Caractéristiques des roulements à aiguilles
Le roulement à aiguilles n’a pas reçu son nom par hasard, car ses corps roulants se distinguent – surprise – par leur forme d’aiguille ! Les corps roulants sont également guidés parallèlement à l’axe, car les roulements à aiguilles sont une variante des roulements à rouleaux cylindriques. Vous trouverez presque toujours des roulements à aiguilles dans les boîtes de vitesses, les transmissions de véhicules ou les machines d’emballage, par exemple.
Les roulements à aiguilles sont principalement utilisés comme palier libre. Ce type de roulement se caractérise par ses dimensions très compactes. Il peut donc arriver que la bague intérieure et/ou extérieure soit manquante, tout comme la cage. En l’absence de cage, on parle de « roulement à aiguilles à rouleaux jointifs ». Les roulements à aiguilles ont une section réduite et sont donc plus petits que de nombreux autres types de roulements. La caractéristique des aiguilles est que leur diamètre est inférieur à 10 millimètres et leur rapport diamètre/longueur est compris entre 1:3 et 1:10.
Leurs corps roulants étant relativement longs et leur contact avec les chemins de roulement étant linéaire (comme pour les roulements à rouleaux cylindriques), les roulements à aiguilles atteignent la capacité de charge la plus élevée dans un encombrement réduit. Ils peuvent être utilisés pour des charges radiales élevées. Du fait de leur compacité, les roulements à aiguilles se caractérisent également par une grande rigidité. Ces roulements sont particulièrement adaptés aux applications oscillantes. Contrairement à d’autres types de roulements, en raison de la faible distance entre les corps roulants, les zones des chemins parcourues par les aiguilles se chevauchent dès les plus petits mouvements.
Cela permet donc de remédier aux mauvaises conditions de lubrification souvent présentes dans ces applications. De plus, leur montage ne pose généralement pas de problème en raison de leur conception modulaire. Les roulements à aiguilles sont généralement peu coûteux par rapport à leurs performances, ce qui est une bonne chose, non ?
L’inconvénient des roulements à aiguilles est qu’ils sont bruyants, surtout par rapport aux roulements à billes. Comme vu précédemment, les roulements à aiguilles sont certes idéaux pour les charges radiales, mais à l’inverse, ils ne conviennent pas du tout pour supporter des charges axiales. Si des roulements à aiguilles sans bague intérieure ou extérieure sont utilisés, il faut veiller à ce que les paliers du roulement sur l’arbre ou sur le logement disposent d’une dureté suffisante et de bonnes précisions dimensionnelle et géométrique. Un autre aspect à prendre en compte est le fait que les roulements à aiguilles sont peu adaptés aux vitesses de rotation élevées et aux températures élevées. C’est le cas en particulier pour les roulements à rouleaux jointifs dont les corps roulants peuvent frotter les uns contre les autres en raison de l’absence de cage. Une attention particulière doit être accordée ici à la lubrification afin de réduire les frottements.
Cages à aiguilles
Il existe différents types de roulements à aiguilles, dont les principaux sont présentés ici. Il convient tout d’abord de mentionner les cages à aiguilles. Celles-ci n’ont pas de bague intérieure et extérieure et se montent directement entre l’arbre et le logement. Les cages à aiguilles sont économiques, car elles sont légères et compactes et nécessitent peu de place. A contrario, ces roulements minces doivent répondre à des exigences élevées en matière d’état et de dureté de surface. La forme de base avec une cage très rigide s’identifie par le code de symbolisation K, mais il existe de nombreuses autres formes de cages à aiguilles.
Douilles à aiguilles
Les douilles à aiguilles se caractérisent par une bague extérieure en tôle emboutie et l’absence de bague intérieure. Celle-ci possède une paroi en tôle d’acier très fine. Une grande précision du logement est nécessaire pour l’utilisation des douilles à aiguilles. Comme pour les cages à aiguilles, il existe de nombreux modèles différents, le type de base étant codifié par HK. Les douilles à aiguilles peuvent intégrer un joint d’étanchéité dans la bague extérieure emboutie, sur un ou deux côtés. Il existe des variantes de douilles à aiguilles qui sont complètement fermées d’un côté. Ces types sont alors appelés douilles à aiguilles avec fond.
Roulements à aiguilles à bagues massives
Les roulements à aiguilles à bague massive constituent un autre type. Ils se caractérisent par une bague extérieure massive, comme celle qu’on retrouve sur les roulements à rouleaux cylindriques. La rigidité des roulements à aiguilles à bague massive est plus élevée que celle des autres types de roulements à aiguilles.
Ces roulements sont donc adaptés aux applications avec des vitesses de rotation élevées, des charges importantes ainsi que des exigences élevées de précision de rotation. Les roulements à aiguilles à bague massive peuvent disposer d’un trou de lubrification dans la bague extérieure.
Galets de came sur axe
Les galets de came sur axe sont encore un autre type de roulement à aiguilles. Ces galets de came possèdent un arbre fileté et effectuent des mouvements de rotation oscillants avec une grande précision et une vitesse élevée. Ils sont utilisés comme mécanisme de came pour les systèmes d’entraînement et conviennent parfaitement aux machines de fabrication d’emballages. Les galets peuvent rouler sur leur diamètre extérieur qui est aussi un chemin de roulement.
Galets de came
Enfin, les galets de came sont également importants, mais contrairement aux galets de came sur axe, ils n’ont pas d’arbre fileté. Ils remplissent d’une part, la fonction de came et d’autre part, peuvent également servir de galets de guidage dans des rainures droites ou courbes. Les galets de game et les galets de came sur axe disposent d’une bague extérieure massive qui résiste aux charges et aux chocs. Il existe deux profils de diamètre extérieur : cylindrique ou bombé.
Etanchéité des roulements à aiguilles
Quel est le rôle des étanchéités dans les roulements à aiguilles ? De façon générale, les roulements à aiguilles ouverts, et donc sans étanchéité, sont plus répandus que les roulements avec étanchéité. Indépendamment de cela, il est possible de monter directement une étanchéité sur les roulements à aiguilles usinés ou emboutis. En standard, les roulements à aiguilles sont équipés d’un joint frottant en caoutchouc nitrile. Pour les cages à aiguilles, en revanche, il faut utiliser un joint d’étanchéité à proximité directe du roulement. Dans ce cas, le fabricant de roulements NTN propose des joints directement adaptés à la hauteur de montage des roulements à aiguilles et qui peuvent ainsi protéger efficacement le roulement contre les particules étrangères. Le joint spécial GD est plus avantageux que le joint G, car il présente une meilleure étanchéité et retient ainsi mieux la graisse. De plus, il empêche la poussière de pénétrer.
Vous trouverez également d’autres informations sur les joints d’étanchéité sur roulement-savant.fr, mais aussi des précisions sur la conception d’un roulement, comme sa fixation, la différence entre un palier fixe et un palier libre ou les types de disposition.
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