Frottement du roulement, perte de puissance et couple de démarrage

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

Le frottement du roulement n'est pas constant et dépend de certains phénomènes tribologiques qui se produisent dans le film lubrifiant entre les éléments roulants, les pistes et les cages.
Le diagramme 1 montre comment le frottement change, en fonction de la vitesse, dans un roulement avec un lubrifiant donné. Quatre zones peuvent être distinguées :
  • Zone 1 – Conditions de lubrification en couche limite,dans lesquelles seules les aspérités supportent la charge et le frottement entre les surfaces en mouvement est donc élevé.
  • Zone 2 – Conditions de lubrification mixte, dans lesquelles un film d'huile séparateur supporte une partie de la charge, avec moins d'aspérités en contact, et le frottement diminue.
  • Zone 3 – Conditions de lubrification à film plein, dans lesquelles le film lubrifiant supporte la charge, mais avec des pertes visqueuses supérieures, et le frottement augmente.
  • Zone 4 – Lubrification à film plein avec effets thermiques et de carence , dans lesquels l'échauffement par cisaillement à l'entrée et la régénération cinématique sont compensés partiellement par les pertes visqueuses et, par conséquent, le frottement varie peu ou pas.

Modèle SKF pour le frottement dans le roulement

Dans le modèle SKF pour le calcul du frottement dans le roulement, le moment de frottement, M, est dérivé de quatre sources :

M = Mrr + Msl + Mjoint + Mbrassage


Mrr le moment de frottement par roulement et inclut les effets de carence et de la chaleur due au cisaillement d'entrée [Nmm]
Mslle moment de frottement par glissement et inclut les effets dues aux conditions de lubrification [Nmm]
Mjointle moment de frottement des joints intégrés [Nmm]
Lorsque les roulements sont munis de joints frottants, les pertes dues au frottement des joints peuvent dépasser celles générées par le roulement lui-même.
Mbrassagele moment de frottement dû aux pertes résultant du brassage d’huile, des turbulences, du pétrissage, etc. dans un bain d'huile [Nmm]

Le calcul des valeurs pour ces quatre sources de frottement est complexe. Nous recommandons d'utiliser le Calculateur de roulements SKF.
Pour plus de détails sur ces calcul, voir  Modèle SKF pour le calcul du moment de frottement [PDF].
Lorsque le moment de frottement total, M, du roulement est connu, vous pouvez calculer la perte de puissance due au frottement avec

Pperte = 1,05 x 10–4 M n


Pperteperte de puissance due au frottement dans le roulement [W]
Mmoment de frottement total [Nmm]
nvitesse de rotation [tr/min]

Couple de démarrage

Le couple de démarrage d'un roulement est défini comme le moment de frottement qui doit être surmonté par le roulement pour qu'il se mette à tourner, à une température ambiante de 20 à 30 °C. Seuls le moment de frottement par glissement et le moment de frottement des joints, le cas échéant, sont donc pris en compte.

Mdémarrage = Msl + Mjoint


Mdémarragemoment de frottement au démarrage [Nmm]
Mslmoment de frottement par glissement [Nmm]
Mjointmoment de frottement des joints [Nmm]

Nous recommandons d'utiliser Calculateur de roulements SKF pour calculer les valeurs du couple de démarrage.
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