Comment calculer la vitesse nominale des roulements à rouleaux sphériques ?

Salut les amis ! En tant que fournisseur de roulements à rotule sur rouleaux, on me demande souvent comment calculer l'indice de vitesse de ces astucieux petits composants. J'ai donc pensé créer cet article de blog pour le décrire pour vous d'une manière simple et facile à comprendre.

Tout d’abord, parlons un peu de ce que sont les roulements à rotule sur rouleaux et de la raison pour laquelle l’indice de vitesse est si important. Les roulements à rotule sur rouleaux sont conçus pour supporter des charges radiales et axiales, et ils sont connus pour leur capacité à gérer les défauts d'alignement. Ils sont utilisés dans un large éventail d'applications, des machines industrielles aux systèmes automobiles. L'indice de vitesse, quant à lui, vous indique à quelle vitesse le roulement peut tourner en toute sécurité sans surchauffer ni subir une usure excessive.

Passons maintenant à l’essentiel du calcul de l’indice de vitesse. Il y a quelques facteurs dont vous devez tenir compte, et je vais passer en revue chacun d’eux étape par étape.

1. Charge dynamique de base (C)

La charge dynamique de base est une mesure de la capacité du roulement à résister à une charge radiale constante pendant un nombre de tours spécifié (généralement 1 million de tours) sans subir de rupture par fatigue. Vous trouverez la charge dynamique de base dans le catalogue du fabricant de roulements. Par exemple, si vous regardez leRoulements à rouleaux sphériques 22326BKD1, le catalogue vous fournira sa charge dynamique de base spécifique.

2. Charge dynamique équivalente (P)

La charge dynamique équivalente est la charge qui, si elle était appliquée constamment, produirait la même durée de vie que les conditions de charge réelles. Le calcul de la charge dynamique équivalente peut être un peu délicat car cela dépend du type de charge (radiale ou axiale), de l'ampleur de la charge et de la direction de la charge. Il existe différentes formules pour calculer la charge dynamique équivalente selon que le roulement est soumis à une charge radiale pure, une charge axiale pure ou une combinaison des deux.

Si vous avez une charge radiale pure (Fr), la charge dynamique équivalente (P) est simplement égale à la charge radiale, c'est-à-dire P = Fr. Cependant, s'il existe également une charge axiale (Fa), vous devez utiliser une formule plus complexe. Pour la plupart des roulements à rotule sur rouleaux, la formule de la charge dynamique équivalente est la suivante :

P = XFr + YFa

où X et Y sont des facteurs qui dépendent du rapport entre la charge axiale et la charge radiale (Fa/Fr) et de la conception du roulement. Vous pouvez retrouver les valeurs de X et Y dans le catalogue du fabricant de roulements.

3. Facteur de vie (fL)

Le facteur de durée de vie prend en compte la durée de vie souhaitée du roulement en termes de tours. Si vous souhaitez que le roulement dure plus longtemps, vous devrez réduire la charge qu'il peut supporter en toute sécurité. Le facteur de vie peut être calculé à l'aide de la formule suivante :

fL = (L10h x 60 xn / 10^6)^(1/p)

où L10h est la durée de vie souhaitée du roulement en heures, n est la vitesse de rotation en tours par minute (RPM) et p est l'exposant qui dépend du type de roulement (pour les roulements à rotule sur rouleaux, p = 10/3).

4. Facteur de vitesse (fV)

Le facteur vitesse prend en compte l'effet de la vitesse de rotation sur les performances du roulement. À mesure que la vitesse augmente, les conditions de lubrification changent et le risque de surchauffe et d'usure augmente. Le facteur de vitesse peut être trouvé dans le catalogue du fabricant de roulements et il est généralement indiqué en fonction du diamètre d'alésage du roulement et de la vitesse de rotation.

5. Facteur d'application (fA)

Le facteur d'application prend en compte les conditions de fonctionnement spécifiques du roulement. Par exemple, si le roulement fonctionne dans un environnement poussiéreux ou soumis à de fortes vibrations, vous devrez augmenter la charge dynamique équivalente pour tenir compte de ces facteurs. Le facteur d'application se trouve dans le catalogue du fabricant de roulements et est généralement indiqué sous forme de multiplicateur que vous devez appliquer à la charge dynamique équivalente.

Mettre tout cela ensemble

Une fois que vous disposez de tous les facteurs, vous pouvez calculer l’indice de vitesse à l’aide de la formule suivante :

n = (C / P)^(p) x fL x fV / fA

où n est l’indice de vitesse en tr/min.

Prenons un exemple pour illustrer comment cela fonctionne. Supposons que vous ayez unRoulements à rouleaux sphériques de type CAavec une charge dynamique de base (C) de 300 kN, une charge dynamique équivalente (P) de 60 kN, un facteur de durée de vie (fL) de 0,8, un facteur de vitesse (fV) de 0,9 et un facteur d'application (fA) de 1,2. En utilisant la formule ci-dessus, nous pouvons calculer l’indice de vitesse comme suit :

n = (300 / 60)^(10/3) x 0,8 x 0,9 / 1,2
n = 5^(10/3) x 0,8 x 0,9 / 1,2
n ≈ 1259 tr/min

Ainsi, dans cet exemple, la vitesse nominale du roulement est d’environ 1 259 tr/min.

Conseils pour maximiser l’indice de vitesse

Maintenant que vous savez comment calculer l’indice de vitesse, voici quelques conseils pour vous aider à l’optimiser :

• Choisissez le bon roulement: Assurez-vous de sélectionner un roulement adapté à votre application en termes de taille, de capacité de charge et d'exigences de vitesse. Par exemple, le23048CA/W33pourrait être un excellent choix pour certaines applications à grande vitesse.
• Lubrification adéquate: Une bonne lubrification est essentielle pour réduire la friction et la chaleur, ce qui peut contribuer à améliorer l'indice de vitesse du roulement. Utilisez le bon type et la bonne quantité de lubrifiant et assurez-vous de suivre les recommandations du fabricant concernant les intervalles de lubrification.
• Installation correcte: Une installation incorrecte peut provoquer un désalignement et une friction accrue, ce qui peut réduire l'indice de vitesse du roulement. Assurez-vous d'installer le roulement correctement, en utilisant les bons outils et techniques.
• Entretien régulier: Un entretien régulier, tel que le nettoyage, l'inspection et le remplacement des pièces usées, peut aider à maintenir le roulement en bon état et à prolonger sa durée de vie.

Conclusion

Calculer l'indice de vitesse des roulements à rotule sur rouleaux peut sembler un peu compliqué au début, mais une fois que vous avez compris les concepts de base et les facteurs impliqués, ce n'est en réalité pas si difficile. En suivant les étapes décrites dans cet article de blog et en prenant les précautions nécessaires, vous pouvez vous assurer que vos roulements fonctionnent de manière sûre et efficace à la vitesse souhaitée.

Si vous êtes à la recherche de roulements à rotule sur rouleaux de haute qualité ou si vous avez des questions sur les indices de vitesse ou d'autres problèmes liés aux roulements, n'hésitez pas à nous contacter. Nous sommes là pour vous aider à trouver les roulements adaptés à votre application et vous fournir le soutien dont vous avez besoin pour assurer le bon fonctionnement de votre équipement.

Références

• Catalogues des fabricants de roulements
• Manuel des machines