Roulements hybrides

Roulements hybrides
Roulements hybrides
Les roulements hybrides sont dotés de bagues en acier et d’éléments roulants en nitrure de silicium (Si3N4) de qualité supérieure. Étant donné que le nitrure de silicium est un excellent isolant électrique, les roulements hybrides peuvent être utilisés pour isoler efficacement le palier de l'arbre dans les moteurs CA et CC, ainsi que dans les générateurs.

Outre leurs excellentes propriétés isolantes, les roulements hybrides supportent les vitesses plus élevées et assurent une plus longue durée de vie au roulement dans les mêmes conditions de fonctionnement que des roulements à éléments roulants en acier de mêmes dimensions. Les roulements hybrides offrent aussi d'excellents résultats lorsqu'ils sont soumis à des vibrations ou des oscillations. Il n'est souvent pas nécessaire de précharger le roulement ou d'appliquer une graisse spéciale dans ces conditions.

Gamme

La gamme de roulements hybrides SKF comprend les tailles prisées pour les moteurs électriques et les générateurs. Elle inclut :
  • roulements rigides à billes à une rangée
    • modèle de base
    • types de joints
    • type hybride XL
  • roulements à rouleaux cylindriques à une rangée
Les roulements hybrides présentés ici constituent la gamme SKF de base et ne représentent qu'une partie de la gamme totale. D'autres roulements hybrides comprennent :
  • Roulements hybrides de Super Précision (→ Roulements de Super Précision)
    • roulements à billes à contact oblique hybrides super précision
    • roulements à rouleaux cylindriques hybrides super précision
    • butées à billes à contact oblique hybrides de super précision à effet simple ou double effet
  • Roulements à billes à contact oblique hybrides
  • Roulements rigides à billes en acier inoxydable hybrides
  • Les paliers complets incorporant des roulements hybrides
Pour en savoir plus et pour connaître la disponibilité, veuillez contacter le service applications SKF.
Facteurs d'influence des performances des roulements hybrides SKF
Les performances des roulements ne sont pas seulement déterminées par la charge ou la vitesse. Un certain nombre d'autres facteurs y contribuent. Les principaux facteurs qui améliorent les performances des roulements hybrides SKF, par rapport aux roulements à éléments roulants en acier de mêmes dimensions, sont, entre autres :
  • Des propriétés isolantes
    Le nitrure de silicium est un matériau non conducteur qui protège les bagues contre les dommages dus à des courants électriques et peut donc prolonger la durée de service des roulements dans des applications telles que des générateurs et moteurs CA et CC, où des courants électriques risquent d'endommager le roulement.
  • Une densité réduite
    La densité d'un élément roulant en nitrure de silicium de qualité supérieure est 60 % inférieure à celle d'un élément roulant de même taille en acier pour roulements. Un poids plus faible signifie une inertie inférieure – ce qui se traduit par un meilleur comportement lors d'arrêts et de démarrages rapides, ainsi que des vitesses admissibles supérieures.
  • Un frottement réduit
    La densité inférieure d'un élément roulant en nitrure de silicium, ainsi que son faible coefficient de frottement, réduisent considérablement la température du roulement à haute vitesse. Le fonctionnement à échauffement moindre allonge la durée de service du roulement comme du lubrifiant.
  • Une haute dureté et un module d'élasticité élevé
    La haute dureté d'un élément roulant en nitrure de silicium permet d'obtenir une résistance élevée à l'usure, une meilleure rigidité du roulement et une durée de service plus longue dans des environnements contaminés.
  • Une résistance au faux effet Brinell
    Si un roulement immobile est soumis à des vibrations, il risque de se produire un « faux effet Brinell ». Le faux effet Brinell est la formation de dépressions peu profondes dans les pistes, conduisant à long terme à l'écaillage et à la défaillance prématurée des roulements. Lorsque les éléments roulants en acier ont été remplacés par des éléments en céramique, les roulements se sont avérés beaucoup moins sensibles au faux effet Brinell.
    Il a été démontré que les roulements hybrides lubrifiés avec la graisse à large plage de température (WT) SKF subissaient moins de dommages dus au faux effet Brinell que les roulements hybrides lubrifiés avec d'autres types de graisses.
  • Moins de risque de grippage entre les surfaces en nitrure de silicium et celles en acier
    Même en cas de lubrification insuffisante, le risque de grippage entre le nitrure de silicium et les surfaces en acier est réduit. Les roulements hybrides durent donc plus longtemps dans des applications présentant des vitesses élevées et des accélérations rapides ou dans lesquelles le film hydrodynamique est insuffisant pour assurer le bon fonctionnement des roulements (c'est-à-dire κ < 1, → Choix des dimensions du roulement). Pour des conditions où κ < 1, on applique couramment κ = 1 pour les calculs de durée des roulements hybrides. Les roulements hybrides peuvent réaliser de bonnes performances lorsqu’ils sont lubrifiés avec un agent qui forme un film ultramince, comme les lubrifiants réfrigérants, dont l'utilisation est courante dans les applications de compresseur ou les pompes de carburant, ce qui permet des conceptions sans huile.
  • Un fonctionnement plus rapide et plus long
    L'association de la plus faible densité et du faible coefficient de frottement du nitrure de silicium, de la haute dureté et du fait que ce matériau ne grippe pas les pistes, en cas de mauvaise lubrification, permet d'obtenir un roulement qui fonctionne plus vite et plus longtemps, même dans les conditions de fonctionnement les plus difficiles.
  • Un faible coefficient de dilatation thermique
    Un élément roulant en nitrure de silicium présente un plus faible coefficient de dilatation thermique qu'un élément roulant de même taille en acier pour roulements. Cela engendre donc une sensibilité moindre aux différences de température à l’intérieur du roulement et un contrôle plus précis de la précharge/du jeu.
    Lors de la conception des montages de roulements pour des températures très basses, un roulement hybride, présentant un jeu interne plus important que la valeur standard, peut s'avérer nécessaire. Dans ce cas, veuillez contacter le service Applications Techniques SKF.
  • Vitesse admissible
    En général, les roulements hybrides présentent une capacité de vitesse supérieure à celle des roulements à éléments roulants en acier de mêmes dimensions, mais, dans certains cas, la conception de la cage peut limiter la vitesse réalisable.
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