Roulements à billes à contact oblique à double rangée série 52/53 sont largement utilisés dans les équipements mécaniques car ils peuvent supporter des charges radiales et axiales en même temps, ont une rigidité élevée et occupent un petit espace. Cependant, pour que leurs performances soient pleinement exploitées, la sélection et l'application correctes de la précharge constituent un maillon crucial. La précharge affecte non seulement la précision de fonctionnement du roulement, mais détermine également sa durée de vie et la stabilité de l'équipement. Ce qui suit discutera du rôle de la précharge, des facteurs d’influence et des méthodes de sélection.
1. Le rôle de la précharge
La précharge est la force qui maintient les éléments roulants à l'intérieur du roulement en contact approprié avec le chemin de roulement en appliquant une certaine charge axiale. Une précharge raisonnable est d'une grande importance pour les performances des roulements de la série 52/53 :
Améliorer la précision de fonctionnement : la précharge élimine le jeu interne du roulement et augmente la rigidité, améliorant ainsi la précision de fonctionnement de l'équipement, en particulier dans les équipements mécaniques nécessitant un positionnement de haute précision.
Améliorer la capacité de charge : grâce au réglage de la précharge, le roulement peut partager la charge plus uniformément et éviter une défaillance précoce due à une charge locale excessive.
Supprimer les vibrations et le bruit : une précharge appropriée peut réduire le mouvement relatif entre les éléments roulants et le chemin de roulement, ainsi que les vibrations et le bruit pendant le fonctionnement de l'équipement.
Empêcher le glissement de rotation : pour les équipements à grande vitesse, une précharge appropriée peut éviter le glissement des éléments roulants et assurer le fonctionnement normal du roulement.
2. Principaux facteurs affectant la sélection de la précharge
La sélection de la précharge appropriée nécessite une prise en compte approfondie des conditions de travail de l'équipement, de la structure portante et de l'environnement d'exploitation. Voici plusieurs facteurs clés :
Conditions de charge :
Conditions de charge légère : convient pour une précharge inférieure afin de réduire la friction et la chaleur.
Conditions de charge lourde : nécessite une précharge plus élevée pour améliorer la rigidité et empêcher la déformation du roulement.
Exigences de vitesse :
Les équipements rotatifs à grande vitesse doivent réduire modérément la précharge pour réduire la friction et la chaleur ; les équipements à basse vitesse ou intermittents peuvent augmenter de manière appropriée la précharge pour améliorer le positionnement.
Méthode d'appariement des roulements :
Installation face à face (type DB) : convient pour supporter des charges radiales et des moments de basculement importants, mais la précharge ne peut pas être trop élevée pour éviter d'augmenter le frottement.
Installation dos à dos (type DF) : Haute rigidité, adaptée aux scénarios nécessitant une grande précision de positionnement axial.
Installation en tandem (type DT) : La précharge doit correspondre aux autres roulements pour équilibrer la charge de l'ensemble du système.
Influence de la température :
L'augmentation de la température entraînera une dilatation du roulement, modifiant ainsi la taille de la précharge. Des mesures de compensation de température doivent être envisagées pour garantir la stabilité de la précharge.
Matériaux et conditions de lubrification :
Les roulements fabriqués dans différents matériaux ont des tolérances de précharge différentes, et l'état de lubrification (tel que la lubrification à la graisse ou à l'huile) affectera également la friction et la génération de chaleur, déterminant ainsi la plage de précharge.
3. Sélection et application de la précharge
Les méthodes de sélection et d'application raisonnables de la précharge comprennent principalement les éléments suivants :
Méthode de calcul pour sélectionner la précharge :
Selon les exigences de charge, de vitesse et de durée de vie de l'équipement, la valeur de précharge recommandée est calculée via la formule de conception des roulements. La formule doit prendre en compte des paramètres tels que le nombre d'éléments roulants, l'angle de contact et la répartition de la charge.
Méthode de réglage :
Ajustement mécanique : la force axiale est appliquée via des écrous, des rondelles ou des structures à ressorts pour obtenir une précharge. Cette méthode convient à de multiples réglages et à un grand espace d'installation.
Réglage de la différence de température : les caractéristiques de dilatation thermique et de contraction à froid du roulement lors de l'installation sont utilisées pour contrôler la différence de température de l'assemblage afin d'obtenir le réglage de la précharge.
Mesure et vérification de la précharge :
Après avoir appliqué la précharge, il est nécessaire de la vérifier à l'aide d'outils de mesure. Les méthodes courantes incluent :
Méthode de mesure du jeu : utilisez une jauge d'épaisseur ou un télémètre laser pour mesurer si le jeu du roulement répond aux exigences de conception.
Méthode de mesure du couple : confirmez indirectement la taille de la précharge en mesurant le couple de démarrage ou de fonctionnement requis pour que le roulement tourne.
Méthode de déplacement axial : observez si le déplacement axial après précharge répond à la norme de conception.
4. Précautions et suggestions d'optimisation
Lors de l'application et du réglage de la précharge des roulements de la série 52/53, les points suivants doivent également être pris en compte :
Évitez une précharge excessive : une précharge excessive peut provoquer une pression de contact excessive entre l'élément roulant et le chemin de roulement, augmenter la friction et la chaleur et accélérer l'usure des roulements.
Capacité de réglage dynamique : pour les équipements soumis à des changements de charge et de température importants, envisagez d'introduire des éléments élastiques (tels que des disques ressorts) pour obtenir un réglage dynamique.
Optimisation de la lubrification : assurer de bonnes conditions de lubrification pour réduire la chaleur de friction supplémentaire causée par la précharge.
Inspection régulière : pendant le fonctionnement, il est nécessaire de surveiller régulièrement les vibrations, le bruit et l'augmentation de la température du roulement, et d'ajuster la précharge à temps pour prolonger la durée de vie du roulement.
