Principes de base des roulements: roulements de précision supplémentaire

- Oct 07, 2019-

Principes de base des roulements: roulements de précision supplémentaire

Dans certains travaux industriels, les roulements standard ne peuvent tout simplement pas fournir la précision nécessaire à l'application. C'est ici que les roulements de précision supplémentaires entrent en jeu. Ces roulements permettent une tolérance et une précision très fines. Ils conviennent parfaitement aux applications soumises à des exigences strictes en matière de vitesse (RPM) et de précision du guidage. Il existe deux principaux types de roulements de précision : les roulements à gorge profonde et les roulements à contact oblique.

Les roulements à gorge profonde comprennent des épaulements complets de chaque côté des chemins de roulement des bagues intérieure et extérieure, ce qui permet d'ajouter facilement des joints d'étanchéité ou des boucliers. Ces roulements peuvent supporter des charges radiales, des charges axiales ou une combinaison des deux. Ils sont proposés dans de nombreuses tailles, y compris des roulements de précision miniatures, et sont disponibles en différents types de cages. Parmi les types de roulements les plus utilisés , les roulements à gorge profonde extrêmement polyvalents.

Les roulements à contact oblique ont un épaulement annulaire complet; l'autre épaule est partiellement ou complètement enlevée. Cela leur permet d’avoir une balle plus grosse, ce qui offre une plus grande capacité de charge et de vitesse. Différents modèles de cages sont également disponibles pour répondre aux exigences spécifiques en matière de vitesse élevée. Les roulements à contact peuvent supporter des charges axiales ou une combinaison de forces axiales et radiales, mais ils ne peuvent supporter des charges radiales seules. Lorsqu'ils sont mis en œuvre dos à dos ou face à face, ils peuvent supporter des charges axiales dans les deux sens.


Les roulements à contact oblique sont disponibles en deux types: séparables et non séparables. Ces classifications indiquent si la bague extérieure peut être retirée de la bague intérieure. Les roulements à contact oblique séparables sont particulièrement utiles lors de l'installation dans un trou borgne et dans les applications nécessitant un ajustement serré.

Fermetures et cages pour roulements de précision

Les fermetures de roulements servent à protéger les roulements des dommages internes causés par la manipulation. Pour les roulements de précision supplémentaire, ces fermetures sont généralement en téflon, en acier inoxydable ou en d'autres matériaux à hautes performances. Il existe deux principaux types de fermeture disponibles pour les roulements de précision supplémentaires: les boucliers et les joints. Les deux sont conçus pour empêcher la contamination et la lubrification.

Les boucliers sont appliqués à la bague intérieure du roulement, les joints à la bague extérieure. Choisir entre ces deux types de fermetures signifie choisir des priorités - si une application nécessite une efficacité d'étanchéité, une capacité de vitesse ou un couple de roulement. Les boucliers ont une efficacité d'étanchéité inférieure, mais ils n'augmentent pas le couple de roulement ni les vitesses limites. Les joints permettent une protection renforcée des roulements, mais ils limitent la vitesse de fonctionnement tout en augmentant le couple et la température.

La plupart des assemblages de roulements utilisent des cages à roulements pour créer et maintenir un espacement uniforme des billes, réduire le couple et minimiser l'accumulation de chaleur. Les cages de roulement existent dans un certain nombre de conceptions qui peuvent être appliquées à la fois aux roulements à gorge profonde et aux roulements angulaires. Les cages sont généralement sélectionnées en fonction des besoins spécifiques et de l'objectif du roulement concerné.

Les roulements de précision standard utilisent généralement des cages en acier embouti. D'autre part, les roulements de précision supplémentaires utilisent des cages en acier inoxydable, en bronze ou en phénolique. Les cages en ces matériaux offrent des vitesses plus élevées et de meilleures capacités de chargement. Les cages peuvent être utilisées pour répondre à des besoins généraux, ainsi qu'à des exigences de faible couple, de vitesse élevée, de lubrification et de niveau sonore.

Paramètres ABEC pour les roulements de précision

Tous les roulements à billes de précision doivent être fabriqués selon les normes du Comité des ingénieurs en roulements annulaires (ABEC), qui sont conformes aux normes définies par l' Organisation internationale de normalisation (ISO). Les normes ABEC définissent des tolérances pour les caractéristiques et dimensions principales des roulements, permettant ainsi une cohérence dans l’industrie.

Les paramètres abordés dans ces directives incluent l’arrondi et la conicité de l’alésage, la variation de largeur, l’alésage et le voile de la course et le voile radial. Les nombres ABEC croissants indiquent des tolérances plus strictes: plus le nombre est élevé, plus le roulement est performant. Les roulements ABEC 1 à 3 sont généralement destinés à un usage général, tandis que les roulements ABEC 5 à 7 sont utilisés pour des applications nécessitant une précision supérieure et des vitesses plus élevées. Les roulements des classes de précision ABEC supérieures, destinés à être utilisés dans des logements fixes, ont des billes plus rondes et des chemins de roulement plus lisses.

Cependant, les clients ne doivent pas automatiquement opter pour les classes supérieures. Les roulements haut de gamme peuvent coûter trois à cinq fois plus cher que les roulements bas de gamme. Il est donc important de comprendre les besoins exacts de l'application afin de faire le bon choix. Dans de nombreux cas, les roulements ABEC standard supérieurs ne sont pas nécessaires.

Assurer la performance maximale des roulements de haute précision

Avant de mettre en œuvre des roulements de précision supplémentaires, les utilisateurs doivent s’assurer que leurs systèmes sont configurés pour réussir. Plusieurs facteurs clés doivent être pris en compte, mais la précharge et le jeu interne radial en sont deux des plus importants. Les utilisateurs doivent examiner attentivement ces éléments pour s'assurer que les roulements peuvent fonctionner efficacement dans des conditions favorables.

Le jeu radial doit être suffisant pour que les roulements puissent supporter la course maximale possible de la bague intérieure par rapport à la bague extérieure. On parle également de «jeu radial». Un dégagement interne radial adéquat est essentiel, car le métal se dilatera inévitablement. choisir le bon jeu empêche les roulements à billes en métal de se gripper dans leurs logements en cas de dilatation. Les roulements sans jeu radial suffisant échoueront à cause de ces interférences et de ces effets contraignants.

Le préchargement, en revanche, implique la suppression du jeu interne dans un roulement. L'application d'une charge de poussée permanente élimine les jeux radiaux et axiaux, ce qui rend l'installation très rigide. Le préchargement permet de supprimer le jeu final et le runout. Cela peut être accompli par le biais de la précontrainte de ressort, du réglage axial ou de l'application de roulements duplex.

Les roulements duplex sont des paires appariées de roulements conçues pour fournir un préchargement intégré. Les roulements sont serrés ensemble lors de l'installation dans des configurations face à face (DB), dos à dos (DF) ou tandem (DT). Chacun des roulements ayant un décalage de précharge correspondant, ils se compensent. Cela augmente la rigidité axiale et radiale et leur permet de résister à des charges de poussée bidirectionnelles ou unidirectionnelles lourdes.

Les ajustements d'arbre et de logement sont également des facteurs importants à garder à l'esprit lorsque vous utilisez des roulements de précision supplémentaires. Les utilisateurs doivent évaluer l'application prévue du roulement avant de décider de la précision d'un ajustement approprié. Des ajustements plus souples sont nécessaires lorsque le mouvement axial doit s'adapter à la charge du ressort et à la dilatation thermique, ou lorsque des forces de serrage axiales sont en jeu. L'assemblage est également beaucoup plus simple avec des ajustements plus souples. Des ajustements plus serrés sont idéaux lorsque l'application nécessite une tolérance au transfert de chaleur, à l'élimination des chocs de vibration ou au support d'une charge radiale importante, pour ne citer que quelques scénarios courants.

Enfin, les utilisateurs doivent déterminer si les roulements de précision supplémentaires fonctionneront mieux avec une lubrification à la graisse ou à l'huile. La graisse est le choix standard dans la plupart des scénarios. Toutefois, l'huile doit être envisagée pour les applications impliquant des vitesses plus élevées car ces scénarios offrent un degré de refroidissement plus élevé et créent un couple minimal. L'huile doit être remplacée plus souvent que la graisse, qui dure plus longtemps sans entretien.