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Fabrication et maintenance de roulements à section mince
Les roulements à section mince sont largement utilisés dans les produits haut de gamme tels que les robots industriels, les véhicules aérospatiaux et les équipements médicaux en raison de leur légèreté, de leur structure compacte et de leur faible moment d'inertie. Avec l'augmentation de la demande du marché, la technologie de production et les exigences de qualité des roulements à section mince augmentent également. En raison de leur faible épaisseur de paroi radiale et de leur faible rigidité, ils sont très sujets à de grandes déformations radiales et sont donc confrontés à de nombreux défis dans le processus de fabrication. Cet article abordera en détail les difficultés de fabrication, l'analyse de la rupture de la cage et les méthodes de maintenance des roulements à section mince pour aider les lecteurs à mieux comprendre et appliquer les roulements à section mince.
Processus de forgeage
Le forgeage est la première étape de la fabrication de roulements à section mince. Pour les bagues de roulement à section mince de grandes dimensions et de petits rapports de forme, la méthode de forgeage combiné est généralement utilisée. Le forgeage combiné consiste à assembler deux ébauches, puis à les séparer par usinage au fil après rectification. Cette méthode permet non seulement de réduire la complexité du forgeage, la déformation des bagues et les surépaisseurs d'usinage des surfaces d'extrémité, mais aussi d'économiser les matières premières et d'améliorer l'efficacité de la production.
Processus de tournage
Dans le processus de tournage, le serrage et le positionnement des roulements à section mince, la force de coupe excessive, la conception déraisonnable des fixations, la déformation thermique de coupe et les vibrations pendant la coupe affecteront la précision du traitement. Afin de réduire la déformation causée par une contrainte de tournage excessive, une bague de serrage à griffes souples en acier avec une grande zone de contact circulaire enveloppante et non trempée est généralement utilisée pour le tournage grossier. Par exemple, un mandrin de serrage multipoints (serrage à 12 points ou serrage à 24 points) peut être utilisé, le schéma de serrage de positionnement peut être modifié (changer le serrage radial en méthode de serrage par positionnement de la face d'extrémité) et les paramètres du processus peuvent être ajustés. (coupe à grande vitesse, faible quantité de coupe arrière, angle de déviation principal plus grand de l'outil, rayon d'arc de pointe d'outil plus petit, sélection raisonnable du fluide de coupe, etc.). Après un tournage grossier, une trempe supplémentaire est nécessaire pour éliminer les contraintes. Après cela, la face d'extrémité est rectifiée, puis l'anneau est finement tourné.
Au cours du processus de traitement thermique, la structure interne de l'anneau subit un changement de phase, principalement de l'austénite à la martensite, la densité diminue, le volume se dilate et la contrainte structurelle est générée ; de plus, l'anneau est rapidement trempé et refroidi à partir de l'état d'expansion à haute température (les produits à paroi mince sont généralement de 830 à 845 ℃), générant une contrainte thermique. Lorsque ces deux contraintes internes dépassent la limite d'élasticité du matériau, le matériau va subir une déformation plastique. Habituellement, la trempe est utilisée pour contrôler la déformation. Lorsqu'il n'y a aucune condition pour la trempe et que la déformation du diamètre extérieur de l'anneau après la trempe est trop importante pour dépasser les exigences du processus, la méthode de mise en forme complète puis de revenu est utilisée pour la corriger afin qu'elle soit contrôlée dans la plage de exigences du processus.
Processus de broyage
Dans le processus de broyage, la principale difficulté réside dans la sélection de l’équipement de broyage, des méthodes de traitement et des paramètres du processus de broyage appropriés. Par exemple, la méthode avec un anneau de renfort peut être utilisée pour un traitement avec une structure « un à deux » ; la surface du diamètre extérieur peut être rectifiée par plusieurs réglages fins de la machine-outil ; un traitement de stabilisation par trempe est ajouté pendant le processus pour garantir que la qualité de meulage de l'anneau répond aux exigences du processus.
Analyse des fractures de cage
La cage dans le roulement joue le rôle d'isoler les éléments roulants à des distances égales et d'empêcher les éléments roulants de tomber, de guider et d'entraîner la rotation des éléments roulants. D'une manière générale, la cage des roulements à section mince ne sera pas endommagée dans des conditions de travail raisonnables, mais des opérations incorrectes lors de la production quotidienne réduiront la durée de vie de la cage de roulement. Les phénomènes courants de défaillance de la cage comprennent : les dommages à la cage, les rivets desserrés ou cassés, la fracture de la cage et les éléments roulants dispersés. Alors, quelles sont les causes de la rupture des cages de roulements à section mince ?
Mauvaise lubrification
Si le roulement n'est pas correctement lubrifié pendant le fonctionnement, cela affectera le fonctionnement normal. Une huile lubrifiante insuffisante rendra le roulement dans un état pauvre en huile, ce qui est sujet à une usure par morsure, détériorant ainsi l'état de la surface de travail. La déchirure de l'usure de la morsure va pénétrer dans la cage, générant des charges anormales, pouvant entraîner la rupture de la cage.
Charge excessive
Lorsqu'il y a un problème avec la cage lors de l'installation, tel qu'une mauvaise installation, une inclinaison ou une interférence excessive, le jeu sera réduit, la friction et la chaleur seront aggravées pendant l'utilisation, la surface se ramollira et un pelage anormal se produira prématurément. Les corps étrangers pelés pénètrent dans la poche de la cage, provoquant le blocage du fonctionnement de la cage et générant des charges supplémentaires, aggravant l'usure de la cage et finalement provoquant sa rupture.
Se glisser
Le phénomène de fluage fait référence au phénomène de glissement de l'anneau. Lorsque l'interférence de la surface de contact est insuffisante, le point de charge se déplace dans la direction environnante en raison du glissement, ce qui entraîne l'anneau par rapport à l'arbre ou au boîtier. L'écart de position dans la direction circonférentielle. Le fluage usera considérablement la surface de contact et la poudre d'usure pourra pénétrer dans le roulement, provoquant une usure anormale, un effritement du chemin de roulement, une usure de la cage et une charge supplémentaire, et éventuellement conduire à une rupture de la cage.
Intrusion de corps étrangers
Les corps étrangers pénétrant dans la cage sont la cause intuitive de la rupture de la cage. Les corps étrangers durs vont aggraver l'usure de la cage, générer des charges supplémentaires anormales, et ainsi provoquer la rupture de la cage.
Mauvaise qualité des cages
La qualité de la cage est également un facteur important affectant sa durée de vie. Si la cage est de mauvaise qualité, notamment s'il présente des défauts tels que des fissures, de gros morceaux d'inclusions métalliques étrangères, des trous de retrait, des bulles ou des défauts de rivetage (tels que des clous manquants, des clous à tampons ou des espaces entre les deux moitiés de la cage, graves dommages au rivetage, etc.), il est facile de se casser pendant l'utilisation.
Les roulements à section mince nécessitent un entretien régulier pour prolonger leur durée de vie et assurer le fonctionnement normal de l'équipement. Voici les principales méthodes de maintenance des roulements à section mince.
Nettoyage
Le nettoyage est la première étape de l’entretien des roulements à section mince. Les roulements seront contaminés par la poussière externe et les impuretés pendant l'utilisation. Un nettoyage régulier peut prolonger efficacement la durée de vie des roulements. Le nettoyage est divisé en deux étapes : le nettoyage grossier et le nettoyage fin.
Nettoyage grossier: retirez le roulement, mettez-le dans l'huile de nettoyage, utilisez un treillis métallique comme fond et utilisez une brosse pour enlever la graisse et la poussière sur la surface. Faites attention à ne pas endommager la surface de roulement du roulement.
Nettoyage fin: mettez le roulement dans l'huile de nettoyage, faites tourner le roulement lentement et nettoyez-le soigneusement. L'huile de nettoyage doit rester propre.
Prévention de la rouille
Après le nettoyage, le roulement doit être traité avec un produit antirouille. Après avoir essuyé la surface du roulement, trempez-la dans de l'huile antirouille afin que l'huile antirouille recouvre la surface du roulement pour former un film protecteur. La prévention de la rouille peut empêcher la rouille sur la surface du roulement et prolonger sa durée de vie.
Lubrification
La lubrification est l’une des étapes importantes de l’entretien des roulements à section mince. Une fois le traitement antirouille terminé, appliquez de l'huile lubrifiante ou de la graisse uniformément sur la surface du roulement, y compris les bagues intérieure et extérieure, les billes et les cages en acier. Lorsque vous appliquez de l'huile lubrifiante, appliquez-la tout en faisant tourner le roulement pour vous assurer que l'huile lubrifiante pénètre complètement dans le roulement pour obtenir un bon effet de lubrification.
Rangements
Lorsque vous stockez des roulements à section mince, essayez de les stocker dans un environnement avec une humidité inférieure à 65 % et une température d'environ 20 degrés, placez-les sur une étagère supérieure à 30 cm et évitez la lumière directe du soleil et les murs froids. Une méthode de stockage correcte peut empêcher les roulements de devenir humides et de rouiller.
Conclusion
Les roulements à section mince jouent un rôle important dans l'industrie moderne et leurs processus de fabrication et de maintenance sont complexes et délicats. Grâce à des processus de fabrication raisonnables et à un contrôle qualité strict, des roulements à section mince de haute qualité peuvent être produits pour répondre aux besoins de diverses applications haut de gamme. Dans le même temps, un entretien régulier peut prolonger efficacement la durée de vie des roulements et assurer le fonctionnement stable de l'équipement.
Foire Aux Questions (FAQ)
1. Quelle est la durée de vie des roulements à section mince ?
La durée de vie des roulements à section mince dépend des conditions de fonctionnement, des méthodes de maintenance et de la capacité de charge. Généralement, une lubrification raisonnable et un entretien régulier peuvent prolonger considérablement leur durée de vie.
2. Comment empêcher la cage de roulement à section mince de se briser ?
La clé pour éviter la rupture de la cage est d'assurer une lubrification adéquate, d'éviter les charges excessives, d'empêcher les corps étrangers de pénétrer, d'empêcher le fluage et de sélectionner des cages de haute qualité.
3. Quels sont les principaux domaines d’application des roulements à section mince ?
Les roulements à section mince sont largement utilisés dans les domaines de produits haut de gamme tels que les robots industriels, les véhicules aérospatiaux et les équipements médicaux, et sont particulièrement adaptés aux applications avec un espace limité et des exigences de poids strictes.
4. Comment nettoyer les roulements à section mince ?
Le nettoyage est divisé en deux étapes : le nettoyage grossier et le nettoyage fin. Lors d'un nettoyage grossier, utilisez un treillis métallique comme base et utilisez une brosse pour éliminer la graisse et la poussière sur la surface. Lors d'un nettoyage fin, mettez le roulement dans l'huile de nettoyage et faites-le tourner lentement pour le nettoyage.
5. À quoi faut-il faire attention lors du stockage des roulements à section mince ?
Les roulements à section mince doivent être stockés dans un environnement avec une humidité inférieure à 65 % et une température d'environ 20 degrés, placés sur une étagère supérieure à 30 cm, et éviter la lumière directe du soleil et les murs froids.