Qu’est-ce qu’un palier ?
Un palier est un composant mécanique qui fournit un support précis et lisse à un corps en rotation tel qu’un arbre. Lorsqu’un arbre est mis en rotation, l’arbre et la structure porteuse ou le support sont en contact l’un avec l’autre. Cela provoque invariablement une résistance due au frottement et à la chaleur de frottement, entraînant une perte d’énergie de rotation. Les paliers sont utilisés pour éviter cette perte d’énergie et la production de chaleur dues à ce frottement. Ils sont aussi parfois appelés roulements.
Il existe deux types de paliers en fonction de leur structure : les paliers à roulement et les paliers lisses. Les paliers à roulement utilisent des éléments roulants et les paliers lisses un film d’huile.
Il existe également les paliers radiaux et les paliers de butée, en fonction de la direction de la charge appliquée au palier.
Les paliers radiaux sont utilisés lorsque la charge est appliquée au palier dans le sens de l’axe de l’arbre.
Les paliers de butée sont utilisés lorsque la charge est appliquée au palier dans le sens perpendiculaire à l’axe de l’arbre.
Utilisations des paliers
Les paliers sont largement utilisés dans une grande variété de produits, tels que les machines qui font tourner des arbres industriels, les automobiles, les avions et les véhicules ferroviaires, ainsi que les appareils ménagers de la vie quotidienne.
Parmi les exemples familiers, on peut citer les voitures et les motos, dans lesquelles plus de 100 paliers de différentes tailles sont installés. Les moteurs, en particulier, comportent de nombreuses pièces rotatives et les paliers sont essentiels pour réduire les pertes d’énergie.
Les paliers sont utilisés à deux fins principales :
- Supporter la rotation et maintenir la position exacte de l’arbre.
- Réduire le frottement causé par la rotation et maintenir un fonctionnement régulier.
Types et caractéristiques des paliers
La construction et les caractéristiques de chaque type de paliers sont décrites ci-dessous. Il existe deux types de paliers, les paliers radiaux et les paliers de butée, en fonction de la direction dans laquelle la charge est appliquée. Chaque palier dispose également d’un palier à alignement automatique, utilisé en cas de flexion de l’arbre.
1. Roulements
La structure générale d’un roulement se compose d’une bague intérieure en contact avec l’arbre, d’éléments roulants tels que des billes et des rouleaux, d’une cage pour maintenir les éléments roulants et d’une bague extérieure en contact avec le logement extérieur. Il existe deux types de roulements : les roulements à billes et les roulements à rouleaux.
- Roulements à billes
Ces paliers utilisent des billes sphériques comme éléments roulants. Ils sont utilisés comme roulements pour des vitesses relativement élevées et des charges faibles. Il existe différents types de roulements à billes avec différentes structures et méthodes d’utilisation, tels que les roulements à billes à gorge profonde, les roulements à billes à contact oblique, les roulements à billes sphériques et les butées à billes. - Roulements à rouleaux
Ces paliers utilisent des rouleaux cylindriques, coniques ou à aiguilles comme éléments roulants. Ils sont utilisés comme roulements pour des charges relativement importantes. Il existe différents types de paliers à rouleaux, de roulements à rouleaux coniques, de roulements à rouleaux sphériques et de roulements à rouleaux sphériques de poussée, en fonction de leur structure et de leur mode d’utilisation. - Paliers à aiguilles
Il s’agit d’un type de paliers à rouleaux dont les rouleaux sont minces comme des aiguilles. Les paliers à aiguilles sont disponibles en tant que paliers radiaux et paliers de butée.
2. Paliers lisses
Les paliers lisses n’ont pas d’éléments roulants tels que des billes ou des rouleaux dans le palier. Ils sont fabriqués à partir d’un métal ou d’une résine imprégnés d’huile avec une faible résistance au frottement, transformés en forme cylindrique. Ils sont généralement désignés par les termes métal ou coussinets. En fonction de la forme, il existe différents types, tels que métal, coussinet et métal à bride, coussinet à bride.
Les coussinets métalliques sont utilisés pour des charges faibles à moyennes et sont remplacés périodiquement en tant qu’article consommable. À l’exception des types pré-remplis de graisse, l’huile à remplir doit être correctement gérée, y compris l’inspection et le remplacement périodiques.
En fonction de l’ajustement à l’arbre, le palier doit être chauffé et monté dur sur l’arbre.
Les paliers lisses sont utilisés pour les charges lourdes et peuvent être utilisés en permanence si l’environnement de fonctionnement et l’entretien sont bons. En effet, il n’y a pas de contact métallique entre le palier et l’arbre en raison du film d’huile. Toutefois, ils doivent être remplacés en cas d’usure ou de détérioration.