Comprendre les charges de roulement
Comprendre les charges de roulement
Les charges des roulements sont un facteur important à prendre en compte lors de la sélection et de l'utilisation des roulements. Le terme « charge » fait référence aux forces qui agissent sur un roulement pendant son fonctionnement. Ces forces peuvent provenir de diverses sources, notamment le poids de l'équipement supporté, les forces générées par le mouvement de l'équipement et les forces externes telles que le vent ou les tremblements de terre. En comprenant les charges des roulements, les ingénieurs et le personnel de maintenance peuvent sélectionner le roulement le plus approprié pour une application particulière et optimiser ses performances.
Types de charges portantes
Il existe deux principaux types de charges sur roulements : les charges radiales et les charges axiales. Les charges radiales agissent perpendiculairement à l'axe de rotation et constituent la charge principale dans de nombreuses applications. Par exemple, le poids d’un arbre et les forces produites par sa rotation peuvent créer des charges radiales. Les charges axiales, en revanche, agissent parallèlement à l'axe de rotation et sont courantes dans des applications telles que les boîtes de vitesses et les butées.
1. Charge statique : Une charge statique est une charge constante et immuable qu'un roulement subit pendant son fonctionnement. Les exemples incluent le poids d'un composant de machine ou la force nécessaire pour maintenir une pièce en position.
2. Charge dynamique : Une charge dynamique est une charge qui varie dans le temps lorsqu'un roulement est en fonctionnement. L'ampleur, la direction et la fréquence des charges dynamiques peuvent être affectées par divers facteurs tels que la vitesse de rotation ou les vibrations du système.
3. Charge de choc : une charge de choc est un impact soudain ou brusque qu'un roulement subit en raison d'événements tels que des collisions ou des chutes. Les charges de choc peuvent endommager les roulements. Il est donc important de choisir un roulement capable de résister ou de dissiper efficacement les charges de choc.
4.Surcharge : Une surcharge se produit lorsqu'un roulement subit une charge qui dépasse ses limites de conception. Cela peut être dû à une augmentation soudaine et inattendue de la charge ou à une surcharge à long terme. Une surcharge peut endommager les roulements, comme de la fatigue ou des fissures.
Capacité de charge portante
La capacité de charge d’un roulement est une mesure de la charge maximale qu’un roulement peut supporter sans défaillance. Il est important de sélectionner un roulement dont la capacité de charge dépasse la charge maximale prévue pour l'application afin d'éviter une défaillance prématurée. Il est également important de prendre en compte le type et la direction de la charge lors de la sélection des roulements, car différents roulements sont conçus pour supporter différents types et directions de charges.
1. Capacité de charge dynamique : La charge nominale dynamique est une mesure de la capacité de charge d'un roulement dans des conditions de charge dynamique. Il représente la charge qu'un roulement peut supporter pendant un nombre spécifique de tours avant de tomber en panne à cause de la fatigue.
2. Charge statique : la charge statique est une mesure de la capacité de charge d'un roulement dans des conditions de charge statique. Il représente la charge qu'un roulement peut supporter sans faillir en raison de déformations ou d'autres dommages.
3. Charge dynamique équivalente : La charge dynamique équivalente est une charge calculée utilisée pour déterminer la charge dynamique requise pour un roulement dans des conditions de charge non uniformes. Il prend en compte à la fois l'ampleur et la direction de la charge pour calculer une charge équivalente à une charge radiale uniforme.
Durée de vie et fatigue
La durée de vie d'un roulement est une mesure de la durée de vie attendue d'un roulement dans un ensemble donné de conditions de fonctionnement. La fatigue est un mode de défaillance potentiel des roulements qui peut survenir en raison de chargements et déchargements répétés. En comprenant les facteurs qui affectent la durée de vie et la fatigue des roulements, les ingénieurs peuvent optimiser les stratégies de sélection et de maintenance des roulements.
1. Calcul de la durée de vie des roulements : la durée de vie des roulements peut être calculée à l'aide de diverses formules et normes, telles que ISO 281 et ANSI/ABMA 9. Différents facteurs tels que la charge, la vitesse, la lubrification et la température peuvent affecter la durée de vie des roulements, et ces facteurs doivent être pris en compte. lors des calculs de durée de vie des roulements.
2. Durée de vie en fatigue : la durée de vie en fatigue est une mesure du nombre de cycles qu'un roulement peut endurer avant de développer des fissures ou d'autres dommages dus à la fatigue. Il est affecté par plusieurs facteurs, notamment le matériau du roulement, la charge, la vitesse, la lubrification et la température.
3. Entretien : un entretien régulier, tel que la lubrification et l'inspection, peut aider à prolonger la durée de vie des roulements et à prévenir une défaillance prématurée due à la fatigue ou à d'autres facteurs.
Conclusion:
Les charges des roulements sont une considération importante lors de la sélection et de l’utilisation des roulements dans diverses applications. Comprendre les types et la direction des charges, la capacité de charge des roulements et les facteurs qui affectent la durée de vie et la fatigue des roulements peut aider les ingénieurs et le personnel de maintenance à optimiser les performances des roulements et à prévenir les défaillances prématurées.
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