Limites de vitesse

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

La capacité de vitesse d'un roulement est normalement déterminée par sa température de fonctionnement. Toutefois, pour certains types et montages de roulements, les limites mécaniques des composants du roulement peuvent avoir un impact significatif.

Les tableaux des produits indiquent généralement deux valeurs de vitesse : 

  • la vitesse de référence, qui est basée sur les conditions thermiques 
  • la vitesse limite, qui est basée sur les limites mécaniques 
Ces deux valeurs sont des limites de précaution plutôt que des limites d'interdiction strictes, mais s'en approcher indique qu'une analyse approfondie des conditions de fonctionnement est nécessaire.
Pour les roulements avec joints frottants, aucune vitesse de référence n'est indiquée dans les tableaux des produits. En général, la vitesse limite détermine la vitesse maximale pour ces roulements.

Limite de vitesse thermique approximative basée sur les conditions de la norme ISO

La vitesse de référence indiquée dans les tableaux des produits est basée sur le modèle de frottement SKF et dérivée de l'équilibre thermique dans les conditions de fonctionnement et de refroidissement normalisées dans ISO 15312. Son principal objectif est de fournir une évaluation rapide des capacités de vitesse d'un roulement. Elle peut également servir à estimer une limite de vitesse thermique.

La vitesse de référence ISO est uniquement valable pour des roulements ouverts, dans les conditions de fonctionnement suivantes :

  • dissipation de chaleur de référence prédéfinie
  • fonctionnement en sous-charge
    • charge radiale P = 0,05 C0 pour les roulements radiaux
    • charge axiale P = 0,02 C0 pour les butées
  • augmentation de température nominale de 50 °C au-dessus de la température ambiante de référence de 20 °C
  • lubrification à l'huile minérale sans additifs EP
    • ISO VG32 pour les roulements radiaux
    • ISO VG68 pour les butées
  • conditions propres
  • jeu de fonctionnement suffisant (→ Sélection du jeu interne initial)
  • arbre horizontal, bague intérieure tournante et bague extérieure fixe
La norme ISO ne fournit pas de conditions de référence pour les roulements étanches.
La norme ISO, établie pour la lubrification à l'huile, est également valable pour la lubrification à la graisse, à condition qu'une graisse à base de lithium avec une huile de base minérale d'une viscosité comprise entre 100 et 200 mm²/s soit utilisée. Cependant, les roulements lubrifiés à la graisse peuvent connaître un pic de température pendant le démarrage initial et requièrent une période de rodage avant d'atteindre leur température de fonctionnement en état stable.

Vitesse de référence ajustée

La vitesse de référence ISO est valable pour un ensemble normalisé de conditions de fonctionnement, entre autres une dissipation de chaleur normalisée. SKF recommande donc de calculer la vitesse de référence ajustée, qui prend en compte la charge réelle et la viscosité du lubrifiant dans votre application. Pour ce faire, utilisez le Calculateur de roulements SKF. Cependant, cet ajustement de la vitesse de référence n'inclut aucune donnée sur la dissipation de chaleur réelle dans votre application et il convient donc de considérer le résultat avec prudence. Pour inclure les effets de la dissipation de chaleur, une analyse thermique détaillée est requise.

Limite de vitesse mécanique

La vitesse limite indiquée dans les tableaux des produits est une vitesse maximale valable pour les roulements en version standard qui ne doit pas être dépassée, sauf si la conception du roulement et l'application sont adaptées à une vitesse supérieure.

La vitesse limite est déterminée par :

  • la stabilité de forme ou la résistance de la cage
  • la lubrification des surfaces de guidage de la cage
  • les forces centrifuges et giratoires qui agissent sur les éléments roulants
  • d'autres facteurs limiteurs de vitesse, tels que les joints et le lubrifiant pour les roulements étanches

REMARQUE

Certains roulements à billes ouverts présentent un très faible frottement et leurs vitesses de référence indiquées peuvent être supérieures à leurs vitesses limites. N'utilisez pas uniquement la limite de vitesse mécanique. Calculez également la vitesse de référence ajustée. La plus faible des deux valeurs définit la limite de vitesse.

Vitesses supérieures à la vitesse de référence ou limite

Il est possible de faire tourner un roulement à des vitesses supérieures à sa vitesse de référence, sa vitesse de référence ajustée ou même sa vitesse limite. Avant cela, commencez par réaliser une analyse thermique détaillée et prenez les mesures supplémentaires requises, par exemple l'utilisation de types de cage spéciaux ou de roulements haute précision. Concernant la gestion des effets de l'augmentation de vitesse, considérez les options suivante :
  • Contrôlez l'augmentation de température produite à l'aide d'un refroidissement supplémentaire.
  • Compensez toute réduction du jeu du roulement due à une température plus élevée.
  • Révisez la tolérance de montage choisie pour le palier afin de vous assurer que l'augmentation de la température du roulement n'entrave pas la capacité de déplacement axial des bagues extérieures du roulement en position libre.
  • Révisez la classe de tolérance du roulement et la précision géométrique des portées de l'arbre et du palier afin de vérifier qu'elles sont suffisantes pour permettre d'éviter toute vibration excessive.
  • Envisagez d'utiliser un autre type de cage approprié à un fonctionnement à des vitesses plus élevées, en particulier lorsque la vitesse limite est approchée ou dépassée.
  • Veillez à ce que le lubrifiant et la méthode de lubrification utilisés soient compatibles avec la température de fonctionnement plus élevée et le type de cage.
  • Vérifiez que l'intervalle de relubrification reste acceptable, en particulier pour les roulements lubrifiés à la graisse. Une lubrification à l'huile peut être requise.
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