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Principe de roulement unidirectionnel

 

Un roulement unidirectionnelIl s'agit d'un type de roulement qui tourne librement dans un sens et se bloque dans l'autre. Le boîtier métallique d'un roulement unidirectionnel contient de nombreux rouleaux, aiguilles ou billes, et la forme du logement (alésage) de roulement lui permet de rouler dans un seul sens, générant une forte résistance dans l'autre sens (d'où son appellation de « roulement unidirectionnel »).

Principe de fonctionnement des roulements unidirectionnels

1. Conception de rampe et de rouleau

Les embrayages unidirectionnels à rampe et à galets se composent essentiellement d'une bague extérieure cylindrique, d'une bague intérieure à rampe et d'un ensemble de galets soumis à la force d'un ressort et en contact permanent avec les bagues intérieure et extérieure. La rotation d'une piste dans le sens de son déplacement induit l'action sur l'autre, ce qui garantit une réactivité immédiate et une capacité de propulsion instantanée.

L'utilisation de ce type d'embrayage unidirectionnel peut convenir aux dépassements, à l'indexation et à une utilisation sans marche arrière dans divers environnements.

Utilisé comme embrayage unidirectionnel transcendant

L'embrayage unidirectionnel à rouleaux de type rampe sera installé de la manière suivante : la bague extérieure servira d'élément de priorité. Ceci est essentiel pour les dépassements à grande vitesse. En cas de dépassement par la bague intérieure, la force centrifuge agissant sur les rouleaux limitera la vitesse de dépassement.

Utilisé comme embrayage unidirectionnel non réversible

Seul l'embrayage unidirectionnel à galet et à rotation de la bague intérieure convient aux vitesses relativement basses. Pour des vitesses plus élevées, un embrayage unidirectionnel à coin est recommandé.

Utilisé comme embrayage unidirectionnel à indexation

On considère souvent la bague extérieure comme un élément oscillant et la bague intérieure comme un élément esclave. Sans cela, l'inertie des rouleaux et des ressorts engendrerait des erreurs, notamment lors d'un indexage à haute fréquence. L'utilisation d'une huile lubrifiante diluée et de ressorts puissants garantit une précision d'indexage élevée et une qualité optimale.

2. Conception en coin

Cet embrayage unidirectionnel à coin est généralement composé d'une bague intérieure, d'une bague extérieure, d'un coin, d'une cage à coin, d'un ressort de forte puissance et d'un roulement. Le coin est inséré entre les bagues intérieure et extérieure pour transmettre la puissance d'une piste de roulement à l'autre. Le coin possède deux diamètres diagonaux (c'est-à-dire la distance entre deux coins du coin), l'un étant supérieur à l'autre. L'action du coin se produit lorsque les bagues intérieure et extérieure tournent l'une par rapport à l'autre, contraignant le coin à occuper une position verticale plus importante sur une section transversale relativement grande.

3. L'effet de blocage par coin dépend principalement du coin et de l'angle de blocage entre les bagues intérieure et extérieure. Le principe de base d'un embrayage unidirectionnel à coin exige que le coefficient de frottement du coin soit lié au couple brusque généré par la bague intérieure dans le sens de la marche, et que ce coefficient soit supérieur à la tangente de l'angle de blocage. Dans des conditions non optimales, le blocage par coin ne se produit pas.

L'angle d'autoblocage est déterminé par la structure du coin, et les points situés sur les anneaux intérieur et extérieur sont respectivement reliés au coin.

La conception du coin prévoit un angle d'autoblocage initial très faible afin de garantir une liaison absolue au départ. À mesure que le couple augmente, une force radiale s'exerce sur le coin, déformant sa gorge et entraînant son déplacement vers une nouvelle position. Le coin est souvent conçu avec un angle d'autoblocage qui peut être augmenté progressivement, depuis sa position de blocage jusqu'à la position de charge maximale. Cet angle d'autoblocage relativement important réduit la force radiale générée par le coin, permettant ainsi la transmission de couples élevés tant que les limites d'allongement et de dureté Brinell sont respectées.

Principales utilisations des roulements unidirectionnels : machines textiles ; machines d’impression ; industrie automobile ; appareils ménagers ; détecteurs de contrefaçon.