Estimation de la température de fonctionnement des roulements

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

Si vous pouvez estimer une valeur pour la dissipation de chaleur d'un roulement, Ws, vous pouvez alors utiliser la formule donnée dans Modèle SKF pour le frottement dans le roulement pour le calcul de la perte de puissance due au frottement dans le roulement, Pperte, pour estimer la température de fonctionnement, Troul., pour un roulement en équilibre thermique, dans des conditions d'état stable, avec

Troul. = (Pperte / Ws) + Tamb.


Troul.température de fonctionnement moyenne estimée du roulement [°C]
Pperteperte de puissance due au frottement dans le roulement [W]
Wsdissipation de chaleur totale par degré au-dessus de la température ambiante [W/°C]
Tamb.température ambiante [°C]

Si la valeur de la température de fonctionnement estimée pour le roulement est trop élevée pour les exigences de l'application (entraînant, par exemple, une valeur κ trop faible ou un intervalle de relubrification trop court), une solution possible peut être de réduire la température de fonctionnement à l'aide d'un système de lubrification par circulation d'huile.

Estimation de la dissipation de chaleur des paliers à semelle SKF

Pour les paliers à semelle SKF, vous pouvez utiliser un modèle basé sur la taille des roulements pour estimer les valeurs de dissipation de la chaleur.
À l'aide du diagramme 1, vous pouvez estimer la dissipation de chaleur par degré au-dessus de la température ambiante Ws, pour un roulement de diamètre moyen dm dans un palier à semelle, avec l'arbre exposé à l'air environnant.
L'estimation est valable pour les paliers à semelle SKF utilisés avec une lubrification à la graisse ou au bain d'huile et uniquement en cas d'importante entrée de chaleur en provenance de sources externes, telles qu'un chauffage à la vapeur des arbres ou un rayonnement prononcé émise par des surfaces chaudes.

Refroidissement par circulation d'huile

En faisant circuler l'huile, il est possible de la refroidir et donc d'éliminer la chaleur du montage de roulements.
Dans le diagramme 2, la ligne courbe montre la perte de puissance due au frottement dans le roulement (Pperte) et la ligne oblique montre la dissipation de chaleur (Ws).
Compte tenu de la chaleur dissipée à l'aide de la circulation d'huile, l'équilibre thermique du roulement (diagramme 2) dans des conditions d'état stable est alors :

Pperte = Ws (Troul. – Tamb.) + Phuile 


Pperteperte de puissance due au frottement dans le roulement [W]
Wsdissipation de chaleur totale par degré au-dessus de la température ambiante [W/°C]
Troul.température de fonctionnement requise estimée du roulement [°C]
Tamb.la température ambiante [°C]
Phuilepuissance estimée dissipée dans le refroidisseur d'huile [W]

Compte tenu de la chaleur dissipée à l'aide de la circulation d'huile, vous pouvez estimer la température de fonctionnement du roulement avec

Troul. = ((Pperte – Phuile) / Ws) + Tamb.
Vous pouvez estimer la puissance qui doit être dissipée par le refroidissement de l'huile, pour une température de roulement donnée, avec

Phuile = Pperte - Ws x (Troul. – Tamb.)
Vous pouvez estimer le débit d'huile requis, pour une quantité donnée de puissance devant être dissipée par le refroidissement de l'huile (Phuile), avec

Q = Phuile / (27 x (Tsortie – Tentrée))


débit d'huile requis [l/min]
Phuilepuissance dissipée dans le refroidisseur d'huile [W]
Tsortietempérature de l'huile au niveau de la sortie d'huile [°C]
Tentrée température de l'huile au niveau de l'entrée d'huile [°C]

Si vous n'avez pas de valeurs pour Tsortie ou Tentrée, vous pouvez supposer une différence de température de 5 à 10 °C.
La limite du refroidissement qu'il est possible d'obtenir grâce à la circulation d'huile est déterminée par le degré de transfert thermique pouvant être obtenu depuis un roulement donné. En règle générale, vous pouvez déterminer la débit d'huile maximal au-dessus duquel aucune réduction significative de la température n'est obtenue avec

Qmax. = (D x B) / 12 500


Qmax.débit d'huile maximal [l/min]
Ddiamètre extérieur du roulement [mm]
Blargeur du roulement [mm]

Autres contrôles liés à la température

Après avoir estimé la température de fonctionnement, contrôlez :

  • que l'hypothèse de température pour le calcul de la durée de service du roulement (viscosité de fonctionnement) était correcte
  • le lubrifiant choisi et les limites de température
  • la fréquence de vidange de graisse ou d'huile
  • les limites des matériaux de la cage et des joints
SKF logo