Modèle SKF pour le calcul du moment de frottement

Le diagramme 1 présente un moment de frottement sur un roulement type, en fonction de la vitesse de rotation ou de la viscosité. Pendant la phase de démarrage (zone 1), alors que la vitesse ou la viscosité augmente, le moment de frottement diminue car un film (lubrifiant) hydrodynamique se forme. À mesure que le vitesse ou la viscosité continue à augmenter et que le roulement entre dans la pleine zone de lubrification élasto-hydrodynamique (EHL), l'épaisseur du film hydrodynamique augmente (ce qui augmente la valeur κ, reportez-vous à Taux de viscosité κ), intensifiant également le frottement (zone 2). À long terme, la vitesse ou la viscosité augmente jusqu'à un point où l'insuffisance cinématique et le cisaillement d'entrée entraînent un plafonnement ou même une diminution du frottement (zone 3).
Pour calculer avec exactitude le moment de frottement total dans un roulement, les sources suivantes et leurs effets tribologiques doivent être pris en compte :
  • le moment de frottement par roulement et les effets éventuels de la chaleur due au cisaillement d'entrée et l'insuffisance à grande vitesse
  • le moment de frottement par glissement et son effet sur la qualité de la lubrification
  • le moment de frottement du ou des joints
  • le moment de frottement des pertes résultant du brassage d’huile, des turbulences, du pétrissage, etc.
Le modèle SKF pour le calcul du moment de frottement suit de près le comportement réel du roulement car il tient compte de toutes les zones de contact, des modifications de conception et des améliorations réalisées sur les roulements SKF, ainsi que des influences internes et externes.
Le modèle SKF pour le calcul du moment de frottement utilise

M = Mrr + Msl + Mjoint + Mtraînée

avec
=moment de frottement total
Mrr 
=moment de frottement par roulement
Msl =moment de frottement par glissement
Mjoint =moment de frottement des joints
Mtraînée =moment de frottement des pertes résultant du brassage d’huile, des turbulences, du pétrissage, etc. (→ Pertes résultant du brassage d'huile)
Le modèle SKF est dérivé de modèles computationnels plus avancés développés par SKF. Il est conçu pour fournir des valeurs de référence approximatives dans les conditions d'application suivantes :
  • lubrification à la graisse :
    • uniquement dans des conditions stables (après plusieurs heures de fonctionnement)
    • graisse au savon au lithium avec huile minérale
    • volume libre dans le roulement rempli à environ 30 %
    • température ambiante 20 °C (70 °F) ou supérieure
  • lubrification à l'huile :
    • bain d'huile, air-huile ou jet d'huile
    • plage de viscosité de 2 à 500 mm2/s
  • charges égales ou supérieures à la charge minimale recommandée et d'au moins :
    • 0,01 C pour les roulements à billes
    • 0,02 C pour les roulements à rouleaux
  • charges d'intensité et de sens constants
  • jeu de fonctionnement normal
  • vitesse constante mais pas supérieure à la vitesse admissible
Pour les roulements appariés, le moment de frottement peut être calculé séparément pour chaque roulement, puis additionné. La charge radiale est répartie de manière égale sur les deux roulements ; la charge axiale est partagée en fonction du montage de roulements.
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