Pourquoi les roulements de broyeur glissent- ils et comment les éviter

Dans les broyeuses de précision, le système de roulement à broche joue un rôle essentiel: il permet une grande précision de rotation, réduit le frottement et maintient les performances dans des conditions difficiles.Quand un roulement glisse, cela peut entraîner des vibrations, une mauvaise finition de la surface, une usure accélérée et même une défaillance complète de la broche.

La compréhension des causes profondes et de la manière de les prévenir est essentielle pour améliorer le temps de fonctionnement, réduire les coûts de maintenance et assurer une qualité constante de l'usinage.

Qu'est- ce que le glissement de roulement?

Le glissement du roulement ne signifie pas que l'ensemble du roulement tourne dans le boîtier.glissement entre les éléments roulants (boules ou rouleaux) et les voies de roulementau lieu d'un mouvement de roulement lisse.

Cela se produit généralement dans les cas suivants:

• Rotation à grande vitesse
• Charge radiale légère
• Précharge insuffisante

Dans ces conditions, les éléments roulants peuvent perdre le contact avec la voie de roulement et se remettre soudainement en marche.usure de frett, creux de surface, augmentation de la chaleur et éventuelle rupture du roulement.

Il s'agit d'un problème courant dans les roulements à billes angulaires utilisés dans les broches de meulage.

Principales causes du glissement des roulements

1Utilisation de roulements de faible précision ou inappropriés

L'une des causes les plus courantes est la sélection de roulements qui ne sont pas conçus pour des applications de meulage à grande vitesse.

• Mauvais contrôle dimensionnel
• Dégagement interne incohérent
• Moins de qualité des matériaux et moins de résistance à la fatigue

Ces limitations les rendent sujettes à la déformation et à l'instabilité à grande vitesse, ce qui augmente la probabilité de glissement.

Solution: Utilisez des roulements à billes angulaires de contact de précision P5 ou P4. Pour les fuseaux à très grande vitesse (supérieurs à 15 000 tr/min), envisagez des roulements en céramique hybride pour réduire les forces centrifuges et la production de chaleur.

2. Faute d' ajustement du puits et du boîtier

Même un roulement de qualité supérieure tombera en panne prématurément si l'ajustement de l'arbre ou du boîtier est incorrect.

• Adaptation à l'anneau intérieur lâche: à grande vitesse, l'anneau intérieur s'élargit en raison de la force centrifuge et de la température de fonctionnement.Il se transforme en dégagement permettant à l'anneau intérieur de tourner sur l'arbre ("scrolling de l'anneau intérieur").
• Adaptation à l'anneau extérieur lâche: Si l'ouverture du boîtier est trop grande, l'anneau extérieur peut tourner, en particulier lorsque l'expansion thermique se produit pendant le fonctionnement.

Solution:

• UtilisationTolérance k5 ou m5pour les arbres (adaptateur d'interférence)
• UtilisationTolérance au H7pour les boîtiers
• Compte de l'expansion thermique en fonctionnement continu
• Considérez une conception d'arbre sans fixation pour gérer la croissance axiale

3. Préchargement insuffisant ou perdu

Les roulements de contact angulaires reposent sur une précharge pour éliminer le jeu axial et augmenter la rigidité du système.

• Les éléments roulants perdent leur contact constant
• Les vibrations augmentent
• Le risque de glissement augmente considérablement

Les problèmes courants sont les suivants:

• Noix non serrée selon les spécifications
• Laveuse de verrouillage endommagée ou manquante
• Accouplement incorrect (dos à dos ou face à face)
• Perte de précharge due aux effets thermiques ou au relâchement mécanique

Solution:

• Appliquer une précharge correcte à l'aide d'interrupteurs de précision ou de mécanismes de ressort
• Utiliser des ensembles de roulements duplex assortis
• Inspecter régulièrement les éléments de verrouillage pendant l'entretien

4. Une lubrification inappropriée

La graisse sert plus qu'à réduire le frottement: elle forme une pellicule d'huile protectrice qui sépare les surfaces métalliques.

Problèmes de lubrification courants:

• Utilisation de graisse à usage général au lieu de graisse de broche à grande vitesse
• Surgreffage → frottement, surchauffement
• Graisse sous-greffée ou vieille → fonctionnement à sec
• Contamination par liquide de refroidissement ou poussière

Solution:

• Utilisationgraisse synthétique à grande vitesse(p. ex. polyurée ou base lithium complexe)
• Remplissez uniquement1/3 à 1/2 de l'espace libreà l'intérieur du roulement
• Le produit doit être lubrifié toutes les 500 à 1 000 heures, en fonction de la vitesse et de la température de fonctionnement
• Pour une utilisation continue à grande vitesse, considérez la lubrification huile-air (nébuleux d'huile)

5. Problèmes de conception et d'assemblage du système de broche

Même avec des roulements de haute qualité, des défauts au niveau du système peuvent provoquer une charge inégale et un glissement localisé:

• Arbre de broche courbé ou déséquilibré
• Structure du logement faible
• Décalage entre les sièges de roulement
• Stress résiduel résultant d'un assemblage incorrect

Cela conduit à une répartition inégalée de la charge. Certains éléments roulants supportent une charge excessive tandis que d'autres sont sous-chargés, ce qui augmente le risque de glissement.

Solution:

• Assurer une rigidité élevée dans la conception de la broche et du boîtier
• Effectuer l'équilibrage dynamique
• Maintenir un alignement précis pendant l'assemblage
• Éviter les distorsions dues aux forces de serrage ou de montage

6Effets de l' expansion thermique

Le fonctionnement à grande vitesse génère de la chaleur par friction et par le moteur.

• L'arbre se dilate → réduit les interférences avec l'anneau intérieur
• Le boîtier se dilate → relâche l' anneau extérieur s'adapte

Si la croissance thermique n'est pas prise en compte pendant l'assemblage, un glissement peut se produire après 20 à 30 minutes de fonctionnement.

Solution:

• Conception pour l'expansion thermique (par exemple, permettre une flotte axiale à une extrémité)
• Utiliser des matériaux avec des coefficients de dilatation thermique correspondants
• Ajouter des canaux de refroidissement ou un refroidissement par air/huile forcé si nécessaire

Comment éviter les glissements de roulement Tableau de synthèse

Dernières réflexions: Le glissement est un problème systémique

Le glissement de roulement est rarement causé par un seul facteur. Il résulte généralement d'une combinaison de mauvaise sélection, d'ajustement incorrect, de perte de précharge ou de lubrification inadéquate

Pour la prévenir efficacement:

• Commencez par des roulements de précision adaptés aux applications à grande vitesse
• Suivez les procédures d'installation strictes
• Surveiller en permanence l'état de la machine
• Mettre en œuvre une maintenance préventive

Seule une approche complète au niveau du système garantit une fiabilité à long terme de la broche et des performances de meulage constantes.

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