Dimensions des paliers d'orientation

Les diamètres des paliers d'orientation vont généralement d'unités compactes de 100 mm (4 pouces) pour l'automatisation de précision à des anneaux segmentés massifs de 15 000 mm (49 pieds) pour les grues offshore. Bien qu'il existe des solutions personnalisées, les dimensions "de stock" les plus courantes dans l'industrie se caractérisent par un diamètre extérieur (OD) compris entre 300 mm et 5 000 mm et un diamètre intérieur (ID) allant de 120 mm à plus de 4 000 mm. Lors de la sélection d'un roulement, il ne suffit pas de valider l'enveloppe géométrique ; il faut également comparer les modèles de trous de montage (taraudage intégral ou trous débouchants), le profil de la section transversale (comme la série rectangulaire MT) et le type d'élément roulant (billes ou rouleaux). Ces dimensions physiques déterminent directement la capacité du roulement à supporter la "Sainte Trinité" des charges : Moment, poussée et forces radiales.

Linéaire de portée du diamètre de la couronne d'orientation

Lorsque les ingénieurs commencent à rechercher les dimensions des couronnes d'orientation, la première variable est presque toujours la taille de l'application. L'enveloppe physique de ces roulements varie considérablement en fonction du cas d'utilisation de l'industrie.

Taille compacte (niveau de 100 mm)

À l'extrémité inférieure du spectre des tailles, on trouve des roulements d'un diamètre d'environ 100 mm (environ 4 pouces). Ce type de taille compacte est essentiel pour les domaines qui recherchent une grande précision plutôt qu'une simple "force brute".

Scénarios d'application : équipement d'automatisation de précision, robots médicaux et petites bases radar.
Problèmes de taille : Dans cette gamme de taille, mes exigences en matière de tolérances de taille sont généralement très strictes, le but étant d'assurer un jeu nul (sans jeu) et une rotation douce dans un espace limité.

Standard "Spot" (diamètre extérieur de 300 mm à 5 000 mm)

La grande majorité des applications industrielles s'inscrivent dans la gamme des tailles de taches standard. Les fabricants normalisent généralement les produits avec un diamètre extérieur de 300 mm à 5 000 mm et un diamètre intérieur de 120 mm à 4 000 mm.

Disponibilité : S'en tenir à ces tailles standard. Par rapport aux tailles personnalisées, le plus grand avantage est que le délai de livraison est rapide et que le remplacement des pièces de rechange est beaucoup plus facile par la suite.
Objectif : Ces dimensions couvrent la plupart des machines de construction, des excavateurs et des systèmes d'orientation de l'énergie éolienne.

Couronne segmentée géante (jusqu'à 15 000 mm)

Pour les travaux d'ingénierie extrêmes, la taille de la couronne d'orientation peut atteindre la taille stupéfiante de 15 000 mm (49 pieds).

Conception segmentée : En raison des restrictions de transport, les roulements de cette taille sont rarement monolithiques. Ils sont conçus comme des "anneaux segmentés" et sont ensuite assemblés sur place.
Scénarios d'application : Les grues offshore géantes et les tunneliers lourds ont besoin de ce diamètre extrême pour disperser d'énormes charges structurelles.

Vérifier les principales caractéristiques géométriques au-delà de l'identification et de l'immatriculation

Bien que les diamètres intérieur et extérieur définissent l'espace d'installation approximatif, pour une intégration réussie, les caractéristiques géométriques spécifiques mentionnées dans l'aperçu technique doivent être étudiées en profondeur.

Schéma des trous de montage

Les dimensions des trous de montage sont aussi importantes que la taille de la couronne elle-même. Vous devez vérifier la configuration des trous en fonction de votre surface de montage :

Trous traversants : Permettent aux boulons de traverser complètement la couronne et nécessitent l'ajout d'écrous de l'autre côté. C'est souvent le cas dans les applications où le dégagement vertical est suffisant.
Trous taraudés intégrés : Il s'agit d'un trou fileté usiné directement sur la bague de roulement. Cette conception compacte est essentielle lorsqu'il n'y a pas d'espace à l'arrière de la plaque de montage pour loger l'écrou.

Profil transversal

La section transversale - c'est-à-dire la hauteur et la largeur de la couronne elle-même - détermine la rigidité du roulement.

Profil rectangulaire (par exemple, série MT) : La section rectangulaire robuste assure une grande rigidité.
Le compromis entre le profil et l'espace : une section transversale plus grande signifie une capacité de charge plus élevée, mais nécessite également un espace d'installation vertical plus important. Les ingénieurs doivent trouver un équilibre entre la hauteur des roulements et la taille du logement disponible.

Type d'élément roulant Dimension

Les dimensions internes des éléments roulants (billes ou rouleaux) modifient fondamentalement la courbe de performance du roulement pour une même enveloppe ID/OD.

Rouleaux : Ils nécessitent généralement des dimensions de chemin de roulement légèrement différentes, mais offrent une surface de contact plus importante, adaptée à des charges plus lourdes.
Billes : En cas de contact ponctuel, il existe généralement différentes tailles de jeu interne, qui conviennent mieux aux scénarios exigeant une vitesse élevée ou un faible frottement.

Comment la taille détermine la capacité de charge

Les dimensions physiques des roulements d'orientation ne sont pas arbitraires ; elles sont mathématiquement liées à la capacité de supporter des forces. Comme nous l'avons déjà mentionné, ces dimensions déterminent la capacité du roulement à supporter le "triangle de fer sous contrainte".

Moment de renversement

Le moment de renversement correspond à la force de basculement exercée sur le roulement. Dans ce cas, la dimension du diamètre agit comme un bras de moment. Le diamètre extérieur plus important permet un plus grand espacement entre les éléments roulants, ce qui augmente considérablement la capacité du roulement à résister aux moments de renversement. C'est la raison pour laquelle les grues ont besoin de roulements d'un diamètre aussi important, afin de compenser l'effet de levier généré par la flèche.

Poussée axiale

La force de poussée est la pression appliquée parallèlement à l'axe de rotation (c'est-à-dire le poids descendant). La section transversale et le nombre d'éléments roulants (déterminés par la circonférence/le diamètre) déterminent le poids vertical que le roulement peut supporter sans se déformer.

Charge radiale

La force radiale est perpendiculaire à l'axe de rotation. Ici, les dimensions intérieures du chemin de roulement et le type d'éléments roulants sont les principaux facteurs. Selon l'expérience, à dimensions égales, les roulements à rouleaux peuvent généralement supporter des charges radiales plus élevées que les roulements à billes, ce qui est entièrement dû à la géométrie de la zone de contact.

Auteur：Alex

Je suis ingénieur mécanicien principal, spécialisé dans le contrôle des mouvements rotatifs. Avec plus d'une décennie d'expérience dans la conception et l'application des roulements d'orientation, j'aide les ingénieurs à naviguer dans des tableaux de dimensions complexes pour sélectionner les composants structurels parfaits pour les machines lourdes et de précision.