Mardi 14 juillet 2009
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Le roulement est un organe mécanique destiné à permettre la transmission des efforts entre deux pièces en rotation l'une par rapport à l'autre avec un frottement minimal. Le montage des roulements exige des connaissance théorique et pratique.
Un roulement est normalement constitué de 4 éléments différents :
- Une bague extérieure
- Une bague intérieure
- Des éléments roulants qui permettent la rotation relative d'une bague par rapport à l'autre
- Une cage qui maintient l'écartement des éléments et les empêche de frotter l'un contre l'autre.
La charge sur un roulement est fréquemment la résultante de forces axiale Fa et radiale Fr.
La force Fa est une force qui agit suivant l'axe de rotation du roulement.
La force Fr est une force perpendiculaire à l'axe de rotation du roulement et passant par son centre de pression.
On entend ici, par point de pression, le point de rencontre de l'axe de rotation et de direction de la charge sur les élements roulants.
Un montage ne donnera jamais satisfaction si les tolérances recommandées (voir les catalogues ou sites appropriés) ne sont pas respectés.
Pour les logements en matière relativement tendre (alliage légé par exemple), il faut choisir un ajustement plus
serré que pour les logements en font ou en acier, de même pour les logements à paroi mince, l'ajustement doit être plus serré que dans un logement à paroi épaisse.
Les facteurs plus importants qui déterminent le choix d'un ajustement sont les suivants :
- Condition de rotation
- Nature et intensité de la charge
- Type et dimensions du roulement
- Condition de température
- Précision désirée
Le roulement étant un organe en mouvement et soumis à des charges, ces éléments subissent des effets de fatigue du métal. Celle-ci provoque sur les surfaces en contact des écaillages qui entraînent la destruction du roulement.
Le calcul d'enroulement est donc un calcul de durée dont le facteur déterminant est la charge qu'il supporte. Dans tous les cas nous appliquons la relation suivante :
| Type de roulement | X | Y | |
| T | F | ||
| Roulement à rotule sur deux rangées de billes | 1 | 1 | 1,5 à 4 |
| Roulement rigide à une rangée de billes | 1 | 1,4 | 1,6 |
| Roulement à contact oblique à une rangée de billes | 0,5 | 0,7 | 0,7 |
| Roulement à contact oblique à undeux rangées de billes | 1 | 1,4 | 1,3 |
| Roulement rigide à deux rangées de billes | 1 | 1,4 | 3 |
| Roulement à rouleaux cylindriques | 1 | 1,4 | NEANT |
| Roulement à rouleaux coniques | 0,5 | 0,7 | 1,8 |
| Roulement à rouleaux coniques à grand angle | 0,5 | 0,7 | 0,7 |
T = Tournant
F = Fixe
Qui donne la capacité de charge d'un roulement. Dans cette relation, il faut appliquer les coefficients qui jouent
un rôle important pour la durée du roulement.
k la régularité
Qui tient compte du genre de mécanique de transmission par courroie (plate ou trapézoïdale), de transmission par engrenage, etc...
Ce coefficient "k" multiplie Fr.
Ces coefficients multiplient l'expression P
f.h : Coefficient de durée
Pour dimensionner le roulement on est obligé de fixer la durée et d'appliquer un coef. de durée évalué par l'expérience.
ρ.v : Coefficient de vitesse
La vitesse n'influe sur le choix du roulement que si elle est particulièrement élevée
f.t : Coefficient de température
La capacité de charge des roulements qui dépend de la qualité de la matière est réduite si la duretée du métal est influencé par une température élevée. La réduction de la capacité de charge sous diverse température sera corrigé en appliquant les coefficients donnés.
P = (X.k.Fr + Y.Fa) x fb x ρv x ft
Direction de la charge ou genre de rotation : X (multiplie Fr)
Charge fixe sur la bague intérieure
k la régularité
Qui tient compte du genre de mécanique de transmission par courroie (plate ou trapézoïdale), de transmission par engrenage, etc...
Ce coefficient "k" multiplie Fr.
Ces coefficients multiplient l'expression P
f.h : Coefficient de durée
Pour dimensionner le roulement on est obligé de fixer la durée et d'appliquer un coef. de durée évalué par l'expérience.
ρ.v : Coefficient de vitesse
La vitesse n'influe sur le choix du roulement que si elle est particulièrement élevée
f.t : Coefficient de température
La capacité de charge des roulements qui dépend de la qualité de la matière est réduite si la duretée du métal est influencé par une température élevée. La réduction de la capacité de charge sous diverse température sera corrigé en appliquant les coefficients donnés.
P = (X.k.Fr + Y.Fa) x fb x ρv x ft
Direction de la charge ou genre de rotation : X (multiplie Fr)
Charge fixe sur la bague intérieure
L'arbre est fixe par rapport à la direction de la charge est celle-ci passe toujours par un même point de la bague
intérieure, on est donc en présence d'une charge fixe sur la bague intérieure.
Charge tournante sur la bague intérieure
L'arbre tourne par rapport à la direction de la charge tous les points du chemin de roulement de la bague intérieure
sont successivement, au cour d'un tour, exposé à la charge, il sagit d'une charge tournante sur la bague intérieure.
Si la bague considérée tourne par rapport à la direction de la charge radiale, toute la circonférence de la bague subie à chaque rotation la charge maximum.
Si la bague considérée tourne par rapport à la direction de la charge radiale, toute la circonférence de la bague subie à chaque rotation la charge maximum.
Charge tournante sur la bague extérieure
Le logement du roulement tourne par rapport à la direction de la charge. Tous les points du chemin de roulement de
la bague extérieure sont successivement au cour d'un tour exposé à la charge. On dit que la charge est tournante sur la bague extérieure.
Charge fixe sur la bague extérieure
Le logement du roulement est fixe par rapport à la direction de la charge et celle-ci passe toujours par un même
point de la bague extérieure. On dit que la charge est fixe sur la bague extérieure.
Voir aussi Calcul de coussinet
Et l'excellente page du site de Matthieu Barreau
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Par FrogeTech
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Publié dans : COTATION FONCTIONNELLE
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