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Dimensions de rotule requises

Coussinets et rondelles composites

Pour déterminer les dimensions requises pour un coussinet ou une rondelle de butée composite, il faut connaître la durée nominale nécessaire pour l'application. La durée nominale prend en compte le type de machine, les conditions de fonctionnement et la fiabilité opérationnelle de cette machine. Les étapes suivantes peuvent être utilisées pour déterminer la taille de la rotule requise : 

  1. Vous pouvez vous référer, pour une première approximation, à la valeur indicative du rapport de charge C/P = 2 afin d'obtenir la charge dynamique de base C requise. Un roulement adapté peut ensuite être sélectionné grâce aux tableaux des produits. 
  2. Les diagrammes pv vous aideront à vérifier si le coussinet ou la rondelle de butée peut être utilisé dans les conditions de charge p et de vitesse de glissement v considérées :
  3. La pression spécifique p et la vitesse de glissement v, nécessaires pour effectuer cette vérification, peuvent être calculées comme expliqué dans les équations suivantes :
    • Si le diagramme pv indique que la formule de durée nominale peut être utilisée, passez à l'étape 4.
    • Si le diagramme pv montre que la plage pv est dépassée, sélectionnez une rotule présentant une capacité de charge supérieure ou contactez le service Applications Techniques SKF.
  4. Calculez la durée nominale (voir l'équation ci-dessous, également XXXX) et procédez comme suit :
    • Si la durée nominale calculée est inférieure à celle souhaitée, vous devez opter pour une rotule plus grande et recommencer le calcul.
    • Si la durée calculée est supérieure à celle souhaitée, la rotule ou l'embout peut être sélectionné(e) pour l'application.
Pour les coussinets à collerette, vérifiez l'adéquation du coussinet et de la collerette séparément. Pour calculer la charge spécifique de la collerette, remplacez C par Ca dans l'équation ci-dessus. Les valeurs de Ca sont indiquées dans le tableau des produits.

Pression spécifique

L'intensité de la pression spécifique peut être calculée à l'aide de l'équation

p = K F/C


p=pression spécifique [N/mm2]
F=charge dynamique [kN]
C=charge dynamique de base [N]
K=coefficient de charge minimale spécifique [N/mm2]
= 80 pour le matériau composite PTFE (suffixe E)
= 120 pour le matériau composite POM (suffixe M)

Vitesse moyenne de glissement

La vitesse moyenne de glissement pour un mouvement constant peut être déterminée à l'aide de l'équation

v = 5,82×10-7 d β f


v=vitesse de glissement [m/s]
d=diamètre de glissement [mm]
= diamètre d'alésage d pour coussinets
= 0,5 (d + D1) pour la collerette des coussinets à collerette
= 0,5 (d + D) ou dimension Ja pour les rondelles de butée
f=fréquence d'oscillation [min-1] ou vitesse de rotation [tr/min]
β=demi-angle d'oscillation (fig. 1) [degrés, °], pour rotation β = 90°

Calcul de la durée nominale

De nombreux facteurs influent sur la durée de vie d'une rotule, notamment, la charge, la vitesse de glissement, la température de fonctionnement, la rugosité de la surface d'appui contre laquelle se déplace la surface de glissement composite. Les calculs sont donc approximatifs.
Les valeurs obtenues à l'aide des équations de durée nominale sont atteintes par la majorité des roulements, et souvent dépassées. C'est ce que confirment les essais sur banc et l'expérience sur le terrain.
La durée nominale des rotules composites PTFE et POM SKF peut être calculée comme suit :

Gh = c1 c2 c3 c4 c5 KM/(p v)n

Réaliser le calcul

Tenez compte des valeurs limites du produit (p v) dans ce calcul de la durée de vie comme suit :

  • Matériaux PTFE : si p v < 0,025 alors 0,025 doit être utilisé
  • Matériaux POM : si p v < 0,1 alors 0,1 doit être utilisé

avec
Gh=durée de service [heures de fonctionnement]
c1=coefficient de charge (diagramme 3)
c2=coefficient de vitesse (diagramme 4)
c3=coefficient de température (diagramme 5)
c4=coefficient de rugosité de surface (diagramme 6)
c5=coefficient de type de charge
= 1 pour une charge fixe (c.-à-d. que la zone chargée est toujours dans la même position sur la circonférence du roulement)
= 1,5 pour une charge tournante (c.-à-d. que la zone chargée se déplace autour de la circonférence du roulement)
KM=facteur dépendant du matériau et du type de palier
= 480 pour les coussinets composites PTFE
= 300 pour les rondelles de butée composites PTFE
= 1 900 pour les coussinets et rondelles de butée composites POM
p=pression spécifique [N/mm2]
v=vitesse de glissement [m/s]
n =exposant
= 1 pour matériaux PTFE
= 1 pour matériaux POM si p v ≤ 1
= 3 pour matériaux POM si p v > 1


Coussinets à enroulement filamentaire, en polyamide et en bronze et bandes

Les charges, les contraintes et la vitesse de glissement qui surviennent ne doivent pas dépasser les valeurs admissibles fournies dans les sections de données sur les roulements appropriées :

En outre, pour les coussinets à enroulement filamentaire (série PWM), le diagramme 7 indique les combinaisons pv acceptables de pressions spécifiques et de vitesses de glissement pour ce matériau de coussinet. Si les valeurs de pression spécifique et de vitesse de glissement se situent en dessous de la courbe dans ce diagramme pv, le roulement convient à l'application. Dans des conditions favorables, des plages de fonctionnement au-dessus de la courbe sont également possibles. Dans ce cas, veuillez contacter le service Applications techniques SKF.

La pression spécifique p et la vitesse de glissement v, nécessaires pour effectuer ces vérifications, peuvent être calculées comme expliqué dans les équations suivantes.

Pression spécifique

L'intensité de la pression spécifique peut être calculée à l'aide de l'équation

p = F/A


p=pression spécifique [N/mm2]
F=charge du roulement [N]
A=section de support de charge [mm2]
= d (B - 2) pour les coussinets à enroulement filamentaire (fig. 2)
= d B pour les coussinets en bronze et polyamide
= (D/2)2 - (d/2)2 Π pour les rondelles de butée


Vitesse moyenne de glissement

La vitesse moyenne de glissement pour un mouvement constant peut être déterminée à l'aide de l'équation

v = 5,82×10-7 d β f


v=vitesse de glissement [m/s]
d=diamètre de glissement [mm]
= diamètre d'alésage d pour coussinets
= 0,5 (d + D1) pour la collerette des coussinets à collerette
= 0,5 (d + D) ou dimension Ja pour les rondelles de butée
f=fréquence d'oscillation [min-1] ou vitesse de rotation [tr/min]
β=demi-angle d'oscillation (fig. 1) [degrés, °], pour rotation β = 90°


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