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Comment choisir une couronne d'orientation ?
Lors de la sélection d'une couronne d'orientation, il faut d'abord déterminer la charge (axiale, radiale, moment), la vitesse et les exigences de précision requises pour l'application, puis sélectionner le type de roulement (à billes/à rouleaux) et la conception (avec ou sans engrenage) appropriés en fonction de ces exigences, afin de s'assurer qu'ils sont adaptés à l'espace d'installation, qu'ils peuvent faire face aux facteurs environnementaux et qu'ils respectent le budget. Utilisez l'outil de sélection qui contient le facteur d'utilisation pour trouver la correspondance appropriée. Pour garantir une installation réussie et durable, veillez à vérifier la structure de support, les boulons et les exigences en matière de lubrification.
Etape 1 : Définir les exigences de base de la demande
La pierre angulaire de la logique de sélection est votre compréhension des conditions de fonctionnement de l'équipement.
- Calcul précis de la courbe de charge : les couronnes d'orientation supportent rarement une seule direction de force. Vous devez calculer avec précision la charge axiale maximale, la charge radiale et, surtout, le moment de renversement. Le moment de renversement est souvent la clé du succès ou de l'échec de la sélection. Il s'agit de l'effet de levier provoqué par la déviation de la charge par rapport au centre. S'il n'est pas pris en compte, le roulement présentera rapidement une fatigue structurelle en fonctionnement réel.
- Vitesse et fréquence de rotation : Déterminer la vitesse maximale de fonctionnement (RPM) et la fréquence de rotation. Les applications à grande vitesse produisent une accumulation de chaleur, ce qui est complètement différent des grues à faible vitesse et à usage intensif, qui ont des exigences plus strictes en matière de jeu interne et de stratégies de lubrification.
- Exigences en matière de précision : déterminez exactement le degré de précision dont vous avez besoin. S'il s'agit d'un scanner médical ou d'une antenne parabolique, il faut frapper le "jeu" et la précision du faux-rond ; mais s'il s'agit d'une machine de construction, la capacité de charge est manifestement plus importante qu'une précision extrême de rotation.
Étape 2 : Tenir compte de l'environnement et des conditions de fonctionnement
Le "monde extérieur" du roulement détermine directement sa durée de vie.
- Facteurs environnementaux : Il faut tenir compte des températures extrêmes, de l'humidité élevée, de l'exposition à la poussière et même des environnements corrosifs (comme le brouillard salin dans les applications marines).
- Schéma de protection (étanchéité et blindage) : il est très important de choisir la bonne protection. La bague d'étanchéité 2RS résiste bien à la vapeur d'eau et aux impuretés, tandis que le couvercle anti-poussière ZZ est plus pratique dans les cas où l'environnement est meilleur et où seule la graisse doit être conservée.
- Gestion de la lubrification : Déterminer à l'avance le type de lubrifiant et la méthode de remplissage. L'absence de lubrification est la première cause d'usure précoce des roulements, qui est particulièrement évidente dans des conditions de charge élevée.
Étape 3 : Sélection du type de palier et de la conception
Grâce aux données, il est désormais possible de réduire le champ d'application de la conception physique.
- Type de charge (billes ou rouleaux) : Généralement, le type de charge roulement à billes le frottement est faible, ce qui convient pour les charges légères et les vitesses élevées ; et roulement à rouleaux est plus rigide, grâce à une plus grande surface de contact pour partager la pression, et convient pour les tâches lourdes, comme celles qui nécessitent des os durs.
- Configuration des engrenages : Déterminez si votre application nécessite dents internes, dents externes ou édenté conception. La couronne d'orientation dentée peut simplifier le système d'entraînement, engager directement le pignon dans le roulement et éviter de nombreux problèmes de conception structurelle.
- Style de la section : En fonction de la pression de l'espace de la structure, explorer la section rectangulaire ou la section à forte charge pour répondre aux besoins des tâches à forte contrainte.
Douille à billes à une rangée
Les rotules à une rangée de billes sont divisées en structure à denture interne, à denture externe et sans dent, qui conviennent à une grande variété de besoins en matière de transmission.
Roulement à billes à double rangée
Les rotules à deux rangées de billes sont spécialement conçues pour les charges très lourdes.
Couronne d'orientation avec engrenage extérieur
La couronne d'orientation à engrenage extérieur et à bride intérieure intègre les avantages de la transmission à engrenage extérieur et du montage à bride intérieure.
Couronne d'orientation avec engrenage interne
La couronne d'orientation à denture intérieure et à bride extérieure se caractérise par la combinaison d'une transmission à denture intérieure.
Couronne d'orientation sans engrenage
La couronne d'orientation à double bride sans engrenage est légère et compacte.
Couronne d'orientation à rouleaux croisés
La couronne d'orientation à une rangée de rouleaux croisés adopte une disposition en croix des rouleaux, une grande surface de contact, peut supporter de manière synchronisée et efficace les charges axiales et radiales et le moment de renversement,
Étape 4 : Évaluation de l'installation et des structures de soutien
Les performances de la couronne d'orientation dépendent en grande partie de l'endroit où elle se trouve.
- Contraintes d'espace : s'assurer que la taille du roulement et l'espace axial et radial de l'équipement sont adaptés.
- Intégrité de la structure de support : la surface de montage doit être suffisamment plane et rigide. Si la surface de base est irrégulière, la charge sera inégalement répartie, ce qui entraînera une surcharge locale et le roulement se cassera beaucoup plus vite que vous ne le pensez.
- Installer les boulons : La taille, la qualité (par exemple 10.9 ou 12.9) et la quantité de boulons doivent être choisies correctement. Veillez à ce que les boulons soient régulièrement espacés afin que la charge soit uniformément répartie sur toute la circonférence.
Étape 5 : Utilisation des outils de sélection et des coefficients de service
Afin de laisser une marge de sécurité suffisante, une modélisation mathématique professionnelle et une correction des coefficients sont essentielles.
- Facteur de service : Un facteur de service multiplié par une charge calculée pour faire face aux extrêmes statiques ou aux chocs soudains.
- Courbe de portance : comparez la charge calculée avec le coefficient à la courbe de portance fournie par le fabricant. Il est prudent de se trouver dans la "zone verte". Si elle tombe dans la zone rouge, il s'agit clairement d'une alarme de surcharge.
- Charge minimale : Dans les applications à grande vitesse, il faut veiller à ce que le roulement conserve une charge minimale (généralement 1-2% de la valeur nominale dynamique), sinon le rouleau "glisse" et les dommages causés par le frottement de glissement sont dévastateurs.
Étape 6 : Coût et fiabilité
La dernière étape consiste à trouver un équilibre entre les performances techniques et la réalité économique.
- Coût total de possession (TCO) : Ne vous contentez pas du prix d'achat initial. Vous devez mettre en balance l'investissement initial avec les coûts de maintenance à long terme, les risques potentiels d'immobilisation et la durée de vie des roulements. Parfois, des roulements plus chers sont plus économiques.
- Réputation du fabricant : Choisissez des fournisseurs appliquant des normes de qualité et offrant un service après-vente fiable. Dans les applications industrielles clés, la documentation technique et les certificats d'essai que les fabricants peuvent fournir constituent souvent la dernière ligne de défense pour la réussite de votre projet.
Auteur : Marcus Thorne
" Avec plus d'une décennie d'expérience en ingénierie mécanique et en approvisionnement en composants industriels, je suis spécialisé dans l'aide aux entreprises pour optimiser leurs machines lourdes. Tout au long de ma carrière, j'ai navigué dans les complexités des calculs de charge et des exigences de précision pour sélectionner les roulements d'orientation parfaits pour diverses applications."
