Qu’est-ce qu’un roulement à billes angulaire ?
Un roulement à billes angulaire est un roulement qui peut supporter simultanément des charges parallèles à l’axe (charges axiales) et des charges perpendiculaires à l’axe dans une direction (charges radiales).
Ils sont similaires aux roulements à gorge profonde, mais il y a des différences. Les rainures de la bague extérieure des roulements à gorge profonde sont symétriques dans le sens axial, alors que dans les roulements à billes angulaires, les rainures de la bague extérieure sont obliques à un certain angle. Cela permet de supporter à la fois des charges axiales et radiales.
Les roulements à billes angulaires sont utilisés pour soutenir les arbres des pompes, de divers compresseurs, de machines de presse, de machines de levage, etc.
Utilisations des roulements à billes angulaires
Les roulements à billes angulaires sont utilisés dans des ensembles de plusieurs pièces. Ils sont conçus pour supporter des charges axiales dans une seule direction ou dans les deux directions en variant la façon dont ils sont combinés.
1. Type à une rangée
Deux roulements sont utilisés par paires opposées avec un jeu interne réglable. Ils peuvent supporter des charges radiales et des charges axiales dans une seule direction. Ils conviennent à des applications telles que les broches de machines-outils, où la rigidité des roulements et la précision de rotation sont requises. Ils sont également utilisés dans les pompes, divers compresseurs, les unités de réfrigération à vis et les équipements de levage.
2. Type à deux rangées
Cette structure se compose d’une paire de roulements angulaires dans un seul roulement avec une combinaison arrière équivalente. Elle peut supporter des charges axiales dans les deux directions. Elle peut également supporter des charges de moment et est utilisée comme roulement latéral fixe. Utilisé dans les compresseurs, les presses, les véhicules à guidage automatique, les convoyeurs à bande, etc.
3. Type combiné
Combine plusieurs roulements de type à une rangée. Il existe des combinaisons frontales avec l’avant de la bague extérieure aligné, des combinaisons arrière avec l’arrière de la bague extérieure aligné, et des combinaisons parallèles avec la même orientation. Des charges importantes peuvent être supportées si la charge axiale est dans une seule direction. Les applications comprennent les pompes, les compresseurs, les unités de réfrigération à vis et les équipements de levage.
Principe des roulements à billes angulaires
Les roulements à billes angulaires peuvent supporter des charges radiales et axiales grâce à l’angle de contact. L’angle de contact est l’angle entre la direction perpendiculaire à l’axe et la direction de la charge entre les chemins de roulement et les éléments roulants lorsque des charges radiales et axiales sont appliquées au roulement.
Plus l’angle de contact est grand, plus la capacité à supporter des charges axiales est importante, et plus l’angle de contact est petit, plus la plage de fonctionnement est large, jusqu’à des vitesses élevées.
Les charges radiales provoquent une force de bifurcation dans la charge axiale, c’est pourquoi plusieurs roulements sont utilisés ensemble pour faire face à la force de bifurcation.
Autres informations sur les roulements à billes angulaires
1. Orientation et montage des roulements à billes angulaires
Les roulements à billes angulaires sont utilisés en plusieurs exemplaires en raison de leur angle de contact. Il existe différents types de méthodes de montage, comme le type DB dos à dos, le type DF dos à dos, le type DT parallèle et d’autres combinaisons de trois roulements ou plus, chacun ayant ses propres caractéristiques.
Le type DB est la méthode d’assemblage la plus couramment utilisée, dans laquelle les faces arrière des roulements sont alignées l’une sur l’autre. Il peut supporter des charges radiales et des charges axiales dans les deux sens. Il peut supporter les moments de charge les plus élevés de toutes les combinaisons.
Si le roulement est du type pressurisé, la bague intérieure peut être réglée à l’aide d’un écrou pour ajuster le jeu, tandis que le type DF peut supporter des charges radiales et des charges axiales dans les deux sens en alignant les roulements face à face. Le type DB est supérieur dans sa capacité à supporter des charges de moment.
Pour les applications sous pression, la bague extérieure peut être pressée pour obtenir un jeu adéquat, tandis que le type DT peut supporter des charges radiales et des charges axiales dans une direction en empilant les roulements dans la même direction. Il est utilisé lorsque les charges axiales dans une direction sont élevées, car la charge axiale est supportée par deux roulements.
2. Alimentation par pression
Lorsque deux roulements sont utilisés l’un en face de l’autre, comme dans le cas des roulements angulaires, le jeu axial peut être négatif. Cette condition est appelée “mise sous pression” et permet d’obtenir des moments plus importants.
Cet effet est particulièrement souhaitable avec le type DB (montage dos à dos), car lorsque deux roulements angulaires sont montés dos à dos, la distance entre les points d’action augmente en raison de l’ouverture de leurs angles de contact, ce qui permet au roulement de supporter le moment.
Outre la capacité de moment élevée, la précharge a également les effets suivants : adaptation à des vitesses élevées, amélioration du positionnement et de la précision de rotation du roulement, et suppression des vibrations et du bruit. Trois niveaux de précharge sont normalement disponibles : précharge légère, moyenne et lourde.
La précharge est réglée en rectifiant les faces d’extrémité des bagues pour créer un décrochement entre les bagues intérieure et extérieure. La précharge peut également être augmentée ou diminuée en modifiant la largeur des entretoises des bagues intérieure et extérieure.