière, une installation incorrecte, une charge excessive, une température élevée, un mauvais couplage, etc.
Vibration
Lorsque le roulement est soumis à des vibrations, en raison des forces d'inertie potentiellement importantes, des fissures de fatigue se forment dans le matériau de la cage après un certain temps, et ces fissures provoqueront tôt ou tard la rupture de la cage.
Trop vite
Si le roulement fonctionne à des vitesses supérieures à la vitesse de conception de la cage, la cage est soumise à de fortes forces d'inertie qui peuvent provoquer une rupture. Souvent, lorsque des vitesses très élevées sont impliquées, des roulements avec des cages spécialement conçues peuvent être sélectionnés.
Autres causes de dommages aux cages
Si les bagues d'un roulement rigide à billes ne sont pas alignées les unes avec les autres, les orbites des billes sont elliptiques. Si la cage est centrée sur la balle, elle doit changer de forme à chaque tour. Des fissures de fatigue se forment alors dans le matériau, qui conduisent tôt ou tard à la rupture.
La situation est similaire lorsque des butées à billes sont assemblées avec des paliers lisses radiaux. S'il y a du jeu dans le palier lisse, les rondelles du palier de butée se déplaceront l'une par rapport à l'autre. De cette façon, les balles ne suivent pas leur chemin normal et beaucoup de stress peut s'accumuler dans la cage. Les cages de roulement soumises à de fortes accélérations et décélérations et à des fluctuations de vitesse sont soumises à des forces d'inertie. Ceux-ci créent une pression considérable entre les surfaces en contact,
Lorsque le roulement fonctionne, il provoquera ou moins un certain degré de dommages et d'usure dus au frottement, en particulier lorsqu'il fonctionne à haute température, cela endommagera même la cage du roulement.
La cage fait partie de la structure du roulement, ce qui signifie que si la cage est endommagée, le roulement ne fonctionnera pas normalement. Il existe de nombreuses raisons pour lesquelles les roulements sont endommagés. Il est nécessaire de juger du degré d'endommagement de la cage de roulement en fonction de la situation, de trouver la raison la plus fondamentale et enfin de prendre les mesures correspondantes pour éviter des dommages répétés.
Degré d'endommagement de la cage de roulement :
La première étape d'endommagement de la cage de roulement : le stade embryonnaire de la défaillance du roulement. À ce moment, la température est normale, le bruit est normal, la quantité totale de vitesse de vibration et le spectre de fréquence sont normaux, mais la quantité totale d'énergie de pointe et le spectre de fréquence montrent des signes, reflétant le stade initial de la défaillance du roulement. À ce moment, la fréquence réelle des défauts de roulement apparaît dans la plage d'environ 20 à 60 kHz dans la bande ultrasonique.
Le deuxième niveau d'endommagement de la cage de roulement : la température est normale, le bruit est légèrement augmenté, la vitesse de vibration totale est légèrement augmentée, le spectre de vibration ne change pas beaucoup, mais l'énergie maximale augmente fortement et le spectre est proéminent. À l'heure actuelle, la fréquence de défaillance des roulements apparaît dans la plage d'environ 500 Hz à 2 kHz.
Le troisième niveau d'endommagement de la cage de roulement : la température augmente légèrement, l'oreille peut entendre le bruit, la vitesse de vibration totale augmente considérablement et la fréquence de défaut du roulement ainsi que ses harmoniques et bandes latérales sont clairement visibles sur le spectre de vitesse de vibration. Le niveau de bruit sur le spectre augmente considérablement, la quantité totale d'énergie maximale devient plus grande que dans le deuxième étage et le spectre devient proéminent. À l’heure actuelle, la fréquence de défaillance des roulements apparaît dans la plage d’environ 0 à 1 khz. Il est conseillé de remplacer les roulements à la fin de la troisième étape, lorsque les signes de défaillance des roulements, tels qu'une usure visible, auraient dû apparaître.
Le quatrième niveau d'endommagement de la cage de roulement : la température augmente considérablement, l'intensité du bruit change considérablement et la vitesse de vibration et le déplacement total des vibrations augmentent considérablement. La fréquence des défauts de roulement sur le spectre de vitesse de vibration commence à disparaître et augmente avec une large bande aléatoire plus grande. Niveaux de bruit de fréquence modifiés ; les totaux d'énergie de pointe augmentent rapidement, avec quelques variations erratiques possibles. Les roulements ne doivent jamais être autorisés à fonctionner au quatrième stade de développement d'un défaut, sinon des dommages catastrophiques pourraient survenir.
Cas de cage endommagée
Dégâts de cage 1
Partie: Cage d'un roulement rigide à billes
Symptôme: Fracture de la poche de cage en acier embouti
Dégâts de cage 2
Partie: Cage d'un roulement à billes à contact oblique
Symptôme: Pilier encaissé Fractures d'une cage usinée en fonte
Causes: Action de charge anormale sur la cage en raison d'un montage mal aligné entre les bagues intérieure et extérieure
Dégâts de cage 3
Partie: Cage d'un roulement à billes à contact oblique
Symptôme: Rupture de la cage en laiton haute tension usinée
Dégâts de cage 4
Partie: Cage d'un roulement à rouleaux coniques
Symptôme: Fractures de pilier de cage en acier embouti
Dégâts de cage 5
Partie: Cage d'un roulement à billes à contact oblique
Symptôme: Déformation de la cage en acier embouti
Causes: Charge de choc due à une mauvaise manipulation
Dégâts de cage 6
Partie: Cage d'un roulement à rouleaux cylindriques
Symptôme: Déformation de la face latérale de la cage laiton haute tension usinée
Causes: Gros choc lors du montage
Dégâts de cage 7
Partie: Cage d'un roulement à rouleaux cylindriques
Symptôme: Déformation et Usure de la cage laiton haute tension usinée
Dégâts de cage 8
Partie: Cage d'un roulement à billes à contact oblique
Symptôme: Usure étagée sur la surface extérieure et la surface de la poche de la cage en laiton haute tension usinée
