TÉLÉCHARGER ROULEMENT SOLIDWORKS GRATUIT

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Les roulements s'interposent entre l'arbre et le moyeu. Les efforts du mécanisme ont tendance à faire bouger l'arbre par rapport au moyeu. Les roulements sont faits pour s'opposer aux forces radiales, à l'exception des butées à billes. Pour que les roulements ne glissent pas sous l'effet des forces axiales, ils doivent être bloquées par des obstacles comme des épaulements ou des entretoises.

Roulement à billes Présentation concrète Un roulement à billes se présente sous la forme de deux bagues coaxiales entre lesquelles sont placées des billes, légèrement lubrifiées , et maintenues espacées par une cage. Les matériaux employés dépendent de l'application pour laquelle est conçu le roulement, mais il doit être généralement très résistant à la compression. D'ailleurs, un excès de lubrifiant rend le mouvement plus difficile et provoque un échauffement très préjudiciable à la durée de vie du composant [1].

Le roulement n'étant par principe pas étanche , il faut veiller à le protéger des poussières et autres corps étrangers qui pourraient s'y loger, accélérant son usure et diminuant son rendement. Les roulements sont néanmoins souvent équipés de flasques permettant d'éviter d'avoir à effectuer l'étanchéité. Pour un roulement de type classique, l'étanchéité est réalisée par des joints à lèvres.

La liaison mécanique équivalente entre les deux bagues d'un roulement dépend du type d'éléments roulants et de la disposition des contacts de ces éléments avec les bagues. La liaison locale obtenue entre l'arbre et son logement est de plus tributaire de la manière dont le roulement est fixé à l' arbre et à l' alésage. Il est souvent nécessaire, pour réaliser une liaison pivot d'utiliser deux roulements, une des solutions isostatiques étant l'association d'une liaison rotule et d'une linéaire annulaire.

Certains roulements à rotule sont munis de rouleaux en forme de barillet. Assemblage d'un roulement à billes L'assemblage des éléments d'un roulement à billes ne semble pas évident à la vue de l'objet. C'est une opération délicate il ne faut pas endommager les pièces mais guère difficile.

En outre un roulement est un composant sur lequel on ne peut pas effectuer de maintenance. Les éléments sont appairés sélectionnés pour s'assembler au mieux. Pour les roulements à rouleaux coniques et les butées, il est possible de séparer les bagues et la cage. De ce fait, ce problème de montage ne se pose pas. Étapes Description 1re Les billes sont disposées jointives sur le chemin de roulement de la bague extérieure.

Leur espacement final sera garanti par la cage demi-cage en arrière-plan 2e On peut alors engager la bague intérieure. Le nombre d'éléments roulants est en partie limité par cette contrainte de montage.

Trop nombreux la bague ne peut pas entrer, le montage n'est donc pas possible, même si en position théorique finale les pièces semblent avoir assez de place! Familles de roulements Les roulements se distinguent par la forme et la disposition des éléments roulants. À chaque modèle correspondent des performances particulières et donc un usage spécifique. Par exemple, les roulements à rouleaux supportent des charges supérieures par rapport aux roulements à billes de taille équivalente , car le contact des éléments roulants avec les bagues est linéaire.

Cependant, ils acceptent des fréquences de rotation moins élevées. Les cages à aiguilles sont moins encombrantes mais exigent une préparation des portées trempe. Ils peuvent admettre un rotulage compris entre 2 et 16 ' , mais ne tolèrent que des charges axiales modérées. Ils sont alors graissés à vie. Roulement à rotule sur billes C'est un roulement à double rangée de billes, dont le chemin extérieur est sphérique. Roulement à billes à contacts obliques Pour ce type de roulement, le contact entre la bille et les chemins se font selon un axe incliné par rapport au plan normal à l'axe de rotation de l'arbre.

Ainsi, l'axe de rotation des billes est incliné par rapport à l'axe de rotation de l'arbre. Par contre, il n'acceptent qu'un faible rotulage, de l'ordre de 1 à 2 ' , ce qui implique un grand soin en terme d'usinage ou de réglage alignement.

Les roulements à contact oblique à double rangée de billes, acceptant des charges axiales importantes dans les deux sens, peuvent être utilisés seul, par exemple pour un arbre court. Ils n'acceptent aucun rotulage. Écorchés d'un roulement à billes à contacts obliques.

Roulement à contact oblique à double rangée de billes. Roulement à rouleaux coniques Ils supportent des efforts axiaux et radiaux importants.

Du fait de la disposition des contacts de roulement, les bagues peuvent se désolidariser par translation axiale. Ils ne posent donc pas les mêmes problèmes d'assemblage que les roulements à billes. Ils constituent une liaison rotule équivalente unilatérale entre les bagues. D'une grande rigidité, ce type de composant est idéal pour les guidages de grande précision devant subir de gros efforts pivot de roue de véhicules, broches de machines.

Roulement conique déboité Disposition en X et en O Problèmes technologiques du montage en O Problèmes technologiques du montage en X Pour le guidage d'un arbre, comme les roulements à billes à contact oblique, ils sont généralement associées par paire en opposition. Si les roulements sont éloignés, on peut choisir la topologie la plus pratique au montage.

Chaque roulement constituant une liaison rotule, l'association des deux donne un pivot , dont la raideur est d'autant plus grande que les centres de poussée sont éloignés.

Ce montage en opposition ne permettant pas la constitution d'une liaison isostatique, il y a nécessité de réglage au montage, pour un fonctionnement correct.

Pour des raisons technologiques ajustement des bagues et leur portée et réglage du jeu , le montage en X est habituellement utilisé dans le cas d'un arbre tournant par rapport à la charge radiale subie par la liaison.

Le montage en O est utilisé, lui, dans le cas d'un logement tournant. Roulement à rouleaux cylindriques Ils supportent un léger défaut d'alignement. Roulement rotule à rouleaux Du fait de la forme et la disposition des rouleaux, ces roulements acceptent un grand déversement relatif des deux bagues plusieurs degrés. Ils conviennent alors parfaitement pour le guidage d'arbres très longs, pour lesquels il est impossible d'aligner les portées lors de leur réalisation, comme le guidage d'arbre d'hélice de bateau.

Roulement à aiguilles Il ressemble au roulement à rouleaux, mais ses éléments roulants ont un diamètre beaucoup plus petit comparé à leur longueur. Il existe des roulements complets avec les deux bagues mais aussi des modèles ne présentant que la bague extérieure, ou alors seulement la cage tenant les éléments roulants. Dans ce cas, les portées doivent être de dureté suffisante.

Le roulement n'est alors pas le seul composant d'usure. Le type à cage est plus résistant, particulièrement aux hautes vitesses. Il est par exemple utilisé sur les axes de pistons des moteurs à deux temps , dont la faible lubrification ne permet pas l'utilisation de paliers. Butées Ce type de roulement ne supporte que des efforts axiaux. Ils sont utilisés en supplément d'autres roulements supportant les charges radiales de la liaison.

On distingue les butées à simple effet qui ne supportent des forces que dans un seul sens, des butées à double effet qui supportent des charges dans les deux sens. Comme pour les roulements classiques, les éléments roulants peuvent être des billes, des rouleaux ou des aiguilles.

Les butées à billes ne supportent que des faibles vitesses de rotation. Les butées à aiguilles ou rouleaux supportent des charges plus fortes que celles à billes. Le plateau cyclique d'un hélicoptère s'appuie sur ce type de composant dans la commande de portance des pales. Représentation et schématisation Étant d'un emploi assez courant, et ses formes demandant un travail important si on veut respecter les conventions du dessin technique , la représentation des roulements adopte, comme pour la vis , des conventions particulières sur les schémas et sur les plans.

Par ailleurs, cette représentation schématique facilite la lecture du plan identification rapide de la pièce et montage des roulements dissymétriques. Les contours des bagues sont dessinés comme si le roulement était monobloc, et un symbole permet d'identifier le type d'éléments roulants, la disposition des contacts de guidage et les options éventuelles étanchéité.

De manière générale, les propriétés du composant sont rappelées dans la nomenclature. Les roulements à aiguilles admettent un très faible rotulage de l'ordre de deux minutes d'angle et rien n'empêche les bagues de bouger radialement l'une par rapport à l'autre. Montage des roulements Sous l'action de la charge radiale, les bagues d'un roulement en rotation ont tendance à tourner sur leur portée ou dans leur logement, ce qui provoque une usure prématurée de la portée. Il faut donc lier les bagues aux éléments du montage arbre, logement afin qu'elles en deviennent partie intégrante.

Règle 1 La bague tournant par rapport à la direction de la charge radiale doit être montée serrée. La bague fixe par rapport à la direction de la charge doit être libre. Règle 2 Les roulements se montent habituellement par deux. Le fait d'avoir deux roulements permet de supporter les couples radiaux couples ayant tendance à faire fléchir l'arbre.

Pour des montages courts, on peut éventuellement utiliser un unique roulement à aiguilles, à condition que la charge radiale soit centrée sur le roulement, ou bien un roulement à contact oblique à double rangée de billes. Pour les montages très longs et supportant des charges radiales importantes, on peut monter plus de deux roulements.

Ceci permet d'avoir un montage isostatique. En particulier, cela permet une certaine souplesse dans le montage les tolérances d'usinage n'ont pas besoin d'être trop serrées , et permet de tolérer la dilatation le système s'échauffant en fonctionnement. Le montage totalement immobilisé est modélisé par une rotule, le roulement dont la bague est glissante en translation est modélisé par une liaison linéaire annulaire.

Si la charge est très importante et dans un seul sens, on peut également combiner un roulement à billes et une butée à billes. La charge est fixe par rapport à la bague extérieure. L'ajustement peut être du type k6 sur l'arbre Voir les préconisations du fabricant, la tolérance de l'arbre étant dépendante du type de roulement et du cas de charge.

La bague extérieure est montée glissante dans le logement. L'ajustement peut être du type H7 dans le logement Voir les préconisations du fabricant. Montage moyeu tournant La charge tourne par rapport à la bague extérieure. La charge est fixe par rapport à la bague intérieure. Exemple: roulement de machine à laver lorsque le linge n'est pas bien réparti dans le tambour.

Voir les préconisations du fabricant La bague extérieure est montée serrée ou collée. L'ajustement peut être du type N7 voir les préconisations du fabricant [5]. Durée de vie La variation des sollicitations au contact des éléments roulant sur les bagues provoque une usure par fatigue.

La théorie de Hertz permet une estimation assez juste de cet effet. Cet écaillage peut entraîner un grippage net de la liaison, voire la destruction du roulement et donc des pièces qu'il guide [1].

Ce pourcentage est la fiabilité, on peut également l'approcher de la probabilité de voir un roulement atteindre cette durée de vie. Ces mesures sont établies par les constructeurs eux-mêmes, ou des organismes de normalisation. À partir de ces relevés statistiques, on peut évaluer la fiabilité d'un modèle de roulement.

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