Guide et aperçu des roulements auto-aligneurs

Guide et aperçu des roulements auto-aligneurs

Palier à alignement automatique

Figure 1 : Palier à alignement automatique

Les roulements à billes auto-alignants sont idéaux pour les applications présentant des problèmes de désalignement entre l'arbre et le logement. Grâce à leur conception, les roulements à billes auto-aligneurs peuvent accepter jusqu'à 3° de désalignement sans augmenter la quantité de friction et de chaleur de friction produite. Toutefois, l'angle de contact étant relativement faible sur ces roulements, la capacité de charge axiale n'est pas aussi élevée que celle des roulements à contact angulaire, par exemple. Ces roulements peuvent supporter des désalignements statiques et dynamiques. Un roulement à billes auto-alignant étanche le protège également de la saleté et d'autres contaminants. Les roulements à billes auto-aligneurs trouvent leur utilité dans de nombreux domaines différents, tels que l'exploitation minière, l'industrie alimentaire et la production de masse, comme l'industrie textile.

Table des matières

Construction de roulements à billes auto-alignants

Les roulements à billes à alignement automatique sont composés d'une bague extérieure, d'une bague intérieure, d'éléments roulants, d'une cage pour loger les éléments roulants et de joints qui protègent les billes des contaminants et autres saletés. Grâce à leur conception, ces éléments permettent aux paliers auto-aligneurs de compenser tout désalignement statique ou dynamique d'un ensemble arbre et logement jusqu'à 3°. Ils génèrent également beaucoup moins de chaleur que les autres roulements en raison de la faible friction à l'intérieur du roulement, ce qui leur permet de fonctionner plus froidement que les autres roulements à des vitesses plus élevées.

  • Bague extérieure : La bague extérieure des roulements a une forme sphérique lisse sans chemin de roulement. La forme de la bague extérieure permet un léger mouvement à l'intérieur du roulement, ce qui permet au roulement de s'auto-aligner.
  • Bague intérieure : La bague intérieure du roulement à rotule possède deux chemins de roulement qui maintiennent les billes et la cage en place.
  • Éléments roulants et cage : Les éléments roulants des roulements à billes à rotule sont maintenus en place par la cage et la bague intérieure. Comme il y a une configuration libre entre les billes et les bagues intérieure et extérieure, la friction et la chaleur de friction sont très faibles. La cage est généralement en acier estampé, en PA66, en fibre de verre renforcée ou en laiton usiné.
  • Sceau : Un roulement à billes auto-alignant étanche garantit que la saleté et les autres contaminants n'affectent pas les éléments roulants du roulement.

Avantages et inconvénients des roulements à alignement automatique

Les roulements à billes auto-alignants présentent de nombreux avantages par rapport aux autres types de roulements, tels que les roulements coniques, les roulements à billes à gorge profonde et les autres types de roulements à billes. Cependant, les roulements à billes à alignement automatique ne sont pas aussi performants en termes de capacité de charge.

Avantages

  • Désalignement : Les roulements à billes auto-alignants peuvent contrer un désalignement statique et dynamique allant jusqu'à 3°.
  • Durée de vie : Ces roulements offrent d'excellentes performances à grande vitesse et génèrent beaucoup moins de chaleur et de friction que les autres types de roulements à billes. Cela leur permet de fonctionner plus froidement et de prolonger leur durée de vie tout en réduisant la maintenance.
  • Performance des charges légères : Ce type de roulement a des exigences de charge très faibles, ce qui signifie que ses performances sont excellentes, même sous des charges légères.
  • Faible bruit : Les roulements à billes à alignement automatique produisent de faibles niveaux de bruit en raison de la conformité libre entre les billes et la bague extérieure. Ils sont donc particulièrement adaptés à une utilisation dans des articles ménagers tels que les ventilateurs et les climatiseurs.

Disadvantages

  • Types de charge : Les roulements à billes des roulements à rotule sur billes sont montés à un angle relativement droit entre la bague intérieure et la bague extérieure. Cela signifie que les types de charge que le roulement peut supporter sont radiaux, avec une faible capacité de charge axiale.
  • Montant de la charge : Comme les roulements à billes ont un petit point de contact avec la charge, la quantité de charge que ce type de roulement peut supporter est relativement faible.

Montage d'un roulement à rotule

Montage d'un roulement auto-aligné

Figure 2 : Montage d'un roulement auto-aligné roulement à billes-auto-aligné.jpg

La plupart des roulements à billes à alignement automatique seront montés à l'aide d'un manchon de serrage. Dans les étapes ci-dessous, nous expliquons comment effectuer cette procédure :

Installation d'un roulement à rotule sur le manchon de serrage

  1. Les roulements sont souvent livrés avec un film de protection qui protège les composants des influences extérieures pendant le transport. Veillez à retirer ce film avant de monter le roulement
  2. Huilez la surface extérieure du roulement avec de l'huile ou de la graisse.
  3. Appliquez de l'huile sur l'adaptateur.
  4. Ouvrez légèrement l'adaptateur à l'aide d'un tournevis et faites-le glisser en place sur l'arbre.
  5. Une fois que l'adaptateur est dans la bonne position, positionnez le roulement sur le manchon de l'adaptateur. Si l'arbre est fileté, il sera utile d'utiliser un écrou pour amener le roulement au bon endroit ; sinon, utilisez un kit de poussée de roulement ou un petit maillet.
  6. Une fois le roulement en place, testez la rotation du roulement sur la bague extérieure. Il doit pouvoir tourner librement, mais pas pivoter.
  7. Bloquez le roulement en place avec une rondelle de blocage en retirant d'abord l'écrou, en plaçant la rondelle en place, puis en remettant l'écrou.

Note : Si le manchon adaptateur est desserré ou n'est pas correctement fixé en place, la bague intérieure peut commencer à tourner sur le manchon adaptateur. Cela entraîne une friction excessive entre les trois composants et peut endommager l'arbre, l'adaptateur et le roulement.

Critères de sélection

Lors de la sélection de roulements à alignement automatique, les principales considérations portent sur les éventuels problèmes d'alignement, la vitesse de rotation, le type de charge, la taille de la charge, les tolérances et les dimensions du roulement :

  • Désalignement : Le choix des roulements à rotule se résume souvent à la nécessité. Lorsqu'une opération souffre d'un éventuel désalignement de l'arbre, l'option pour un roulement à billes auto-alignant est claire. N'oubliez pas que la plupart des roulements à alignement automatique peuvent supporter des désalignements ne dépassant pas 3°. Tout ce qui est supérieur à cela nécessiterait des conceptions uniques.
  • Vitesse : La vitesse à laquelle les roulements à alignement automatique peuvent fonctionner est nettement supérieure à celle de la plupart des roulements conventionnels. Un roulement à alignement automatique est un bon choix si vous avez besoin d'un roulement à grande vitesse. Cependant, la vitesse dépend également du type de lubrification et de la taille du roulement. Par conséquent, il est également important de tenir compte de vos exigences en matière de vitesse de fonctionnement, du type de lubrification souhaité et de la capacité de charge requise. La lubrification à la graisse a une vitesse de fonctionnement plus lente que la lubrification à l'huile. Vous trouverez de plus amples informations dans notre série d'articles sur la tribologie et dans notre article sur la lubrification des roulements.
  • Chargements : Les roulements à alignement automatique conviennent bien aux charges radiales mais moins bien aux charges axiales en raison de leur faible angle de contact. Gardez cela à l'esprit lorsque vous choisissez un roulement.
  • Lubrification et type de joint : En général, il existe trois options de lubrification possibles : la relubrification, généralement avec un joint ouvert ou blindé ; la prélubrification, généralement avec un joint fermé ; ou la lubrification solide, généralement avec un joint fermé.
  • Dimensions : Sélectionnez la taille du roulement en fonction de la vitesse requise, du type de charge, de l'importance de la charge, de la taille de l'arbre et de la taille du logement