Caractéristiques des roulements à rotule sur rouleaux sphériques
Les roulements à rotule sur rouleaux sphériques sont de véritables roulements polyvalents. Ainsi, ces roulements sont capables d’admettre de lourdes charges dans les directions axiale et radiale. Les roulements à rotule sur rouleaux sphériques sont principalement utilisés dans les industries lourdes : les hélices de navires, les concasseurs de pierres ou le rotor principal des éoliennes…
Les chemins de roulements à rotule sur rouleaux sphériques sont rectifiés suivant une forme sphérique afin que les rangées de corps roulants puissent rotuler autour de l’axe de rotation. Les corps roulants sont en forme de tonneau et, en raison de leur axe incliné par rapport à l’axe de rotation du roulement, peuvent rotuler et suivre le désalignement. En conséquence, les roulements à rotule sur rouleaux sphériques sont complètement auto-alignés.
Les roulements à rotule sur rouleaux présentent divers avantages. D’un côté, de par leur conception, ils sont adaptés à l’admission d’une combinaison de charges radiales et axiales dans les deux directions (charges combinées), et d’autre part, les roulements à rotule sur rouleaux ont généralement une capacité de charge élevée et sont capables d’admettre des chocs. Le principal avantage par rapport aux autres roulements est qu’il peut compenser du désalignement jusqu’à une inclinaison de 2° maximum. Les roulements à rotule sur rouleaux sont des roulements largement utilisés, aux performances élevées ; ils bénéficient d’un bon rapport qualité-prix.
Malgré tous ces avantages, le roulement à rotule sur rouleaux présente également des inconvénients. Plus particulièrement, un aspect mérite d’être mentionné : les roulements à rotule sur rouleaux n’admettent des charges axiales que dans une certaine limite.
Type B
Le code de symbolisation du roulement à rotule sur rouleaux est le 2. Il existe différentes conceptions de roulements à rotule sur rouleaux, dont la première est le type B.
Il s’agit du type standard chez le fabricant de roulements NTN. Il se caractérise par des rouleaux asymétriques. En raison de leur géométrie, les rouleaux sont poussés contre un épaulement central, ce qui permet un excellent comportement cinématique avec un faible frottement. L’inconvénient du type B est une charge nominale relativement plus faible par rapport à celle des roulements de type E (rouleaux symétriques). Le type B peut être équipé d’une cage en plastique, en tôle d’acier ou massive usinée, et est utile pour différents types d’applications.
Type E
En plus des roulements à rotule sur rouleaux de type B, les roulements à rotule sur rouleaux de type E sont également d’une grande importance. Ils se caractérisent généralement par une capacité de charge plus élevée. Ils peuvent être subdivisés en versions EA, EM, EMA et EG15. Ce que toutes les quatre ont en commun, c’est qu’elles font partie de la série NTN ULTAGETM (ULTAGETM est la version premium d’une grande variété de modèles de roulements chez NTN). Les roulements de type E sont donc des versions optimisées. Tous les corps roulants des types E sont des rouleaux symétriques. De plus, ils ont une rainure et des trous de lubrification sur leur diamètre extérieur, de sorte que les roulements peuvent être facilement relubrifiés. Toutes les versions des roulements à rotule sur rouleaux ouverts de NTN peuvent être utilisés à des températures de fonctionnement allant jusqu’à 200 °C.
Type EA
Il existe plusieurs variantes parmi les types E. Les conceptions individuelles sont présentées plus en détail ci-dessous, en commençant par le type EA. Celui-ci a une cage en tôle d’acier centrée sur la bague intérieure, composée de deux demi-cages. Cette cage a des poches spéciales qui guident et maintiennent les corps roulants avec précision. La conception EA est utilisée dans les applications générales.
Type EM
Le type EM diffère du type EA par sa cage en laiton massif d’une seule pièce. Ceci est indiqué par un suffixe M dans la désignation du type. Dans ce cas, la cage est guidée par des rouleaux et il y a des épaulements latéraux sur la bague intérieure qui servent à guider les rouleaux. Les roulements de conception EM sont utilisés dans les applications difficiles telles que celles soumises aux vibrations, chocs….
Type EMA
Dans le type EMA, une cage en laiton massif renforcé d’une seule pièce est installée. Semblable au type EM, la conception EMA a également des épaulements latéraux pour le guidage du rouleau sur la bague intérieure et la cage est également guidée par les rouleaux. Le type EMA est utilisé dans les applications où les exigences sur la cage sont encore plus élevées que dans la conception EM. Les roulements de type EMA peuvent être plus coûteux que les types EM en raison de leur fabrication plus complexe.
Type EG15
Dans un roulement de type EG15, une cage en polyamide en deux parties est installée. Il s’agit d’une cage guidée par des corps roulants. Le type EG15 n’a pas d’épaulements latéraux classiques, mais un design optimisé, ce qui permet un guidage efficace du rouleau et une meilleure distribution du lubrifiant. En raison de l’utilisation de matériaux plastiques (polyamide), une température de fonctionnement de 150 ° C ne doit pas être dépassée. Les roulements EG15 ne conviennent donc qu’aux applications avec des températures de fonctionnement modérées et sont souvent utilisés dans des applications nécessitant un faible bruit.
Roulements à rotule sur rouleaux étanches
Parmi les roulements de type E, il existe également d’autres types de roulements à rotule sur rouleaux, notamment les roulements étanches. Ceux-ci sont utilisés dans des environnements où il existe un risque de pollution par des particules fines ou des liquides. En plus des roulements avec joints, NTN propose également des versions avec déflecteurs, symbolisés Z. Ceux-ci sont situés entre la bague intérieure et extérieure et sont destinés à des applications avec des particules plus grosses, car il reste encore un espace entre la bague extérieure et le déflecteur Z. L’avantage de cette variante de roulements est qu’ils gardent la largeur standard du roulement à rotule sur rouleaux ouvert. Ils ne nécessitent donc pas d’un espace de montage augmenté comme c’est le cas avec les roulements étanches.
Le type E avec joint (à gauche) et Le type E avec déflecteur Z (à droite) sont d’autres types de la série ULTAGETM de NTN.
Roulements à rotule sur rouleaux avec alésage conique et cylindrique
Les roulements à rotule sur rouleaux existent soit, avec un alésage conique (suffixe K) soit, avec un alésage cylindrique.
Les manchons de serrage jouent un rôle important dans les roulements à rotule sur rouleaux à alésage conique. Un manchon de serrage est utilisé entre l’arbre et la bague intérieure, et en facilite l’installation. En particulier, dans les situations où l’assemblage est difficile. Le roulement et le manchon de serrage peuvent être positionnés librement sur l’arbre avant que le roulement ne soit fixé. De plus, le manchon de serrage offre l’avantage que le jeu radial du roulement peut être ajusté grâce à lui. Des écrous à encoches et des rondelles sont également nécessaires pour l’assemblage. En plus des manchons de serrage, il existe également des manchons de démontage, utilisés non seulement au montage, mais aussi lors du démontage du roulement.
L’installation d’un roulement à alésage cylindrique, en revanche, est recommandée pour les applications qui n’offrent pas beaucoup d’espace. Dans de tels cas, le roulement est chauffé et monté à l’aide d’un appareil de chauffage à induction approprié.
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