Sélection de la précharge

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

En fonction de l'application, une précharge peut être nécessaire dans un montage de roulements. Par exemple, si un haut degré de rigidité ou de contrôle de la position est requis, une précharge peut être appropriée. De manière similaire, une précharge peut aussi être requise pour compenser une charge externe trop faible ou inexistante sur le roulement en fonctionnement.
En général, on applique la précharge en mesurant une force, parfois un déplacement sur une distance ou un chemin, ou en mesurant le couple de frottement pendant le montage.
Des valeurs de précharge empiriques peuvent être obtenues à partir de montages éprouvés et appliquées à des conceptions similaires. Pour les nouvelles conceptions, SKF recommande de calculer la plage de précharge appropriée à l'aide de SKF SimPro Quick ou SimPro Expert, puis de la vérifier en la testant dans l'application. La fiabilité du calcul par rapport à l'application réelle dépend du degré de concordance entre les conditions réelles en fonctionnement et les estimations de température de fonctionnement et de comportement élastique des éléments associés, en premier lieu le palier. Dans ce contexte, les effets du démarrage à basse température ambiante doivent être inclus dans le test.

Types de précharge

La précharge peut être radiale ou axiale selon le type de roulement. Les roulements à rouleaux cylindriques de Super Précision, par exemple, ne peuvent être préchargés que radialement en raison de leur conception, tandis que les roulements à billes à contact oblique ou les roulements à rouleaux coniques ne peuvent être préchargées qu'axialement.
En général, les roulements à rouleaux coniques ou les roulements à billes à contact oblique sont montés avec un second roulement des mêmes type et taille dans une disposition en O (les lignes d'action de la charge divergent, fig. 1) ou en X (les lignes d'action de la charge convergent, fig. 2). Ceci vaut également pour les roulements à billes à contact oblique à une rangée.
La distance L entre les centres de pression est plus longue lorsque les roulements sont disposés en O (fig. 1) que lorsqu'ils sont disposés en X (fig. 2). La disposition en O peut entraîner des couples de renversement plus importants.
Si l’arbre en fonctionnement s’échauffe plus que le palier, la précharge, qui a été réglée à température ambiante lors du montage, changera. En raison de la dilatation thermique, un arbre s'agrandit dans le sens axial et radial et les montages en O sont donc moins sensibles aux effets thermiques que les montages en X.
Lors du réglage de la précharge dans un montage de roulements, il est important que la valeur de précharge établie soit atteinte avec le moins de variation possible. Pour réduire la variation lors du montage de roulements à rouleaux coniques, il faut faire tourner l'arbre plusieurs fois pour vérifier que les rouleaux sont correctement en contact avec l’épaulement de guidage de la bague intérieure.

Précharge avec ressorts

En préchargeant les roulements dans les petits moteurs électriques ou applications similaires, il est possible de réduire le bruit de fonctionnement. Dans cet exemple, le montage comprend un roulement rigide à billes à une rangée préchargé à chaque extrémité de l'arbre (fig. 3). Pour appliquer une précharge, la méthode la plus simple consiste à utiliser un ressort ondulé. Le ressort agit sur la bague extérieure de l'un des deux roulements. Cette bague extérieure doit pouvoir être déplacée axialement.
La force de précharge reste pratiquement constante même en cas de déplacement axial des roulements dû à une dilatation thermique.
La précharge requise peut être évaluée d'après la formule suivante : 

F = k d


précharge [kN]

coefficient a, décrit ci-dessous
diamètre d'alésage du roulement [mm]

Pour les petits moteurs électriques, des valeurs de 0,005 à 0,01 sont utilisées pour le facteur k. Si la précharge sert avant tout à protéger le roulement de vibrations externes pouvant l'endommager lorsqu'il est à l'arrêt, une précharge plus importante est nécessaire et il convient d'utiliser k = 0,02.
La précharge par ressorts est également une méthode utilisée couramment dans le cas des roulements à billes à contact oblique pour broches de rectifieuses à grande vitesse. Cette méthode ne convient pas pour les applications où une grande rigidité est nécessaire, où la direction de charge varie, et lorsque des chocs d'une intensité non définie peuvent se produire.
Pour plus d'informations, reportez-vous à Précharge des roulements [PDF].
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