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Types de roulements à rouleaux
Roulements à rouleaux de forme cylindrique
Comme leur nom l'indique, les roulements à rouleaux cylindriques sont un type particulier de roulements à rouleaux dans lesquels les cylindres sont utilisés comme élément roulant et comme agent de séparation. En raison de la surface intérieure plane, ce type de roulements offre une plus grande surface de contact sur les bagues intérieures et extérieures. Les roulements à rouleaux cylindriques conviennent particulièrement aux applications nécessitant des performances élevées et une capacité de charge élevée.
Roulements à rouleaux coniques
Les roulements à rouleaux coniques sont disponibles en différentes tailles et structures ; contrairement à la plupart des autres types de roulements, dans les roulements à rouleaux coniques, la bague extérieure est appelée cuvette et la bague intérieure est appelée cône en raison de leur forme. Ce type de roulement se compose généralement de quatre éléments de base : une cuvette, un cône, des rouleaux coniques et une cage qui maintient ces rouleaux au bon endroit.
Roulements à rouleaux sphériques
Les roulements à rotule sur rouleaux sont conçus pour supporter des charges lourdes, des vibrations importantes et un désalignement. En raison du jeu radial interne plus important que celui des roulements à billes à gorge profonde, un arbre et un boîtier spéciaux s'adaptent selon les besoins. Leur capacité à supporter de fortes vibrations et un mauvais alignement les rend idéaux pour les applications dans l'industrie des granulats et les moteurs de vibrateurs/secoueurs ainsi que les boîtes de vitesses, les gros moteurs électriques, les générateurs et autres applications lourdes.
Roulement à aiguilles
Un roulement à aiguilles est un type spécial de roulement à rouleaux qui utilise des rouleaux cylindriques longs et fins ressemblant à des besoins. Leurs éléments roulants sont de petit diamètre et de grande longueur. Les roulements à aiguilles sont de taille compacte, peuvent supporter des charges radiales élevées et ont des vitesses limitées. Ils peuvent être fournis avec ou sans bague intérieure et se trouvent généralement dans l'industrie aérospatiale, les culbuteurs, les suiveurs de came, les boîtes de vitesses, les transmissions de véhicules, les arbres de transmission et bien plus encore.
Roulements à rouleaux de poussée
Les butées supportent uniquement les charges de poussée et ont une capacité de charge radiale minimale. Semblable à d’autres types de roulements à rouleaux, la butée à rouleaux utilise des rouleaux. Ils ont des capacités d'auto-alignement et des rouleaux convexes.
Roulements d'engrenage
Les roulements à rouleaux qui se combinent avec des engrenages épicycloïdaux sont appelés roulements à engrenages. Une alternance concentrique de roues dentées et de rouleaux avec un pas de roue denté et des diamètres de rouleaux égaux est utilisée pour représenter chaque composant. Les rouleaux et les roues dentées conjugués ont des largeurs identiques lorsqu'ils sont utilisés par paires. L'engagement est en forme de chevrons ou est incliné sur les faces d'extrémité. Un roulement d'engrenage pourrait être utilisé comme mécanisme d'engrenage planétaire cinématiquement simple dans les montres et les appareils de mesure.
Lors du choix du bon roulement à rouleaux, plusieurs facteurs critiques doivent être pris en compte
Capacité de chargement
Déterminez l'ampleur et la direction de la charge que le roulement supportera, qu'elle soit radiale, axiale ou une combinaison des deux.
Vitesse
Tenez compte de la vitesse de rotation de l'application, car une vitesse excessive peut avoir un impact sur les performances des roulements.
Conditions environnementales
Évaluez l'environnement d'exploitation, y compris la température, l'humidité et l'exposition aux contaminants, car ces facteurs peuvent affecter la durée de vie des roulements.
Alignement et désalignement
Déterminez si l'application nécessite que le roulement gère le désalignement et sélectionnez un type approprié en conséquence.
Contraintes spatiales
Tenez compte de l'espace disponible au sein de la machine, car des solutions compactes telles que des roulements à aiguilles peuvent être nécessaires dans des espaces restreints.
Exigences de précision
Certaines applications exigent une grande précision, comme celles des industries médicales ou des semi-conducteurs.
Utilisation d'un élément roulant
Dans les roulements à rouleaux et les roulements à billes, il existe un élément roulant, une cage et des roulements constitués d'un roulement. Lorsque l’élément roulant du roulement est une bille sphérique, il est simplement appelé roulement à billes.
Les roulements à rouleaux sont conçus pour résister à de lourdes charges
Les roulements à rouleaux utilisent des rouleaux à la place des billes, ce qui les rend capables d'être utilisés dans des charges radiales et axiales où des désalignements sont possibles. Dans divers cas, ils sont utilisés dans les automobiles comme les camions, les bus et les véhicules.
Répartition des charges
Dans le cas des roulements à billes, ils fonctionnent pour transférer les charges du chemin de roulement extérieur au chemin de roulement intérieur, tandis que dans le cas des roulements à rouleaux, ils répartissent la charge sur une grande surface, ce qui rend souhaitable une meilleure gestion de la charge par rapport au roulement à billes. Cela se produit grâce au contact de ligne qui le rend capable de supporter la résistance et les chocs.
Quel roulement est le meilleur
Les roulements à billes et les roulements à rouleaux peuvent avoir des capacités différentes, le roulement à rouleaux peut être bon en termes de chocs et de conditions de résistance élevée, tandis que les roulements à billes peuvent être bons pour un fonctionnement à des vitesses plus élevées.
En fonction d'exigences spécifiques, telles que la direction des charges et la rigidité, un roulement à rouleaux peut être constitué d'une ou deux rangées d'éléments roulants. La configuration du roulement soutient et dirige l'arbre ou la charge radialement ou axialement par rapport à d'autres composants tels que les carters. Deux blocs de support, montés aux deux extrémités ou intermittents, doivent serrer l'arbre sans utiliser de boulons.
Configuration des roulements localisés et non localisés
Dans une configuration de positionnement, le support de roulement touche l'arbre axialement. D'un autre côté, un agencement de roulements libres fournit des déplacements axiaux dus à la différence de dilatation thermique ou de contrainte entre l'arbre et le boîtier. De plus, il offre une tolérance plus élevée sur les composants, affectant la distance entre les roulements.
Configuration des roulements ajustée
Dans une configuration de roulement ajustée, l'arbre se déplace d'avant en arrière ; un support de roulement permet un déplacement positif tandis que l'autre (en croix) permet le positionnement de l'arbre dans la direction opposée. Les utilisateurs doivent d'abord régler le jeu lors du montage du composant. Des exemples de roulements à rouleaux avec une telle configuration sont les roulements à rouleaux coniques (discutés ci-dessous).
Configuration des roulements flottants
Dans un agencement flottant, le roulement à positionnement croisé et les composants de contact se déplacent librement axialement ou radialement sur des distances variées entre les deux points d'extrémité. La différence de dilatation thermique entre l'arbre et le boîtier ainsi que les tolérances du composant déterminent la distance de flottement. Les roulements à rotule et à gorge profonde sont des exemples de roulements à rouleaux avec une configuration flottante.
Pour comprendre le fonctionnement des roulements à rouleaux, il est préférable de comprendre leur conception. Un roulement peut contenir des billes, des rouleaux à billes, des rouleaux coniques ou des rouleaux à aiguilles. Ils comportent une bague intérieure et extérieure avec des chemins de roulement pour les pièces en cage. Ils comprennent également un lubrifiant pour réduire la friction et des joints pour empêcher l'entrée de particules susceptibles de contaminer l'huile.
Les poches à l'intérieur des cages séparent les éléments roulants et maintiennent un espacement constant lorsque les appareils roulent sur les pistes de course. Comme mentionné ci-dessus, les roulements à rouleaux sont disponibles dans différentes configurations, notamment des éléments à une ou deux rangées.
Les cylindres situés entre les chemins de roulement intérieur et extérieur permettent aux éléments en cage de rouler dans les chemins de roulement le long d'un seul axe. Les éléments roulants glisseraient hors de leur position en fonctionnement sans les cages, provoquant une défaillance des roulements. Les cages ne supportent aucune charge et leur rôle est de maintenir les rouleaux en place. Il existe également des roulements sans cage appelés roulements entièrement complémentaires (FCB). Habituellement, les FCB comportent davantage d’éléments roulants, supportant des charges plus lourdes. Un autre avantage est qu'ils peuvent résister à des chocs soudains, car les rouleaux répartissent uniformément la charge sur tout le chemin de roulement.
Il est également nécessaire de lubrifier les roulements à rouleaux. Le fait de graisser ou non dépend du produit que vous achetez. Les roulements à rouleaux scellés sont généralement pré-lubrifiés et aucun graissage supplémentaire n'est requis. Les modèles non étanches nécessitent un plan de lubrification appelé lubrification élastohydrodynamique et doivent respecter les spécifications du fabricant.
Dans ce régime de graissage, un lubrifiant, généralement inférieur à un micron, est appliqué avec des niveaux de pression atteignant jusqu'à 34 500 bars (500,000 psi). La graisse solidifie partiellement et déforme élastiquement les éléments roulants et la surface de contact. Toute contamination de l’huile peut entraîner une dégradation significative de la surface de contact et entraîner l’accumulation d’un plus grand nombre de particules d’usure.
Les roulements à rouleaux, y compris les roulements cylindriques, coniques, sphériques et à aiguilles, sont construits à partir de quatre composants fondamentaux
Bague intérieure
La bague intérieure est le composant relié à l'arbre rotatif. Il sert de surface portante principale du roulement et interagit directement avec les rouleaux. La conception et la géométrie de la bague intérieure sont essentielles aux performances du roulement et doivent être correctement montées sur l'arbre pour garantir une répartition efficace de la charge.
Anneau extérieur
La bague extérieure, qui entoure la bague intérieure et fournit une surface de montage fixe pour le roulement. Il est relié au boîtier ou à la structure de la machine. Tout comme la bague intérieure, la conception de la bague extérieure joue un rôle essentiel dans le fonctionnement du roulement. Il doit être solidement positionné dans le boîtier de roulement.
Les rouleaux sont les éléments porteurs du roulement. Ces composants cylindriques, coniques, sphériques ou en forme d'aiguille transmettent les forces appliquées et permettent une rotation fluide. La conception des rouleaux varie en fonction du type de roulement et de l'application. Les rouleaux cylindriques se trouvent généralement dans les roulements à rouleaux cylindriques, tandis que les rouleaux coniques sont utilisés dans les roulements à rouleaux coniques, etc.
Cage (retenue de rouleau)
La cage, également connue sous le nom de dispositif de retenue des rouleaux ou séparateur, est un composant crucial qui maintient l'espacement et l'alignement des rouleaux dans le roulement. Il évite que les rouleaux n'entrent en contact direct les uns avec les autres, ce qui pourrait entraîner des frottements et de l'usure. De plus, la cage aide à répartir uniformément le lubrifiant dans le roulement. Le matériau et la conception de la cage peuvent différer en fonction des exigences spécifiques du roulement.
La sélection des roulements à rouleaux adaptés à une application spécifique nécessite la prise en compte de plusieurs facteurs
Exigences de charge
Déterminez l'ampleur et le type de charge que le roulement doit supporter, qu'elle soit radiale, axiale ou combinée.
Vitesse
Tenez compte de la vitesse de rotation ou linéaire à laquelle le roulement fonctionnera pour vous assurer qu'il peut gérer le régime requis.
Des conditions de fonctionnement
Évaluez les facteurs environnementaux tels que la température, l'humidité et l'exposition à la poussière ou aux produits chimiques qui peuvent affecter les performances du roulement.
Contraintes d'espace et de conception
Tenez compte de l'espace disponible ainsi que de la taille, de la conception et des exigences de montage du roulement.
Le roulement doit laisser un certain espace lors de l'installation afin qu'il puisse tourner librement pendant le travail. Cependant, si l'écart est trop grand ou trop petit, le roulement peut mal fonctionner. Il doit donc être ajusté en fonction de la taille du roulement et des exigences de travail.
Nettoyage
Il est très important de garder les roulements propres. Chaque fois que l'huile lubrifiante est remplacée, les roulements doivent être nettoyés et vérifiés pour détecter toute anomalie, telle que corps étrangers, dommages, etc.
Lubrification régulière
Les roulements doivent être correctement lubrifiés pendant leur utilisation pour réduire l'usure et la friction. Par conséquent, il est nécessaire d’ajouter régulièrement une quantité appropriée d’huile lubrifiante ou de graisse aux roulements et de faire attention au nettoyage et au remplacement de la graisse.
Inspection régulière
Les roulements subiront une usure et une fatigue pendant le travail, c'est pourquoi les roulements doivent être inspectés et remplacés régulièrement pour éviter les pannes et affecter le fonctionnement normal de l'équipement.
Notre usine
HAXB est l'un des principaux fabricants de roulements rigides à billes de haute qualité en Chine. Comprend également des roulements à rouleaux coniques à paroi mince. La vitesse de rotation peut atteindre plus de 25,000 tr/min et peut être adaptée à tous types de moteurs à grande vitesse. Notre marque HAXB produit principalement des roulements moyen et haut de gamme (roulements à billes, roulements à aiguilles et roulements autolubrifiants), dans l'espoir d'offrir aux utilisateurs des choix plus appropriés.
Q : À quoi sert un roulement à rouleaux ?
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