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Auteur(s)
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Dragan MILOVANOVIC : Chargé d’Applications Produits à la société Nadella, filiale de SNR et Torrington
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les différents types de roulements (billes, aiguilles et rouleaux) ne sont généralement pas concurrents mais complémentaires.
Les roulements à aiguilles sont caractérisés par l’utilisation d’éléments roulants de faible diamètre et de grande longueur. Ils sont d’un encombrement faible pour une aptitude aux charges élevée (figure 1) et leur utilisation s’est considérablement développée au cours de ces dernières années.
De types radiaux, axiaux ou combinés, ils trouvent leur place dans tous les domaines : automobile (figure 2), aéronautique et spatial, robotique et machine-outil, et chaque fois que des performances élevées dans un encombrement limité sont demandées par l’application.
Un souci permanent d’amélioration de la qualité et de la fiabilité des produits a mené les constructeurs à des progrès considérables tant dans le domaine de la conception que dans la fabrication des roulements à aiguilles. Citons notamment les nombreux progrès réalisés dans la fabrication des éléments roulants dont la rigueur géométrique des formes et des dimensions permet des guidages d’une précision sans égale. L’analyse des conditions d’utilisation grâce à des modèles mathématiques de plus en plus fins a permis d’optimiser la conception des roulements et même de l’adapter à des applications particulières. Cela a conduit, par exemple, à la quasi-disparition des couronnes d’aiguilles jointives au profit des cages à aiguilles, d’un montage plus souple tout en assurant un bien meilleur guidage des éléments roulants quelles que soient les conditions d’utilisation.
Hormis leur rapport charge/encombrement avantageux, les roulements à aiguilles sont caractérisés par un faible coût.
Qu’ils soient usinés dans la masse ou élaborés à partir de composants en tôle emboutie, ils permettent de faire face à tous les besoins : unitaires, petites et moyennes ou très grandes séries.
Ils permettent l’utilisation de matériaux adaptés à l’application, tels que les aciers à roulement traditionnels pour traitement à cœur, les aciers inoxydables ou de haute température, ainsi que les feuillards à faible teneur en carbone pour traitement superficiel.
Ils peuvent intégrer des fonctions additionnelles diverses telles qu’étanchéité ou pistes de roulement. Ainsi est-il courant de proposer des butées à aiguilles couplées à des plaques traitées. Qu’elles soient additionnelles ou intégrées à l’ensemble, elles évitent l’usinage précis et le traitement des pistes de roulement par l’utilisateur.
Le tableau 1 donne à titre comparatif les caractéristiques principales des différents types de roulements à aiguilles.
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4. Montage et bruit
4.1 Caractéristiques des chemins de roulement
Pour les montages de roulements à aiguilles sans bague intérieure ou/et sans bague extérieure, une attention particulière doit être portée à la réalisation des chemins de roulement. Ceux-ci doivent présenter un état de surface et une géométrie parfaits.
Pour des applications courantes, sous charges faibles ou moyennes, on peut admettre un état de surface et des tolérances de cylindricité correspondant aux valeurs ci-dessous :
Pour des montages de précision et/ou sous fortes charges, il est recommandé de diviser par deux les tolérances ci-dessus.
HAUT DE PAGE4.2 Traitement thermique des chemins de roulement
La dureté minimale requise pour appliquer les calculs sans réduction des charges de base peut être obtenue avec un acier à roulement (tel que le 100 C 6) trempé à cœur ou avec des aciers de cémentation (du type 17 MC 5 ou 16 MC 5).
Dans ce dernier cas, la couche durcie doit être homogène et régulière sur toute la surface du chemin de roulement. Son épaisseur dépend de la géométrie interne du roulement et de l’effort appliqué.
L’épaisseur e de la couche durcie est la profondeur de trempe entre la surface et la couche dont la dureté Vickers HV1 est de 550. Pour les applications les plus courantes, cette profondeur est donnée en fonction du rapport P /C 0 sur la figure 26.
HAUT DE PAGE4.3 Bruit des roulements
La pollution acoustique pose de sérieux problèmes dans l’industrie. Sous la pression des utilisateurs et des services publics pour parvenir à la réduction des niveaux de bruit industriel, de nouvelles technologies permettant d’obtenir des machines silencieuses doivent être utilisées.
L’analyse et la mesure des bruits permettent également un diagnostic sur l’état de fonctionnement d’une machine car, en fonctionnement, le niveau des vibrations peut augmenter soit lentement (usure), soit brusquement (rupture ou destruction prématurée).
Par conséquent, pour éviter la défaillance...
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Montage et bruit
BIBLIOGRAPHIE
NORMES
-
Produits pétroliers. Pénétrabilité au cône des graisses lubrifiantes (ISO 2137). - NF T 60-132 - 5-70
-
Produits pétroliers. Essai dynamique des propriétés antirouille des graisses lubrifiantes. - NF T 60-135 - 12-89
-
Rolling bearings. Thrust ball bearings. Tolerances. - ISO 199 - 1979
-
Wälzlager. Wälzlagertoleranzen. Meßverfahren für Maß- und Lauftoleranzen. - DIN 620/I - 5-91
-
Wälzlager. Wälzlagertoleranzen. Toleranzen für Radiallager. - 620/II - 2-88
-
Wälzlager. Toleranzen für Axiallager. - 620/III - 6-82
-
Wälzlager. Wälzlagertoleranzen. Radiale Lagerluft. - 620/IV - 8-87
-
Wälzlager. Metrische Lagerreinen. Grenzmaße für Kantenabstände. - 620/VI - 6-82
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