Les roulements à rouleaux cylindriques sont des composants essentiels dans de nombreux systèmes industriels et mécaniques, connus pour leur capacité de charge radiale élevée, leur efficacité et leur capacité à fonctionner dans des conditions difficiles. Cependant, choisir le droit Le roulement à rouleaux cylindriques pour une application spécifique n'est pas aussi simple que de choisir un sur une étagère. Une mauvaise sélection peut entraîner des pannes fréquentes, une réduction des performances et des temps d'arrêt inattendus. Ce guide complet vous guidera à travers tout ce que vous devez savoir sur le choix du bon roulement à rouleaux cylindriques, y compris les types, les exigences de chargement, le dégagement, le matériel de cage et les questions fréquemment posées.
Qu'est-ce qu'un roulement à rouleaux cylindrique?
Les roulements à rouleaux cylindriques sont des dispositifs mécaniques conçus pour réduire les frottements entre les pièces mobiles dans les machines tout en prenant en charge les charges radiales lourdes. Ces roulements présentent des rouleaux en forme cylindrique qui sont plus longs que leur diamètre, disposés en parallèle à l'axe des roulements. Cette conception leur permet de transporter des charges radiales plus grandes par rapport aux roulements à billes. Contrairement aux roulements à rouleaux effilés ou sphériques, les types cylindriques ne peuvent tolérer une certaine charge axiale uniquement lorsqu'ils sont spécialement conçus avec des caractéristiques telles que des côtes sur les anneaux intérieurs et / ou extérieurs.
Il existe plusieurs configurations de roulements à rouleaux cylindriques, y compris des conceptions à une seule rangée et multi-rangs, qui déterminent la capacité de charge et les capacités de vitesse. Le processus de sélection doit commencer par comprendre la conception fondamentale du roulement et la façon dont elle convient à la fonction de votre équipement. Un roulement utilisé dans un moteur électrique à haut débit diffèrera considérablement de celui utilisé dans l'équipement d'extraction lourde. Par conséquent, connaître les bases du fonctionnement des roulements à rouleaux cylindriques fournira une base solide pour prendre des décisions éclairées.
Facteurs clés à considérer lors du choix d'un roulement à rouleaux cylindrique
Capacité de chargement et direction
La première et la plus importante considération est le type et l'ampleur de la charge que le roulement supportera. Les roulements à rouleaux cylindriques sont excellents pour manipuler les charges radiales - celles-ci perpendiculairement à l'arbre. Cependant, la plupart des conceptions standard ne sont pas adaptées aux charges axiales (poussées) sauf modification. Par exemple, les conceptions NJ et NUP peuvent gérer des charges axiales limitées dans une ou les deux directions.
Si votre machine est soumise à des charges combinées (radial + axial), la sélection d'un type de roulement pouvant accueillir les deux est essentielle. Les roulements à rouleaux cylindriques multi-rangs sont utilisés dans des équipements robustes, car ils peuvent supporter des charges radiales élevées et offrir une plus grande rigidité.
Il est essentiel de comprendre la direction et l'ampleur de la charge de votre application. La surcharge d'un roulement ou de l'utiliser dans la mauvaise direction peut entraîner une défaillance prématurée, des vibrations excessives et, finalement, des réparations coûteuses.
Exigences de vitesse
La vitesse est un autre paramètre critique. Les roulements à rouleaux cylindriques varient considérablement dans leur capacité à fonctionner à grande vitesse. Généralement, les roulements à ligne unique avec une cage (séparateur) fonctionnent à des vitesses plus élevées que les conceptions complémentaires complètes (sans cage) car elles ont moins de frottement et un meilleur flux de lubrification.
Si votre application implique une rotation à grande vitesse, recherchez un roulement avec une finition de précision, une conception de cage optimisée et un dégagement radial minimal. À l'inverse, dans les applications à faible débit à haute charge telles que les convoyeurs ou les rouleaux lourds, les roulements complémentaires complets peuvent être plus appropriés en raison de leur capacité de charge accrue.
Consultez toujours les feuilles de spécification du fabricant pour limiter les valeurs de vitesse et assurez-vous de choisir un roulement qui dépasse vos besoins opérationnels par une marge raisonnable.
Comprendre l'autorisation et la tolérance
L'autorisation fait référence à l'espace interne entre les éléments vallonnés et les voies de course. Il affecte considérablement le comportement opérationnel du roulement, en particulier en ce qui concerne la température et la charge.
Le dégagement C3 est couramment utilisé dans les applications où une augmentation de la température est attendue en raison d'une vitesse ou d'une charge élevée.
C4 ou plus peut être nécessaire dans des conditions extrêmes.
Le dégagement standard est le meilleur pour les applications avec des environnements stables à basse température.
Un dégagement incorrect peut entraîner un bruit, des vibrations et une usure inégale. Dans les applications de haute précision, comme la robotique ou l'aérospatiale, des tolérances étroites et des niveaux de dégagement contrôlés sont cruciaux. En revanche, pour les machines agricoles ou de construction où les charges de choc sont courantes, une autorisation plus lâche peut empêcher la crise pendant la dilatation thermique.
La sélection correcte de dégagement interne peut également influencer les paramètres de précharge et les tolérances d'ajustement de l'arbre / du logement, qui ont un impact direct sur la durée de vie et les performances du roulement.
Cage Matériau et Options de conception
La cage dans un Le roulement à rouleaux cylindriques sépare les rouleaux et garantit leur espacement uniforme pour une frottement et une génération de chaleur réduites. Différents matériaux offrent des avantages différents:
| des matériaux de cage |
caractéristiques |
les meilleurs cas d'utilisation |
| Laiton |
Durable, résistant à la corrosion |
Applications lourdes et à grande vitesse |
| Acier |
Économie, haute résistance |
Applications à usage général |
| Polyamide (nylon) |
Léger, à faible bruit |
Conditions à grande vitesse et à faible charge |
Le choix du mauvais matériau en cage peut entraîner une défaillance précoce en raison de l'usure ou de la déformation, en particulier dans des environnements à haute chaleur. Il est essentiel d'évaluer si l'application nécessite une résistance chimique plus élevée (laiton), une efficacité (acier) ou un meilleur amortissement des vibrations (polyamide).
La conception de la cage (type broche, type de fenêtre, etc.) affecte également les performances des roulements en termes de distribution de charge et de débit d'huile. Certains conceptions favorisent une meilleure lubrification, ce qui est essentiel dans les applications à grande vitesse ou à un accès à la maintenance limitée.
Conditions environnementales et opérationnelles
Des facteurs environnementaux comme la poussière, l'humidité, la température extrêmes et les produits chimiques corrosifs peuvent avoir un impact significatif sur la durée de vie. Les roulements à rouleaux cylindriques scellés ou blindés offrent une protection supplémentaire dans des environnements sales ou humides. Si votre opération implique une exposition chimique ou une chaleur extrême, le choix des roulements avec des revêtements spécialisés ou des composants en acier inoxydable peut être nécessaire.
En outre, considérez le processus de montage et de non-démontage. Diviser Les roulements à rouleaux cylindriques , par exemple, sont idéaux pour les applications où une maintenance fréquente est requise ou lorsque l'emplacement des roulements est difficile d'accès.
Les applications dans les aciéries, le traitement de la pulpe et du papier, ou des éoliennes, chacune présentent des défis uniques, de sorte que la compréhension du paramètre opérationnel vous guidera vers la solution la plus durable et la plus fiable.
Conclusion
Choisir le droit Le roulement à rouleaux cylindriques est un équilibre entre les performances, la durabilité et le coût. Il ne s'agit pas seulement du roulement lui-même, mais de la façon dont il interagit avec votre système. Prenez toujours une vue complète - la charge, la vitesse, la clairance, la conception de la cage et les facteurs environnementaux. Collaborez avec un spécialiste des roulements ou utilisez des outils de sélection de roulements fournis par les fabricants pour un dimensionnement et une configuration précis.
Une bonne sélection de roulements peut faire la différence entre le fonctionnement transparent et les pannes fréquentes et coûteuses. Ne coupez pas les coins - en évitant la compréhension approfondie des exigences de votre application.
