Cages 

Performance and operating conditionsBearing type and arrangementBearing sizeLubricationOperating temperature and speedBearing interfacesBearing executionSealing, mounting and dismounting

Les principaux types de cages sont décrits dans Composants et matériaux. De plus, des informations sur les cages standard et les options de cage possibles pour un type de roulement donné sont indiquées dans la section sur le produit concerné. Si un roulement avec une cage non standard est requis, vérifiez-en la disponibilité avant de commander.

Il y a des différences de conception fondamentales entre les roulements qui, avec l'influence de la taille des roulements, requièrent l'utilisation de certains types de cage. Par exemple :

  • certains types de roulements requièrent des cages monobloc ou encliquetables, car elles sont mises en place après l'assemblage des bagues et des éléments roulants
  • d'autres types de roulements requièrent des cages guidées par les rouleaux, constituant ainsi des sous-ensembles autonomes
  • des roulements dans certaines combinaisons de dimensions et de séries requièrent des cages guidées par les bagues, pour limiter les contraintes de contact entre les éléments roulants et la cage.
Étant donné les exigences fonctionnelles spécifiques et la quantité de roulements fabriqués, le matériau et les méthodes de fabrication sont choisis pour obtenir la cage la plus fiable et la plus rentable.
Pendant le fonctionnement des roulements, les cages sont soumises à des contraintes mécaniques dues aux forces de frottement, d'impact, d'inertie et centrifuges. Elles peuvent également subir des influences chimiques causées par certains solvants organiques, agents de refroidissement, lubrifiants ou additifs de lubrifiant. Par conséquent, le type de matériau utilisé pour une cage a une influence importante sur le choix d'un roulement pour une application donnée.

Cages en acier
Les cages en acier peuvent être utilisées à des températures de fonctionnement pouvant atteindre 300 °C.

Cages en tôle d'acier

Les cages en tôle d'acier emboutie sont en acier à faible teneur en carbone. Ces cages légères présentent une résistance relativement élevée et, pour certains types de roulements, peuvent subir un traitement de surface permettant de réduire encore plus le frottement et l'usure dans des conditions critiques.

Cages usinées en acier

Les cages usinées en acier sont généralement fabriquées en acier de construction non allié. Pour réduire le frottement et l'usure, certaines cages usinées en acier sont soumises à un traitement de surface.

Les cages usinées en acier ne sont pas affectées par les lubrifiants à base d'huile minérale ou de synthèse normalement utilisés pour les roulements, ni par les solvants organiques utilisés pour nettoyer les roulements.

Cages en laiton
Les cages en laiton peuvent être utilisées à des températures pouvant atteindre 250 °C.

Cages en laiton

Les cages embouties en laiton sont utilisées pour quelques roulements de petites et moyennes dimensions. Dans des applications telles que les compresseurs de réfrigération utilisant de l'ammoniac, des cages usinées en laiton ou en acier doivent être utilisées.

Cages usinées en laiton

La plupart des cages en laiton sont usinées avec un laiton coulé ou forgé. Elles sont insensibles à la plupart des lubrifiants, y compris aux huiles et graisses synthétiques, et peuvent être nettoyées avec des solvants organiques.

Cages en polymère

Polyamide 66

Le polyamide 66 (PA66) est le matériau le plus couramment utilisé pour les cages moulées par injection. Ce matériau, avec ou sans fibre de verre, se caractérise par une combinaison avantageuse de résistance et d'élasticité. Les propriétés mécaniques, telles que la résistance et l'élasticité, des matériaux polymérisés varient en fonction de la température et subissent un vieillissement. Les facteurs qui ont le plus d'impact sur ce vieillissement sont la température, le temps et l'agent (le lubrifiant) auquel est exposé le polymère. Le diagramme 1 illustre la mesure dans laquelle ces facteurs agissent sur le polyamide PA66 renforcé de fibre de verre. L'augmentation de la température et de l'agressivité du lubrifiant provoquent une diminution de la durée de service de la cage.

Ainsi, l'utilisation des cages en polyamide pour des applications spécifiques dépend des conditions de fonctionnement et des exigences de durée. La classification des lubrifiants en « agressifs » ou « doux » fait référence à la « température de fonctionnement admissible » pour les cages en PA66 renforcé de fibre de verre dans différents lubrifiants tableau 1. La température de fonctionnement admissible indiquée dans le tableau 1 est définie comme la température à laquelle la durée de la cage peut être d'au moins 10 000 heures de fonctionnement.

Il existe des substances bien plus « agressives » que celles mentionnées dans le tableau 1. C'est le cas par exemple de l'ammoniac, utilisé comme agent réfrigérant pour les compresseurs. Dans de tels cas, les cages en PA66 renforcé de fibre de verre ne conviennent pas pour des températures de fonctionnement supérieures à 70 °C.

Le polyamide perd son élasticité à basses températures. Par conséquent, les cages en PA66 renforcé de fibres de verre ne doivent pas être utilisées dans des applications où la température de fonctionnement constante est inférieure à –40 °C.

Polyamide 46

Le polyamide 46 renforcé de fibre de verre (PA46) est le matériau standard pour les cages de certains petits et moyens roulements à rouleaux toroïdaux CARB. La plage de température de fonctionnement admissible est de 15 °C plus élevée que pour le PA66 renforcé de fibre de verre.

Polyétheréthercétone

Le polyétheréthercétone (PEEK) renforcé de fibres de verre convient mieux aux conditions difficiles en termes de vitesses élevées, d'attaques chimiques ou de températures élevées que le PA66 et le PA46. Les propriétés exceptionnelles du PEEK combinent à la fois résistance et flexibilité, une plage élevée de température de fonctionnement et une très bonne résistance chimique et à l'usure. En raison de ces propriétés remarquables, les cages en PEEK sont couramment disponibles pour les roulements à billes et à rouleaux cylindriques hybrides et/ou de Super Précision. Le matériau ne présente aucun signe de vieillissement dû à la température ou aux additifs d'huile jusqu'à 200 °C. Cependant, la température maximale pour les vitesses élevées est de 150 °C, la température de ramollissement du polymère.

Cages en d'autres matériaux
Outre les matériaux décrits ci-dessus, les roulements SKF destinés à des applications spécifiques peuvent être équipés de cages fabriquées avec d'autres polymères, alliages légers ou fontes spéciales. Pour plus d'informations sur les autres matériaux de cage, contactez SKF.

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