Qu’est-ce qu’un roulement sphérique ?
Les roulements sphériques sont des roulements dans lesquels les bagues intérieure et extérieure sont en contact sphérique.
Ils sont principalement utilisés pour les mouvements d’oscillation, d’inclinaison et de rotation à faible vitesse. Ce sont des roulements à alignement automatique avec une section de glissement sphérique qui peut supporter d’importantes charges radiales et des charges axiales dans les deux sens simultanément.
Il en existe deux types principaux : les roulements lubrifiés, qui nécessitent une lubrification des surfaces sphériques des parties glissantes en contact, et les roulements non lubrifiés, qui ne nécessitent pas de lubrification. Ils présentent une excellente résistance à l’usure et sont utilisés dans les articulations des machines industrielles et de construction et dans d’autres endroits où des charges importantes sont appliquées.
Les roulements sans lubrification ne nécessitent pas d’entretien et sont idéaux pour les zones intolérantes à l’huile telles que les machines alimentaires et les parties de machines qui ne peuvent pas être lubrifiées.
Utilisations des roulements sphériques
Les roulements sphériques sans huile ont une excellente résistance à l’usure et sont utilisés dans des utilisations où des charges importantes, telles que des impacts, sont appliquées. Les machines industrielles et les engins de construction sont des exemples d’utilisations.
Les roulements sphériques sans huile ont une faible déformation par fluage lorsqu’ils supportent des charges comprimées et une excellente résistance à l’usure. Ils se caractérisent également par le fait qu’ils ne nécessitent pas de lubrification ni d’entretien.
Les roulements à rotule sans bille conviennent pour supporter des charges axiales dans un sens et sont utilisés dans des domaines où l’utilisation de l’huile pose problème, comme les denrées alimentaires, et dans des endroits où l’entretien de l’alimentation en huile est difficile.
Principe des roulements sphériques
1. Roulements alimentés en huile
Les roulements sphériques alimentés à l’huile sont généralement fabriqués en acier à roulements à haute teneur en carbone et en chrome pour les bagues intérieures et extérieures, et les surfaces de glissement sont traitées avec un revêtement de phosphate. De plus, ils sont souvent recouverts d’une couche sèche de bisulfure de molybdène. Ces roulements fonctionnent à faible couple et ont une grande capacité de charge avec une excellente résistance à l’usure.
Les parties glissantes des bagues intérieure et extérieure sont en contact sphérique et ne présentent pas les rainures nécessaires à l’incorporation de la bague intérieure, ce qui leur permet de supporter une charge importante et d’être utilisés en cas de chocs ou de charges alternées. Si les surfaces de glissement où les bagues intérieures et extérieures entrent en contact sont mal lubrifiées, des échauffements et d’autres défauts peuvent se produire.
2. Roulements sans huile
Un exemple de roulements sphériques sans huile est une combinaison d’un revêtement spécial en PTFE renforcé par un alliage de cuivre collé sur la surface de glissement de la bague extérieure et d’un chromage dur sur la surface de glissement de la bague intérieure. Les surfaces de glissement elles-mêmes sont dotées d’un pouvoir lubrifiant élevé.
Même sans lubrification, des charges importantes peuvent être supportées grâce à des procédés tels que le collage d’un matériau présentant une excellente résistance à l’usure.
Autres informations sur les roulements sphériques
1. Comment fixer les roulements sphériques
Lorsque des roulements sphériques sont utilisés, des tolérances dimensionnelles sont appliquées au logement dans lequel le roulement sphérique est monté et à l’arbre qui est inséré dans le roulement sphérique, conformément à l’utilisation. Il faut également veiller à ce que le logement ait une épaisseur de paroi suffisante et ne soit pas déformé par la charge.
Lors du montage dans le logement, seule la bague extérieure doit être enfoncée, de sorte qu’aucune force ne soit appliquée à la bague intérieure. Il est également important de veiller à ce que seule la bague intérieure soit enfoncée dans l’arbre, de sorte qu’aucune force ne soit appliquée à la bague extérieure. De mauvaises méthodes de montage peuvent entraîner des charges irrégulières, une réduction de la durée de vie et des cliquetis dus à la déformation du roulement.
Il existe quatre conditions d’utilisation différentes pour déterminer les tolérances dimensionnelles du logement et de l’arbre d’un roulement sphérique : charge rotative de la bague intérieure, charge rotative de la bague extérieure, charge normale et charge lourde.
Tolérances dimensionnelles pour les systèmes sans lubrification
Pour les charges rotatives sur bague intérieure, la tolérance recommandée pour les arbres sous charge normale est de k6 et de m6 sous charge lourde. Le logement est le même pour les deux, avec H7 recommandé pour l’acier et J7 pour les alliages légers.
Pour les charges rotatives de la bague extérieure, la tolérance dimensionnelle de l’arbre est h6 pour les charges normales et lourdes, et le logement est k7 pour l’acier et m7 pour les alliages légers pour les charges normales ; pour les charges lourdes, m7 pour l’acier et aucun alliage léger n’est spécifié.
Tolérances dimensionnelles pour les modèles fonctionnant au fioul
Il existe de légères différences dans les tolérances dimensionnelles pour les types alimentés à l’huile. Il convient donc de vérifier les données techniques du fabricant avant de déterminer les tolérances dimensionnelles.
2. Exemples d’utilisation des roulements sphériques
Les roulements sphériques sont utilisés dans un large éventail d’utilisations, les plus courantes étant celles des grands équipements. Dans l’utilisation des accouplements d’arbres, un arbre est relié par un accouplement avec deux roulements sphériques. Cela permet d’absorber l’excentricité et le désalignement des deux arbres.
Les exemples d’utilisation dans les équipements de construction lourds tels que les pelles mécaniques sont les extrémités des tiges des cylindres hydrauliques utilisées à chaque articulation. D’autres utilisations comprennent les accouplements de grues et les pièces de suspension des camions, qui sont souvent utilisés pour des charges lourdes avec des vibrations et des impacts.