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Avec-vous des problèmes avec vos roulements ?

Le temps est-il venu d'agir ?

Peut-être devriez-vous penser à l’importance des portées des arbres et des logements et de jeu du roulement.

Dans l’application des roulements, il faut accorder une importance toute particulière au choix correct des ajustements entre l’alésage de la bague intérieure et le diamètre de l’arbre, et entre le diamètre de la bague extérieure et l’alésage du logement.

Si ces ajustements sont excessivement serrés, par suite de la déformation élastique de la bague intérieure et de la contraction de la bague extérieure, le jeu du roulement en sera réduit, ce qui comporte donc de fâcheuses conséquences pour le bon fonctionnement du roulement. Si, par contre, l’ajustement est trop libre, la bague intérieure a tendance à « rouler » sur l’arbre et la bague intérieure peut bouger dans le logement. Cela entraîne l’usure des surfaces des portées et nuit à la précision de l’application et au bon fonctionnement de la machine. Dans beaucoup de cas, un ajustement qui n’est pas assez serré peut provoquer la formation de rouille de contact. Le lubrifiant peut de ce fait être souillé, de sorte qu’il faut s’attendre à une avarie prématurée des roulements.

Dans le choix des roulements, il faut prendre en considération les facteurs suivants : intensité de la charge, type et dimensions du roulement, matière ainsi que construction de l’arbre et du logement, système de montage et démontage du roulement, température de fonctionnement. Il faut enfin tenir compte du fait que l’une des bagues doit pouvoir se déplacer axialement, afin de compenser les dilatations longitudinales dues aux variations de température.

Influence des charges pour les ajustements
sur les arbres et les logements

Que l’on considère tout d’abord un roulement avec bague intérieure statique et bague extérieure en rotation, dans lequel la bague intérieure est montée axialement libre sur l’arbre sur lequel agit une force radiale de direction constante, à travers la bague extérieure. Dans ce cas, la bague intérieure a tendance à bouger sur l’arbre comme un pignon sur une roue avec une denture intérieure.

Étant donné que le jeu entre l’arbre et la bague intérieure est généralement petit, il ne peut pas se former un film lubrifiant. Le phénomène du « roulage » de la bague intérieure sur l’arbre peut donc provoquer de la poussière métallique et entraîner la formation de rouille de contact ainsi que l’oxydation de frottement. L’usure en est donc accrue, ce qui fait qu’après peu de temps les roulements et l’arbre ne sont plus en mesure de fonctionner. Afin d’empêcher le phénomène du « roulage », il faut prévoir un ajustement serré entre l’arbre et la bague intérieure. Le degré du serrage dépend entre autres de l’intensité de la charge radiale.

Si le serrage est trop faible, la déformation élastique de l’arbre et de la bague intérieure donnera lieu, sous charge élevée, au « roulage » de la bague intérieure. Les arbres creux nécessitent un serrage plus fort, afin d’empêcher le glissement entre la bague intérieure et l’arbre.

Il en est de même pour la bague extérieure. Par exemple, une poulie montée sur la bague extérieure d’un roulement avec bague intérieure statique a tendance à « rouler » sur la bague extérieure, en présence d’un certain jeu entre l’alésage de la poulie et la bague extérieure.

Dans ce cas également, il est nécessaire de monter la bague extérieure avec ajustement serré sur la poulie, afin d’assurer le bon fonctionnement.

Il est normal de monter avec serrage la bague tournant dans le sens de la charge afin d’empêcher le « roulage ». Dans le cas courant de bague intérieure tournante, de bague extérieure statique et de charge radiale de direction constante, la bague intérieure devrait être montée avec ajustement serré et la bague extérieure avec ajustement plus libre. Si par contre, c’est la charge qui est en rotation, par exemple dans le cas d’un rotor, la bague extérieure doit être montée avec ajustement serré, sinon, il y a des risques qu’elle « roule » dans le logement.

Influence de la température
sur les ajustements

Une bague intérieure montée sur une bague en acier, ayant un coefficient de dilatation thermique analogue, atteint en général une température de fonctionnement qui dépasse celle de l’arbre. Cette différence de température amène à une réduction du serrage initial. Lorsque l’arbre ou le logement sont d’une matière autre que l’acier, ayant un coefficient de dilatation thermique différent, toute variation de température comporte une variation des portées. Dans ce cas, il faut prévoir des ajustements spéciaux.

Conclusion

De nos jours, les entreprises cherchent à optimiser au maximum leurs applications afin de minimiser les temps d’arrêt.

L’une des meilleures façons de maximiser la performance des roulements, c’est sûrement l’investigation des portées des arbres et des logements et du jeu de roulement.

Vous ne devriez pas avoir peur de questionner votre manufacturier de roulements. Sa promptitude à vous fournir une assistance technique qualifiée vous aidera certainement à identifier la cause de votre bris de roulement et minimiser vos pannes et vos pertes de production. 

M. Yvan Dion possède plus de 20 ans d’expérience dans le domaine des roulements. Vous pouvez le joindre chez Roulements NTN du Canada Ltee au (514) 333-8054