Comment c’est fait,
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Comment c’est fait, un roulement ?. MARCHI.J. SOMMAIRE. Il est conseillé de regarder et d’étudier le diaporama dans son ensemble toutefois à partir de cette page il a été crée des liens qui vous renvoie directement à des chapitres ou diapos.

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Presentation Transcript


Comment c est fait un roulement

Comment c’est fait,

un roulement ?

MARCHI.J


Comment c est fait un roulement

SOMMAIRE

Il est conseillé de regarder et d’étudier le diaporama dans son ensemble toutefois à partir de cette page il a été crée des liens qui vous renvoie directement à des chapitres ou diapos.

Lorsque vous cliquez sur un lien cela vous envoie à celui-ci. Pour revenir à cette page il suffit, lorsque vous êtes sur une page qui possède un bouton en haut à gauche de cliquez sur celui-ci.

Matériaux employés (cliquez)

Butée à billes

Étude d’un montage

Type de roulement

Fixation latérale

Principaux types de roulements

Montage particulier

Principaux types de roulements

Roulement à aiguilles


Mise en situation

MISE EN SITUATION

On appelle roulement un ensemble de pièces inséré entre deux organes mobiles l’un par rapport à l’autre et destiné à remplacer un glissement par un roulement.


Analyse fonctionnelle

Roulement

rotation

Pièce à mettre

en rotation

Pièce mise

en rotation

Analyse fonctionnelle


Analyse mat rielle

Roulement

Analysematérielle

Moto-réducteur

à vitesse variable

La puissance absorbée par la résistance au roulement est beaucoup plus faible que la puissance absorbée par la résistance au glissement


Comment c est fait un roulement

BAGUE EXTÉRIEURE

BAGUE INTÉRIEURE

MATERIAUX EMPLOYÉS

Pour bagues et éléments roulants

L’acier au chrome à haute teneur en carbone est l’acier le plus généralement utilisé. Sa nuance la plus courante est l’acier 100 Cr6 (1% de carbone et 1,5 % de chrome ) dégazé sous vide, qui présente de nombreux avantages : propreté et endurance, aptitude à la trempe . On emploie aussi les aciers de cémentation ( 20 NCD2 ) ou bien les aciers dits «  rapides «  (80 DCV 40 )


Comment c est fait un roulement

BAGUE EXTÉRIEURE

CAGE

ÉLÉMENTS ROULANTS

MATERIAUX EMPLOYÉS

Pour cages

Cages en tôle emboutie, rivetée, soudée, agrafée : en acier doux, laiton.

Cages usinées : résine phénolique, alliages cuivreux, alliages d’aluminium.

Cages moulées : la matière la plus employée actuellement est le polyamide 6/6 chargé de fibre

de verre.


Comment c est fait un roulement

Différentes cages

Cage moulée fermée (matières synthétique)

Cage moulée

(matière synthétique)

Cage usinée

Cage agrafée

Cage rivetée

Ou soudée


Comment c est fait un roulement

CARACTÉRISTIQUES

Un roulement est défini par deux caractéristiques essentielles : Le type et les dimensions.


Comment c est fait un roulement

LE TYPE DE ROULEMENT

Le type de roulement adopté dans un montage est fonction de ses aptitudes prédominantes aux :

Charges radiales : les roulements à billes à contact radial,les roulements à rouleaux cylindriques et à aiguilles.

Charge axiale : les butées à billes ou à rouleaux sphériques.

Charges combinées: (axiale + radiale) les roulements à billes à contact oblique et les roulements à rouleaux coniques.

Débattement angulaire : (axiale + radiale) les roulements à rotules sur billes ou les roulements à rouleaux sphériques.


Comment c est fait un roulement

Charges axiales

Charges axiales

CHARGES SUR LE ROULEMENT

Un roulement, dans le cadre de son travail peut subir des efforts (ou charges) axiaux (dans le sens de son axe)


Comment c est fait un roulement

Charges radiales

Charges radiales

Charges radiales

Charges radiales

CHARGES SUR LE ROULEMENT

Ou radiaux (dans le sens perpendiculaire à son axe)


Comment c est fait un roulement

Bague extérieure

Bague intérieure

PRINCIPAUX TYPES DE ROULEMENTS

Roulements à une rangée

de billes, à contact radial.

Représentation normale

Représentation

conventionnelle

Ces roulements supportent des charges radiales et axiales relativement importantes.

Ils exigent une bonne coaxialité des portées de l’arbre d’une part et des alésages d’autre part.


Comment c est fait un roulement

Bague extérieure

Bague intérieure

Roulement à une rangée de billes à contact radial.


Comment c est fait un roulement

Roulement à deux rangées de billes à contact radial.

Ces roulements supportent des charges radiales et axiales supérieures aux roulements à une rangée de billes


Comment c est fait un roulement

Bague extérieure

Bague intérieure

a

PRINCIPAUX TYPES DE ROULEMENTS

Roulements à une rangée

de billes, à contact oblique.

Représentation

conventionnelle

Représentation normale

Ces roulements supportent des charges axiales relativement élevées dans un seul sens ou des charges axiales et radiales combinées.

Ils demandent une bonne coaxialité des portées de l’arbre d’une part et des alésages des logements d’autre part. Ils conviennent pour de grandes fréquences de rotation.


Comment c est fait un roulement

Bague extérieure

Bague intérieure

Roulement à une rangée de billes à contact oblique


Comment c est fait un roulement

Bague extérieure

Bague intérieure

PRINCIPAUX TYPES DE ROULEMENTS

Roulements à deux rangées

de billes, à contact oblique.

Représentation

conventionnelle

Représentation normale

Ces roulements supportent des charges radiales assez importantes et des charges axiales alternées.

Ils demandent une très bonne coaxialité des portées de l’arbre d’une part et des alésages des logements d’autre part. Les fréquences de rotation admissibles sont plus faibles que celle des roulements à une rangée de billes.


Comment c est fait un roulement

Bague extérieure

Bagues intérieures

Roulement à deux rangées de billes à contact oblique


Comment c est fait un roulement

Bague extérieure

Bague intérieure

PRINCIPAUX TYPES DE ROULEMENTS

Roulements à deux rangées de billes

à rotule dans la bague extérieure.

Représentation

conventionnelle

Représentation normale

Déversement admissible : 1,5° à 3°

Ces roulements supportent des charges radiales moyennes et des charges axiales faibles.

Ils conviennent pour de grandes fréquences de rotation.

Ils autorisent un léger déversement de la bague intérieure par rapport à la bague extérieure.

Les roulements dont la désignation comporte le suffixe K ont un alésage conique. Ceci permet notamment leur montage sur une portée conique, sur manchon de serrage, sur manchon de démontage. On évite ainsi l’épaulement d’appui sur l’arbre.


Comment c est fait un roulement

Bague extérieure

Bague intérieure

Roulement à deux rangées de billes

à rotule dans la bague extérieure


Comment c est fait un roulement

Roulements à alésage conique à deux rangées

de billes à rotule dans la bague extérieure.

Montage sur manchon de serrage .


Comment c est fait un roulement

Manchon conique de serrage

Symbole HMB

Roulement à alésage conique

(Suffixe K)

Rondelle frein

Symbole HM

Écrou à encoche

Symbole KM

Ensemble des éléments pour montage sur manchon de serrage .


Comment c est fait un roulement

Passage de l’arbre

Montage sur manchon de serrage .

Ensemble des éléments montés


Comment c est fait un roulement

Roulements à alésage conique à deux rangées

de rouleaux,à rotule dans la bague extérieure.

Montage sur manchon de démontage.


Comment c est fait un roulement

Bague extérieure

Bague intérieure

PRINCIPAUX TYPES DE ROULEMENTS

Représentation

conventionnelle

Roulements à rouleaux cylindriques.

Représentation normale

Bague extérieure à deux épaulements

Bague intérieure sans épaulement.

Ces roulements supportent des charges radiales très importantes mais aucune charge axiale (pour les types dont l’une des bagues ne comporte pas d’épaulements).

Ils conviennent pour de grandes fréquences de rotation.

Ils exigent une très bonne coaxialité des portées de l’arbre, d’une part, et des alésages des logements, d’autre part.


Comment c est fait un roulement

Bague extérieure

Bague intérieure

Roulement à rouleaux cylindrique

Bague extérieure à deux épaulements, bague intérieure sans épaulement.


Comment c est fait un roulement

Bague extérieure

Bague intérieure

PRINCIPAUX TYPES DE ROULEMENTS

Représentation

conventionnelle

Roulements à rouleaux cylindriques.

Représentation normale

Bague extérieure à deux épaulements

Bague intérieure à un épaulement.

Ces roulements comme les précédents résistent bien aux chocs.

Ils permettent un léger déplacement de l’arbre par rapport au logement.

Certains types comportent trois épaulements latéraux.Ils peuvent de ce fait supporter de légers efforts axiaux.

Ils sont éventuellement employés avec une bague d’épaulement séparée (symbole HJ).


Comment c est fait un roulement

Bague extérieure

Bague intérieure

PRINCIPAUX TYPES DE ROULEMENTS

Représentation

conventionnelle

Roulements à rouleaux cylindriques.

Représentation normale

Bague extérieure sans épaulement

Bague intérieure à deux épaulements.

Autre variante de roulement à rouleaux cylindriques.

Ceci admettent un déversement admissible de 2’


Comment c est fait un roulement

PRINCIPAUX TYPES DE ROULEMENTS

Les différentes variantes de roulements à rouleaux cylindriques.


Comment c est fait un roulement

Bague extérieure

Bague intérieure

PRINCIPAUX TYPES DE ROULEMENTS

Roulements à deux rangées de rouleaux à rotule dans la bague extérieure.

Représentation

conventionnelle

Représentation normale

Déversement admissible : 1,5° à 2,5°

Ces roulements supportent des charges radiales très importantes et des charges radiales et axiales combinées.

Les fréquences de rotation admissibles sont plus faibles que celles des roulements à rotule sur deux rangées de billes.

Ils autorisent un léger déversement de la bague intérieure par rapport à la bague extérieure.


Comment c est fait un roulement

Bague extérieure

Rouleaux

Roulement à deux rangées de rouleaux à rotule dans la bague extérieure


Comment c est fait un roulement

Bague extérieure

Bague intérieure

PRINCIPAUX TYPES DE ROULEMENTS

Représentation

conventionnelle

Roulements à rouleaux coniques.

Représentation normale

Déversement admissible : 2°

Ces roulements supportent des charges radiales et axiales très importantes.

Ne conviennent pas pour les grandes fréquences de rotation.

Demandent une bonne coaxialité des portées de l’arbre et aussi des alésages des logements.

Ces roulements sont habituellement utilisés par paire et montés en opposition. Ils permettent de régler le jeu de fonctionnement. La bague extérieure est séparable.


Comment c est fait un roulement

Bague extérieure

Bague intérieure

Roulement à rouleaux coniques


Comment c est fait un roulement

Bague extérieure

Bague intérieure

PRINCIPAUX TYPES DE ROULEMENTS

Représentation

conventionnelle

Roulements à aiguilles.

Représentation normale

Épaulements sur bague extérieure

Avec bague lisse

Les roulements à aiguilles supportent des charges radiales importantes sous un encombrement relativement réduit. Comme pour les roulements à rouleaux cylindriques ils ne supportent aucune charge axiale.

Ils conviennent pour de grandes fréquences de rotation.

Ils exigent une très bonne coaxialité des portées de l’arbre et aussi des alésages des logements.


Comment c est fait un roulement

Bague extérieure

Bague intérieure

PRINCIPAUX TYPES DE ROULEMENTS

Représentation normale

Roulements à aiguilles.

Représentation

conventionnelle

Épaulements sur bague intérieure

Avec bague lisse

Ils résistent bien aux chocs.

Ils permettent un léger déplacement axial de l’arbre par rapport au logement.

La bague intérieure est séparable.

Ces roulements sont couramment utilisés : sans bague intérieure, sous forme de douilles à aiguilles, de cages à aiguilles,mais les surfaces de roulement doivent présenter une dureté et un état de surface suffisants (HRc = 57 Ra = 0,4 ).


Comment c est fait un roulement

Douilles à aiguilles

ATTENTION ! ! Pour le montage de ces douilles aiguilles. En effet, la cage est en tôle non trempé, aucun choc ne peut être admis sur celle-ci. Le montage se fera par dilatation de la pièce qui reçoit la douille à aiguilles.


Comment c est fait un roulement

Gamme des roulements à aiguilles de la marque “ NADELLA“


Comment c est fait un roulement

PRINCIPAUX TYPES DE ROULEMENTS

Représentation

conventionnelle

Butées à billes.

Représentation normale

Butées à billes à simple effet

Les butées à billes ne supportent que des charges axiales, mais ces charges peuvent être très importantes. Les butées à simple effet ne supportent que des charges axiales dans un seul sens. Les butées à double effet sont conçues pour subir des charges axiales alternées.

L’action de la force centrifuge sur les billes limite leur emploi à de faibles fréquences de rotation.


Comment c est fait un roulement

PRINCIPAUX TYPES DE ROULEMENTS

Représentation

conventionnelle

Butées à billes.

Représentation normale

Butées à billes à double effet

Les butées à billes ne sont pas conçues pour guider un arbre en rotation. Ce guidage doit être assuré par d’autres types de roulements.


Comment c est fait un roulement

Butées à billes

Butées à billes à simple effet


Comment c est fait un roulement

APPLICATION

Butée à billes et butée à aiguilles dans le montage d’un coupleur


Comment c est fait un roulement

Palier en deux parties

Le palier à roulements est un ensemble composé :

— D’un support logement, en fonte ou en tôle d’acier, en deux parties ou monobloc, étanche ou protégé, fixé sur le montage par des boulons.

— D’un roulement d’un type acceptant les défauts d’alignement et équipé d’un système de fixation rapide sur l’arbre.

Le palier évite au constructeur l’usinage d’un logement ainsi que celui de l’arbre.


Comment c est fait un roulement

LES ROULEMENTS COMBINÉS

Les roulements combinés “ Nadella“ peuvent supporter des charges radiales et axiales importantes.

Ils conviennent pour des grandes fréquences de rotation. L’arbre qui reçoit ce type de roulement doit subir un TTH , l’épaulement doit être rigide et perpendiculaire.


Comment c est fait un roulement

DOUILLES À BILLES

Les douilles à billes se composent essentiellement d’un manchon extérieur, de billes et de leur cage de guidage. Chaque cage constitue un circuit continu et indépendant comprenant un aller et retour des billes.Ces douilles remplacent avantageusement les bagues en bronze, elles n’admettent pas les mouvements de rotation, mais seulement les mouvements de translation.


Comment c est fait un roulement

VIS À BILLES

L’assemblage vis-écrou à billes permet de transformer un mouvement de rotation en mouvement linéaire et vice versa.

Pour assurer une circulation continue, les billes sont ramenées à leur point d’origine par un canal de transfert à l’intérieur de l’écrou. Les vis à billes s’imposent chaque fois qu’il est nécessaire d’améliorer le rendement; c’est le cas sur les systèmes d’axes à commande numérique.


Comment c est fait un roulement

ÉTUDE D’UN MONTAGE DE ROULEMENTS

Ajustements

Les ajustements nécessaires au montage correct d’un roulement sont obtenus en faisant varier les tolérances des portées et les alésages des roulements.

La bague tournante d’un roulement, par rapport à la direction de la charge doit être ajustée avec serrage.

En d’autre terme, lorsque l’arbre tourne (Ex : un moteur électrique) la bague intérieure du roulement sera montée avec du serrage sur celui-ci. En effet, le serrage est nécessaire pour éviter à la bague de tourner sur sa portée ou dans son logement. Ce phénomène est appelée “roulage“

La bague fixe d’un roulement, par rapport à la direction de la charge, doit être montée glissante.

Toujours en prenant exemple du moteur électrique, la bague extérieure sera montée avec un peu de jeu dans les alésages des flasques de celui-ci.

Les deux tableaux suivants donnent les tolérances pour les arbres et les alésages.


Comment c est fait un roulement

Charge

Tolérances

Observations

Conditions d’emploi

g6

Constante

Bague intérieure fixe par rapport à la direction de la charge

La bague intérieure peut coulisser sur l’arbre

g6

Variable

Faible et

variable

h5

J5 - j6

Bague intérieure tournante par rapport à la direction de la charge. Ou direction de la charge non définie.

Normale

k5 - k6

La bague intérieure est ajustée avec serrage sur l’arbre.

m5 - m6

Importante

n6

p6

Importante avec chocs

j6

Butée à billes

Axiale

Tolérances pour les arbres


Comment c est fait un roulement

Charge

Tolérances

Observations

Conditions d’emploi

Importante avec chocs

P7

Bague extérieure tournante par rapport à la direction de la charge

Normale ou importante

N7

La bague extérieure ne peut pas coulisser dans l’alésage.

Faible et

variable

M7

Importante ou normale

Direction de charge non définie

K7

Importante avec chocs

J7

Normale

H7

Bague extérieure fixe par rapport à la direction de la charge.

La bague extérieure peut coulisser dans l ’alésage.

Normale

(mécanique ordinaire)

H8

H8

Butée à billes

Axiale

Tolérances pour les alésages


Comment c est fait un roulement

Fixation latérale

Afin d’éviter aux roulements d’une même ligne d’arbre une opposition mutuelle due aux tolérances de fabrication ou aux dilatations, un seul roulement appelé «  roulement fixe » assure la position axiale de l’arbre. Les autres roulements appelés «  roulements libres » prennent d’eux-mêmes leur place.

Conséquences :

— Le roulement fixe doit être maintenu latéralement à la fois dans son logement et sur sa portée.

— Si les roulements libres utilisés ne permettent pas le déplacement axial relatif de leurs bagues, la bague fixe par rapport à la direction de la charge doit être montée coulissante et non maintenue latéralement.


Comment c est fait un roulement

Jeu = 0,1

Bague extérieure non maintenue latéralement

rondelle de réglage

Arbre tournant

entretoise

Exemple d’application

— Arbre tournant, charge de direction fixe

Nous pouvons constater que les deux bagues intérieures des roulements sont maintenues latéralement : par la rondelle de réglage, l’entretoise, et l’épaulement de l’arbre.

Un des roulements a sa bague extérieure coulissante afin de lui permettre de prendre librement sa place


Comment c est fait un roulement

Jeu = 0,1

Logement

tournant

entretoise

Bague en

deux parties

Bague intérieure non maintenue latéralement

Exemple d’application

— Logement tournant, charge de direction fixe

A l’inverse du cas précédent, ce sont les deux bagues extérieures qui sont maintenues latéralement. La bague intérieure (celle de droite) d’un des roulements est libre latéralement.


Comment c est fait un roulement

Montage des roulements à une rangée de billes à contact oblique

Montage en O

Montage en X

Ils sont habituellement utilisés par paires et montés en opposition. La position axiale de l’arbre est déterminée par les deux roulements. Les conditions de montage obéissent à des règles particulières. Pour les cas courants, on distingue deux principaux types de montage :

— Le montage en X ( il est habituellement utilisé dans le cas d’un arbre tournant)

— Le montage en O (il est habituellement utilisé dans le cas d’un logement tournant)


Comment c est fait un roulement

Montage des roulements à rouleaux coniques

Montage en O

Montage en X

Le montage de ces roulements est rigoureusement identique aux montages des roulements à une rangée de billes à contact oblique :

— Le montage en X ( il est habituellement utilisé dans le cas d’un arbre tournant)

— Le montage en O (il est habituellement utilisé dans le cas d’un logement tournant)


Comment c est fait un roulement

Cale de réglage

Logement

fixe

Arbre tournant

Exemple d’application

— Arbre “court“ tournant, charge de direction fixe

Montage en X

Le montage de ces roulements nécessite un réglage du jeu de fonctionnement. Il doit être effectué en agissant sur les bagues coulissantes des roulements. Ces roulements subissant des efforts axiaux et radiaux, la résultante de ceux-ci s’exercent perpendiculairement aux rouleaux. L’ensemble forme un montage dit “ en X “


Comment c est fait un roulement

Arbre fixe

Logement tournant

Exemple d’application

— Logement tournant, charge de direction fixe

Montage en O

Un réglage simple et précis est obtenu par écrou à encoches et rondelles frein. Ces roulements subissant des efforts axiaux et radiaux, la résultante de ceux-ci s’exercent perpendiculairement aux rouleaux. L’ensemble forme un montage dit “ en O “


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