Il existe 6 facteurs à prendre en compte lors du choix des roulements pour les équipements frigorifiques.
Tous les types de roulements ont des caractéristiques différentes et conviennent à différentes applications dans diverses machines. Dans des conditions normales,butées à billes et paliers à contact obliquesont sélectionnés lorsque les charges de poussée des paliers sont élevées ;
roulements à billessont généralement utilisés pour les applications à grande vitesse, et les roulements à rouleaux sont utilisés pour les charges radiales importantes.
1. L'espace et la position des machines occupés parpalier
En conception mécanique, on détermine généralement d'abord le diamètre de l'arbre, puis on choisit le roulement en fonction de ce diamètre. On utilise généralement des roulements à billes pour les petits arbres et des roulements à rouleaux pour les grands arbres. Cependant, lorsque le roulement est limité par le diamètre de la machine,roulements à aiguilles, des roulements à billes ou à rouleaux des séries extra-légères et ultra-légères sont sélectionnés ; Lorsque la position axiale du roulement dans la machine est restreinte, des séries étroites ou extra-étroites de roulements à billes ou à rouleaux sont disponibles.
2. L'amplitude, la direction et la nature de la charge sur le palier
La charge est le facteur le plus important dans le choix des roulements. Les roulements à rouleaux sont utilisés pour supporter des charges importantes, les roulements à billes pour des charges légères ou modérées, et les roulements en acier cémenté ou trempé bainitique sont conçus pour résister aux chocs et aux vibrations.
En fonction du sens d'action de la charge, pour les charges radiales pures, on peut choisir des roulements à billes à gorge profonde, des roulements à rouleaux cylindriques ou des roulements à aiguilles. Pour les faibles charges axiales pures, on utilise des butées à billes ; pour les charges axiales pures importantes, on privilégie les butées à rouleaux. Lorsque le roulement est soumis à une charge combinée radiale et axiale, on utilise généralement des roulements à billes à contact oblique ou des roulements à rouleaux coniques.
3.Les performances d'auto-alignement du roulement
Lorsque l'axe de l'arbre diffère de celui du logement de palier, il existe un défaut angulaire, ou lorsque l'écartement entre les deux supports de l'arbre est important et sa rigidité faible, ce qui le rend vulnérable à la flexion ou à l'inclinaison sous contrainte, on peut opter pour un roulement à billes ou à rouleaux auto-aligneur offrant de bonnes performances d'auto-alignement, ainsi que pour un roulement à billes extérieur. Ces roulements conservent un fonctionnement normal même en cas de légère inclinaison ou flexion de l'arbre.
La qualité des performances d'auto-alignement du roulement est liée à la différence d'axialité qu'il autorise, et plus la valeur de cette différence d'axialité est grande, meilleures sont les performances d'auto-alignement.
4. Rigidité du palier
La rigidité d'un roulement désigne la force nécessaire pour que celui-ci subisse une déformation unitaire. La déformation élastique des roulements étant très faible, elle est généralement négligeable dans la plupart des machines. Cependant, dans certaines machines, comme les broches de machines-outils, la rigidité du roulement est un facteur important, et il convient généralement de privilégier les roulements à rouleaux cylindriques et coniques. Ces deux types de roulements, en contact ponctuel avec la piste de roulement sous charge, présentent une faible rigidité.
De plus, tous types de roulements peuvent également être préchargés afin d'accroître la rigidité du support. Par exemple,roulements à billes à contact obliqueet les roulements à rouleaux coniquesAfin de prévenir les vibrations de l'arbre et d'accroître la rigidité du support, une force axiale est souvent appliquée au préalable lors de l'installation pour comprimer les éléments. Il est important de noter que cette précharge ne doit pas être excessive. Une précharge trop importante augmenterait le frottement du palier, accélérerait son échauffement et réduirait sa durée de vie.
5. La vitesse de rotation du roulement
Chaque modèle de roulement possède sa propre vitesse limite, déterminée par ses caractéristiques physiques telles que sa taille, son type et sa structure. Cette vitesse limite correspond à la vitesse de fonctionnement maximale du roulement (généralement en tr/min). Le dépassement de cette limite entraîne une élévation de la température du roulement, un assèchement du lubrifiant, voire un blocage. La plage de vitesses requise pour l'application permet de déterminer le type de roulement approprié. La plupart des fabricants indiquent la vitesse limite de leurs produits dans leurs catalogues, et l'expérience montre qu'il est préférable de ne pas dépasser 90 % de cette vitesse limite.
De manière générale, pour les applications à haute vitesse, il est conseillé d'opter pour des roulements à billes à gorge profonde, des roulements à contact oblique et des roulements à rouleaux cylindriques. À basse vitesse, les roulements à rouleaux coniques sont une option. La vitesse limite des roulements à rouleaux coniques représente généralement environ 65 % de celle des roulements à billes à gorge profonde, 70 % de celle des roulements à rouleaux cylindriques et 60 % de celle des roulements à billes à contact oblique. Les butées à billes ont une vitesse limite inférieure et ne peuvent être utilisées qu'à basse vitesse.
6. Il facilite l'installation et le démontage des roulements.
Lors du choix du type de roulement, il est essentiel de prendre en compte la facilité de montage et de démontage, notamment pour les roulements de grandes et très grandes dimensions. Les roulements à billes à contact oblique, les roulements à rouleaux coniques, les roulements à rouleaux cylindriques et les roulements à aiguilles à bague extérieure démontable sont généralement faciles à monter et à démonter ; leurs bagues intérieure et extérieure peuvent être montées respectivement sur l’arbre ou dans l’alésage du logement. De plus, les roulements à rouleaux sphériques à alésage conique et manchon de serrage, les roulements à rouleaux cylindriques à deux rangées et les roulements à billes sphériques sont également faciles à monter et à démonter.
Date de publication : 23 juin 2025
