Le guide ultime du prélèvement de roulements : types, avantages et sélection

Découvrez ce qu'est le précharge de roulement, pourquoi elle est essentielle pour les roulements à contact oblique, et la différence entre la précharge d'usine et la précharge à ressort. Découvrez comment sélectionner la bonne précharge pour une rigidité et des performances optimales.

 
Qu'est-ce que la précharge de roulement ?

La précharge de roulement est une force axiale ou radiale prédéterminée appliquée pour éliminer le jeu interne, créant un état de "jeu négatif" contrôlé. Cette contrainte intentionnelle déforme élastiquement les pistes et les éléments roulants, les verrouillant ensemble pour améliorer les performances.

Alors que les roulements radiaux standard fonctionnent souvent avec un jeu, les roulements à contact oblique nécessitent une précharge pour maintenir un contact constant entre les billes et la piste.

Pourquoi utiliser la précharge ? Avantages clés

L'application de la précharge correcte optimise les performances du roulement en :

1.Augmentant la rigidité :Élimine le jeu, rendant les assemblages plus rigides pour les broches de machines-outils.

2. Améliorant la précision :Assure une haute précision de fonctionnement, même avec des charges variables.

3. Réduisant le bruit et les vibrations :Prévient la résonance axiale, en particulier dans les petits moteurs électriques.

4. Empêchant le patinage :Optimise la rotation des billes pour réduire la friction de glissement et l'usure.
 
Types de précharge de roulement : Usine vs Ressort
Le choix de la méthode de précharge appropriée dépend du besoin de votre application en matière de rigidité par rapport à la stabilité thermique.

1. Précharge d'usine (intégrée)
Appliquée lors de la fabrication via un décalage axial calculé entre les bagues, étiqueté comme Léger, Moyen ou Fort.

Avantages :Rigidité extrêmement élevée ; idéal pour des conditions de fonctionnement stables.
Inconvénients :Sensible à la dilatation thermique ; nécessite un montage précis.
Exemple :Un roulement GMN S6005 C nécessite une force de 130 N pour atteindre sa précharge Moyenne.

2. Précharge à ressort (externe)
Utilise des composants tels que des rondelles ondulées ou des ressorts Belleville pour appliquer une force continue.

Avantages :Excellente compensation thermique (la force reste constante pendant l'allongement de l'arbre) ; permet des tolérances de logement plus lâches.
Inconvénients :Moins rigide que la précharge d'usine.
Idéal pour :Les applications avec des changements de température importants ou lorsque l'usinage économique du logement est une priorité.

Comment sélectionner la bonne précharge
Suivez ces étapes pour choisir la précharge optimale pour votre application :

1.Définir les exigences :Avez-vous besoin d'une rigidité maximale (par exemple, broches de rectification) ou d'un positionnement précis sous des charges légères/variables ? Si oui, la précharge est nécessaire.
2. Analyser les conditions :

Température : Si l'arbre chauffe plus que le logement, un montage dos à dos (DB) est moins sensible à la croissance thermique qu'un montage face à face (DF).
Vitesse : La précharge à ressort est courante pour les hautes vitesses, mais vérifiez qu'elle répond aux besoins de rigidité.
3. Calculer la force (pour les ressorts) :

Utilisez la formule empirique pour estimer la force de précharge requise :

F = k × d

Où : F = Force (kN), d = Diamètre d'alésage (mm), k = Facteur (0,005–0,01 pour les moteurs ; 0,02 pour l'anti-vibration).

Conclusion

Une précharge de roulement appropriée est essentielle pour les performances de haute précision. Utilisez la précharge d'usine pour une rigidité maximale et la précharge à ressort pour une stabilité thermique supérieure. Validez toujours votre sélection par des tests pour tenir compte des conditions de fonctionnement réelles.