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nu roulement à rouleaux
Qu'est-ce qu'un roulement à rouleaux ?
Les roulements à rouleaux sont des roulements qui utilisent des rouleaux cylindriques, coniques ou sphériques comme éléments roulants. Contrairement au « contact ponctuel » des roulements à billes, la conception des roulements à rouleaux est basée sur le principe du « contact linéaire » ou du « contact linéaire modifié ».
Cette différence fondamentale leur permet de supporter des charges radiales ou axiales beaucoup plus élevées que les roulements à billes de même taille, mais généralement au détriment de la vitesse limite.
Principe de fonctionnement
Fonctionnalité La raison pour laquelle les roulements à rouleaux peuvent supporter des charges plus importantes et des performances plus élevées est que la zone de contact n'est pas un point unique mais plutôt une ligne (ou une surface). Cela signifie que la contrainte de contact est plus faible et qu'une charge plus importante est supportée. Cela augmente également la résistance aux chocs et atténue les performances globales. Il existe différents types de charges (radiales pures, axiales, capables d'auto-alignement -, etc.). Afin de répondre à cela, des types de composants roulants peuvent être utilisés, notamment coniques, cylindriques et sphériques.
Fonctionnalités principales
Caractéristiques principales Grande capacité de charge : Grâce au contact linéaire, cette fonctionnalité possède des capacités de charge radiales ou axiales élevées. Grande résistance aux chocs et aux vibrations : le contact de ligne et la structure solide permettent une manipulation efficace de la charge, des chocs et des vibrations. Rigidité élevée : les systèmes avec une déformation/relaxation plus élevée offrent une rigidité globale élevée avec une charge importante. Vitesse relativement faible : une masse et une friction plus élevées des rouleaux entraînent des limitations de vitesse beaucoup plus faibles par rapport à une bille de taille de roulement égale. Variété de conceptions : plusieurs options de conception différentes permettent d'optimiser les charges radiales pures, axiales pures ou un mélange de charges radiales et axiales.
Types principaux
Roulement à rouleaux cylindriques : Caractéristiques : Ces roulements sont dotés de rouleaux cylindriques et ont été initialement développés pour supporter des charges radiales très élevées tout en ayant une capacité extrêmement faible pour les charges axiales. Disponible en configurations à une-rangée et à deux-rangées. Certains possèdent une faible résistance à la force axiale et sont dotés de nervures pour diriger les rouleaux. Applications : Couramment utilisé dans les boîtes de vitesses, les gros moteurs électriques et les cols de laminoirs. Roulement à rouleaux coniques : Caractéristiques : Les rouleaux ont la forme d'un tronc de tronc. Ils sont capables de résister à des charges radiales importantes ainsi qu'à des charges axiales unidirectionnelles. L'ensemble rouleau avec bagues intérieure et extérieure est séparable pour permettre une installation et un réglage faciles du jeu. Ils sont généralement utilisés par paires pour contrer les charges axiales bidirectionnelles. Applications : ces roulements sont utilisés dans les moyeux de roues de véhicules, les boîtes de vitesses, les engins de construction et les essieux de camions lourds. Roulement à rouleaux sphériques : Caractéristiques : Ces roulements sont dotés de rouleaux en forme de barillet- ainsi que d'un chemin de roulement à bague extérieure sphérique. Il est auto-alignant et capable de résister à des charges radiales très élevées, à des charges axiales modérées dans les deux sens, ainsi qu'à une déflexion importante de l'arbre. Applications : Ces roulements à rotule sur rouleaux sont utilisés dans les machines vibrantes, les machines à papier et les arbres de transmission longs. Roulement à aiguilles : Caractéristiques : Ce roulement est doté de rouleaux cylindriques longs et fins appelés aiguilles. Le roulement a une petite section radiale-, mais une capacité de charge radiale élevée. Il est unique en ce sens qu'il ne peut pas résister aux charges axiales. Applications : Ces roulements sont utilisés dans des conceptions compactes telles que les transmissions de véhicules et les liaisons de machines. Caractéristique du roulement à rouleaux de poussée : fabriqué sur mesure pour supporter des charges axiales importantes et ne peut jamais supporter des charges radiales. Cela comprend les butées à rouleaux cylindriques, les butées à rouleaux coniques et les butées à rouleaux sphériques. Utilisation : Turbines hydrauliques verticales, couronnes d'orientation de grandes grues, machines de moulage par injection.
Avantages et inconvénients
Avantages
Capacité de charge radiale ou axiale impressionnante.
Grande résistance aux chocs et aux vibrations.
Grande rigidité et très légère déformation sous charge.
Bonne capacité de désalignement. Une bonne capacité de désalignement est bonne et spécifique aux roulements à rotule sur rouleaux.
Certains types auront un dégagement réglable. Un exemple inclut certains roulements à rouleaux coniques.
Inconvénients
Les roulements à billes ont généralement une limite plus élevée.
L'augmentation de la température et le frottement sont relativement élevés.
L'installation et la lubrification doivent être de haute qualité et précises.
La plupart des types ne supportent pas simultanément des charges radiales et axiales élevées, à l'exception des roulements renflés, par exemple les roulements à rouleaux coniques.
Le bruit est généralement plus élevé que celui des roulements à billes, surtout en fonctionnement.
Principaux domaines d'application
Les roulements à rouleaux sont indispensables dans l'industrie lourde, les équipements lourds et les conditions opérationnelles très extrêmes. L'application forte est dans les laminoirs en acier, les mines et les grandes boîtes de vitesses. Les véhicules lourds comprennent les roues, les moyeux et les transmissions. Les éoliennes et les grands générateurs hydrauliques ont également des capacités de charge élevées. « Le transport de grands élévateurs à godets et de convoyeurs est également indispensable. Les roulements à rotule sur rouleaux sont principalement utilisés dans les cribles vibrants et les alimentateurs. Les composants aérospatiaux lourds comprennent les trains d’atterrissage et les systèmes de rotor d’hélicoptère.
Conclusion
Lorsque les principales exigences d'une application sont la capacité de charge, la résistance aux chocs et la rigidité, plutôt que la limitation de la vitesse, les roulements à rouleaux constituent le choix incontesté. Il joue un rôle irremplaçable dans les machines lourdes et les environnements difficiles, fournissant un support solide à l’épine dorsale de l’industrie.
