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Qu'est-ce qu'un roulement à contact oblique ?
Les roulements à billes à contact oblique sont des roulements capables de supporter simultanément des charges radiales et axiales. Le nom « contact angulaire » vient de sa caractéristique de conception : il existe un angle de contact entre le chemin de roulement et la bille (élément roulant).
Angle de contact : L'angle entre la ligne reliant le point de contact entre la bague du roulement et la bille en acier et le plan radial du roulement. Cet angle est crucial pour que le roulement puisse résister aux charges axiales.
Angles de contact courants : 15 degrés (code C), 25 degrés (code AC), 30 degrés (code A) et 40 degrés (code B). Plus l'angle de contact est grand, plus la capacité à résister aux charges axiales est forte.
Principe de fonctionnement
Lorsque la force axiale agit sur un roulement, le contact angulaire décompose cette force en composantes radiales et axiales, permettant au roulement de résister à des charges dans les deux sens, ce qui peut être considéré comme combinant les fonctions des roulements à billes à gorge profonde et des butées à billes.
Fonctionnalités principales
Capable de résister à des charges combinées : capable de résister simultanément aux forces axiales radiales et unidirectionnelles. C'est sa caractéristique la plus importante.
Capacité à grande vitesse : en raison de l’utilisation de billes comme éléments roulants, leur vitesse maximale est généralement supérieure à celle des roulements à rouleaux.
Rigidité élevée : grâce à la précharge, le jeu interne peut être éliminé, la rigidité du système de roulement peut être améliorée et la déformation sous charge peut être réduite.
Haute précision de rotation : grâce à la technologie de prétension, les roulements à contact oblique peuvent fournir un guidage axial très précis, ce qui les rend largement utilisés dans les applications de haute-précision.
Généralement utilisé par paire : un seul roulement à contact oblique ne peut résister à une force axiale que dans une seule direction. Afin de fixer la position bidirectionnelle de l'arbre et de résister aux forces axiales bidirectionnelles, ils doivent généralement être installés par paires.
Principales méthodes d'installation et de configuration
Étant donné qu'un seul roulement à contact oblique ne peut résister qu'à une force axiale unidirectionnelle, dans les applications pratiques, ils sont principalement appariés et utilisés des manières suivantes :
Configuration arrière-à-arrière
Caractéristique : Les faces d'extrémité larges des deux roulements sont installées l'une par rapport à l'autre.
Avantages : Offre une plus grande rigidité des moments et peut résister efficacement aux moments de renversement. La ligne de pression du roulement est divergente, offrant une bonne stabilité.
Application : convient aux applications nécessitant une rigidité et une résistance élevées aux couples complexes, telles que les broches de machines-outils, les boîtes de vitesses, etc.
Configuration face à face
Caractéristique : Les faces d'extrémité étroites des deux roulements sont installées l'une par rapport à l'autre.
Avantages : La ligne de pression du roulement converge. L'allongement thermique et l'erreur d'installation de l'arbre ne sont pas aussi sensibles que les configurations-dos à-dos, et la capacité de centrage est légèrement meilleure.
Application : Convient aux situations dans lesquelles un allongement thermique de l'arbre ou une neutralité légèrement médiocre peuvent se produire.
Configuration série
Caractéristique : Deux roulements sont installés en parallèle dans la même direction.
Avantages : Peut supporter des charges axiales dans la même direction, améliorant considérablement la capacité de charge axiale dans une seule direction.
Applications : Convient aux charges importantes provenant de forces axiales unidirectionnelles. Notez que les forces axiales inverses peuvent facilement endommager la configuration en série. L'utilisation d'un troisième roulement pour fournir un support inverse peut donc s'avérer efficace.
Avantages et inconvénients
Avantages :
Il a une capacité portante à la fois radiale et axiale-.
Haute vitesse, faible friction.
Une rigidité et une précision élevées peuvent être obtenues grâce au pré-serrage.
Fonctionnement fluide avec un faible bruit.
Inconvénients :
Nécessite généralement une utilisation couplée, ce qui augmente le coût et la complexité de l'installation.
Sensible aux erreurs d'installation (telles qu'un mauvais alignement).
Ne peut résister qu'à une force axiale unidirectionnelle (roulement unique).
La fabrication et le réglage (pré-serrage) sont plus complexes que les roulements rigides à billes.
Principaux domaines d'application
Les roulements à contact oblique sont le choix préféré pour les applications nécessitant une vitesse élevée, une haute précision et une rigidité élevée.
1.Secteur automobile : moyeux de roues, différentiels, turbocompresseurs et boîtes de vitesses.
2. Broches de machines-outils : les applications typiques incluent les systèmes de broches des tours, des fraiseuses et des centres d'usinage.
3.Aérospatiale : composants critiques tels que les moteurs et les systèmes de transmission des hélicoptères.
4.Robotique : articulations et pièces réductrices de robots.
5. Dispositifs de transmission à engrenages.
6.Moteurs et pompes : tels que les pompes centrifuges et les moteurs à grande vitesse-.
Conclusion
Les roulements à contact oblique démontrent généralement de bonnes performances lors d'une rotation à grande vitesse-et lorsqu'ils sont soumis à des forces axiales importantes. Dans le même temps, ils offrent un équilibre entre précision, vitesse et capacité de charge-. Lorsque les applications présentent ces exigences, les roulements à contact oblique constituent sans aucun doute le meilleur choix.
