Roulements à rouleaux couteaux : conception compacte pour des charges radiales élevées dans un espace limité

Présentation

Les roulements à rouleaux à couteaux sont un composant essentiel dans les systèmes rotatifs où une capacité de charge élevée est requise dans un espace compact. En production, notamment en Ukraine, où les exigences de fiabilité et d'efficacité sont élevées, ces roulements sont utilisés dans diverses unités mécaniques, des moteurs électriques aux transmissions. Une sélection ou une utilisation inappropriée de ces roulements peut entraîner une augmentation des taux de désactivation, une efficacité réduite et une augmentation des coûts de réparation. Cet article traite de la base technique, des normes, des critères de sélection, ainsi que des recommandations pratiques pour l'installation, la préparation au fonctionnement et l'évaluation de la fiabilité des roulements à rouleaux à couteaux.

Principes fondamentaux

Les roulements à rouleaux à couteaux sont un type de roulements à billes qui utilisent des rouleaux cylindriques au lieu de billes. Cela vous permet d'augmenter la capacité portante à la même hauteur, ce qui est réalisé grâce à une plus grande surface de contact entre les rouleaux et est égale à. Ils sont fabriqués sous une forme miniature, ce qui les rend idéaux pour une utilisation dans des unités compactes soumises à des charges radiales élevées.

La principale caractéristique de ces roulements est une capacité portante élevée à une hauteur relativement faible. Ceci est obtenu grâce à la répartition de la charge sur un plus grand nombre de rouleaux, ce qui garantit une répartition uniforme de la charge, réduisant ainsi les jets et l'endurance. De plus, ils sont fabriqués en acier de haute qualité qui répond aux normes ISO 6743-14, ce qui garantit durabilité et stabilité.

Paramètres techniques et normes

Les roulements à rouleaux de couteaux sont fabriqués conformément aux normes suivantes :

• ISO 281 : pour déterminer la capacité portante.
• ISO 76 : pour déterminer le niveau de vibration et de bruit.
• ISO 492 : pour déterminer les dimensions.
• DIN 51825 : pour les exigences de traitement et de production.
• IEC 60947-2 - pour les unités électriques qui utilisent de tels roulements.

Ils répondent également aux exigences de CE et de UkrSEPRO, ce qui garantit leur acceptabilité sur le marché ukrainien. L'utilisation de tels roulements garantit une fiabilité élevée répondant aux exigences de production.

Critères de sélection et calcul

Le choix du roulement à rouleaux de couteaux dépend des paramètres suivants :

• La charge radiale est déterminée par la formule : Fr = (P * K), où P est la charge nominale, K est le facteur de sécurité (généralement 1,2 à 1,5).
• Le rapport des charges radiales et axiales est déterminé par la formule Fr / Fa, qui affecte le choix du type de roulement.
• Température ambiante : affecte le choix du matériau et de la lubrification.
• La vitesse de rotation est déterminée par la formule n = (60 * f) / π * d, où f est la fréquence de rotation, d est le diamètre.

Vous trouverez ci-dessous un tableau comparant les trois types de roulements à rouleaux de couteaux :

Recommandations pratiques pour l'installation et la préparation à l'exploitation

Une installation et une préparation correctes pour l'entretien des roulements à rouleaux de couteaux sont essentielles pour garantir leur durabilité et leur efficacité.

• Nettoyage de surface : effectuez le nettoyage des bagues intérieures et extérieures et des sièges de roulement de la poussière, de l'huile et d'autres contaminants.
• Lubrification : utilisez des lubrifiants de haute qualité conformes à la norme ISO 46 pour réduire la friction et l'usure.
• Installation – Installez les roulements sur les essieux respectifs, en garantissant un espacement approprié des roulements et une répartition uniforme de la charge.
• Préparation : vérifiez la température et les vibrations des roulements après l'installation. Garantir une température de fonctionnement correcte (pas plus de 60°C) et un minimum de vibrations (pas plus de 1,5 mm/s).

Tendances knock-out et analyse des causes profondes

Les roulements à rouleaux de couteaux peuvent tomber en panne pour diverses raisons :

• L'usure des rouleaux est causée par une charge élevée ou une lubrification insuffisante. Une augmentation du bruit et des vibrations se fait sentir.
• Anneaux défonçables : peuvent se produire en raison d'un serrage insuffisant ou d'un déplacement relatif élevé. Il y a une augmentation des vibrations et une diminution de la vitesse.
• Dommages de surface : causés par un matériau de mauvaise qualité ou une installation incorrecte. Une augmentation du bruit et des vibrations se fait sentir.
• Lubrification insuffisante : entraîne une friction accrue et une usure rapide. Une augmentation de la température et une diminution de la durée de vie se font sentir.

Prévision de service et surveillance de l’état

Pour garantir la durabilité et l'efficacité des roulements à rouleaux de couteaux, les méthodes de contrôle suivantes sont utilisées :

• Mesure des vibrations : des vibromètres conformes à la norme ISO 76 sont utilisés pour détecter les écarts par rapport au niveau normal.
• Contrôle de la température : la température des roulements doit être inférieure à 60 °C. Des thermomètres de haute précision sont utilisés.
• Inspection et diagnostics : des inspections régulières des roulements permettent aux participants de détecter les écarts dès le début.
• Prévision de la durée de vie : des méthodes d'analyse des données sont utilisées pour prédire la durée de vie des roulements.

Tableau comparatif

Vous trouverez ci-dessous une comparaison de trois types de roulements à rouleaux à couteaux utilisés dans les systèmes industriels :

Conclusion

Les roulements à rouleaux à couteaux sont des composants de haute qualité qui assurent fiabilité et efficacité dans les systèmes industriels. Leur choix et leur utilisation ont une influence décisive sur la durée de vie et la rentabilité de la production. Utilisez des roulements de haute qualité d'UNITEC-D qui répondent aux exigences de production et garantissent durabilité et stabilité.

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Sources

• ISO 281 – Détermination de la capacité portante.
• DSTU 3765-2021 – Exigences relatives à la production et à l'exploitation des roulements.
• IEC 60947-2 - Unités électriques.
• Livre blanc technique UNITEC-D – Recherche et utilisation de roulements dans les systèmes industriels.
• ISO 76 – Exigences en matière de vibrations et de bruit.