Roulements CARB à rouleaux toroïdaux

Les roulements à rouleaux toroïdaux CARB (fig. 1) associent la capacité d'auto-alignement des roulements à rotule sur rouleaux à la capacité de déplacement axial des roulements à rouleaux cylindriques (fig. 2). En outre, les roulements CARB présentent la section compacte et la capacité de charge élevée normalement associées aux roulements à aiguilles.
Les roulements CARB sont destinés exclusivement à une utilisation dans des paliers libres. Ils peuvent simplifier les montages de roulements de paliers fixes/libres car la dilatation thermique de l'arbre est compensée à l'intérieur du roulement, pratiquement sans frottement. Les montages de roulements constitués d'un roulement à rotule sur rouleaux dans le palier fixe et d'un roulement CARB dans le palier libre (fig. 3) permettent d'économiser de l'espace et du poids et offrent un faible coût d'investissement. Les roulements CARB peuvent réduire les niveaux sonores et vibratoires, par exemple dans les machines à papier et les ventilateurs.
Les roulements CARB sont des roulements à une rangée avec des rouleaux symétriques, longs et légèrement en forme de tonneau. La bague extérieure comporte une piste en forme de tore avec un rayon de profilé se prolongeant au-delà du centre du roulement. La bague intérieure présente une piste de forme correspondante. Les rouleaux des roulements CARB sont à guidage automatique, c'est-à-dire qu'ils adoptent toujours la position qui répartit la charge avantageusement sur toute la longueur du rouleau, même en cas de défaut d'alignement ou de déplacement axial des bagues des roulements. La capacité à répartir les charges de manière optimale permet de maintenir le frottement et la chaleur due au frottement à de faibles niveaux. Des températures de fonctionnement inférieures permettent de prolonger la durée de service du lubrifiant et du roulement.

Facteurs influant sur les performances des roulements CARB

Les performances des roulements ne sont pas seulement déterminées par la charge ou la vitesse. Un certain nombre d'autres facteurs y contribuent. Dans une large mesure, les performances sont influencées par la géométrie des rouleaux, pistes et cages, le traitement thermique ainsi que la finition de toutes les surfaces de contact. Les principaux facteurs qui influent sur les performances des roulements CARB sont, entre autres :
  • Rouleaux symétriques
    Les rouleaux symétriques s'ajustent automatiquement afin de garantir une répartition optimale de la charge sur toute la longueur du rouleau. Ceci permet de maintenir un faible niveau de contraintes dans toutes les conditions de charge et de prolonger la durée de service des roulements.
  • Tolérances des rouleaux
    Les rouleaux d'un roulement CARB sont fabriqués à des tolérances de dimension et de forme extrêmement étroites. La taille et la forme de chaque rouleau du jeu sont pratiquement identiques. Ceci permet d'optimiser la répartition de la charge sur les rouleaux et donc de maximiser la durée de service des roulements.
  • Profil spécifique des rouleaux
    Le profil des rouleaux détermine la répartition des contraintes dans la zone de contact entre le rouleau et la piste. Le profil spécifique répartit les charges de manière plus uniforme le long des rouleaux et empêche les pics de contrainte aux extrémités des rouleaux de manière à prolonger la durée de service des roulements (fig. 4).
  • Rouleaux à guidage automatique
    Ils maintiennent le frottement et la chaleur due au frottement à de faibles niveaux (fig. 5).

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