Un arbre de boîte de vitesses est poussé latéralement par les dents des engrenages hélicoïdaux, et il est également poussé le long de sa propre ligne médiane par la force de réaction produite par l’engrènement des engrenages hélicoïdaux. Une roue de pompe pousse son arbre vers l'arrière contre l'extrémité du moteur à chaque démarrage de la machine. Une pale de ventilateur crée une poussée aérodynamique constante qui charge le roulement à l'extrémité opposée à l'entraînement. Dans chacun de ces systèmes, un roulement axial est ce qui empêche l'arbre de se déplacer le long de son axe.
Les roulements axiaux, également appelés butées, sont des composants conçus pour accepter des forces agissant parallèlement à l'arbre. L’erreur de spécification la plus courante consiste à considérer la charge axiale comme une considération secondaire. Lorsqu'aucun roulement axial dédié n'est fourni, la charge est absorbée par les joints, les épaulements et les couvercles d'extrémité, qui s'usent rapidement et tombent en panne de manière imprévisible.
Conclusion
Attribuez à chaque charge axiale une surface d'appui dédiée, vérifiez que le matériau peut supporter la pression de contact et la vitesse de glissement, et confirmez que la lubrification, qu'elle soit externe ou intégrée dans le composé de roulement, durera tout l'intervalle d'entretien.
Ce que fait réellement un roulement axial
Un roulement axial supporte une charge qui agit parallèlement à l'axe de l'arbre, tandis qu'un roulement radial supporte une charge agissant perpendiculairement à cet axe. La plupart des machines créent les deux types de charge en même temps, de sorte que le système de roulements comprend généralement un roulement radial et un roulement axial, ou un roulement combiné qui gère les deux directions.
Les forces axiales ne sont pas rares. Ils apparaissent partout où les engrenages hélicoïdaux transmettent le couple, où les roues des pompes développent une pression hydraulique, où les ventilateurs déplacent l'air, où les convoyeurs à vis compriment le matériau et où les actionneurs linéaires poussent contre les arbres rotatifs. Ignorer l'une de ces sources produit une défaillance appelée problème de roulement, mais qui est en réalité un problème de conception.
L'industrie du roulement regroupe les roulements axiaux en deux familles. Les butées à éléments roulants transfèrent la charge via des billes ou des rouleaux et conviennent à des vitesses plus élevées avec des charges modérées. Les butées coulissantes transfèrent la charge à travers un mince film de lubrifiant ou à travers les lubrifiants solides intégrés dans le matériau, et conviennent aux espaces compacts, aux charges de choc et à un service sans entretien.
Trois familles communes de roulements axiaux
Les butées à billes supportent des charges axiales légères à modérées et fonctionnent à des vitesses élevées. Leur petite zone de contact maintient un faible frottement, mais ils ne conviennent pas aux vibrations, aux chocs ou aux fortes poussées continues.
Les butées à rouleaux prennent le relais là où les charges augmentent. Les butées à rouleaux cylindriques utilisent un contact linéaire pour une rigidité élevée. Les butées à rotule sur rouleaux ajoutent un auto-alignement, qui devient nécessaire lorsque la déflexion de l'arbre ou le désalignement du boîtier ne peuvent être évités.
Les rondelles de butée sont la forme de roulement axial la plus largement utilisée dans les machines compactes. Une rondelle de butée est un anneau plat placé entre un épaulement d'arbre rotatif et une face fixe, fournissant une interface coulissante contrôlée avec un niveau de friction prévisible. Lorsqu’elle est fabriquée à partir d’un composé résistant à l’usure avec des lubrifiants solides incorporés, une seule rondelle de butée peut remplacer un ensemble d’éléments roulants beaucoup plus gros à moindre coût. Le rondelle de butée résistante à l'usure utilisé dans les systèmes de direction et les pompes est un exemple typique de cette construction.
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Aperçu des options de roulements axiaux
Avant de choisir une famille, comparez les performances de chaque option sur cinq critères de base : capacité de charge, capacité de vitesse, friction, lubrification et espace d'installation.
Le tableau montre pourquoi les rondelles de butée coulissantes apparaissent dans tant de produits : elles sont compactes, de nombreuses qualités sont autolubrifiantes et le choix des matériaux peut les pousser vers des zones de charges lourdes.
Le choix du matériau définit la limite de charge réelle
Pour les roulements axiaux coulissants, le matériau de la rondelle ou de la plaque détermine l'enveloppe de performance réelle. La géométrie est importante, mais la pression de contact et la valeur pression-vitesse (PV) à laquelle le matériau peut résister déterminent la durée de vie.
Le cuivre graphite bimétallique et le bronze étain se situent dans le haut de gamme, tandis que les qualités à base d'acier avec des charges inorganiques suivent de près. Le cuivre fritté poreux et les plastiques techniques couvrent des cycles de service plus légers. Une distinction importante est de savoir si le roulement est autolubrifiant ou à lubrification limite. Les qualités autolubrifiantes contiennent des lubrifiants solides à l'intérieur du matériau et ne nécessitent aucune alimentation externe en huile ; Les qualités à lubrification limite reposent sur une fine couche d'huile renouvelée à intervalles définis. Cette différence modifie considérablement le calendrier de maintenance. Le rondelle de butée noire avec remplissage en plomb POM est conçu pour l’extrémité lubrifiée aux limites de ce spectre. L'article sur conceptions autolubrifiantes ou à lubrification limite explique les deux approches de manière pratique et détaillée.
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Les paliers lisses axiaux apparaissent dans presque tous les secteurs mécaniques, mais certaines industries les consomment plus régulièrement que d'autres.
Les applications automobiles occupent la plus grande part car les rondelles de butée sont standard dans les colonnes de direction, les transmissions, les pompes à huile et les mécanismes de réglage. Les boîtes de vitesses industrielles et les entraînements de groupes motopropulseurs suivent, suivis de près par les pompes, les compresseurs et les vannes, car la poussée hydraulique y est une condition de fonctionnement quotidienne. La manutention, la construction, l'agriculture et les machines marines complètent le tableau avec des volumes plus petits mais stables.
Sélection des roulements axiaux étape par étape
Le chemin le plus rapide vers une spécification fiable des roulements axiaux est un flux de travail en six étapes.
1. Définir la charge axiale
Calculez à la fois la poussée en régime permanent et les éventuels pics transitoires. Un roulement sélectionné uniquement pour la charge en régime permanent échouera au premier choc.
2. Établir la vitesse de glissement
Multipliez la pression de contact par la vitesse de glissement pour obtenir la valeur PV et éliminez les matériaux qui ne peuvent pas la supporter.
3. Décider de la stratégie de lubrification
Pour un service à sec ou graissé une fois, choisissez une qualité autolubrifiante. Pour les systèmes alimentés en huile, une gamme de matériaux plus large et plus économique devient disponible.
4. Vérifiez l'environnement
Élevé temperatures require graphite or inorganic fillers. Aggressive media demand stainless steel or engineering plastic bases.
5. Vérifiez les détails de montage
L'épaulement de l'arbre doit être carré, l'alésage du boîtier doit avoir la profondeur correcte et la dureté de la surface d'appui doit résister aux rayures.
6. Planifiez la durée de vie
L'usure des roulements axiaux coulissants est approximativement proportionnelle à la valeur PV, estimez donc les heures de fonctionnement cumulées et définissez un intervalle d'inspection.
Chacune de ces étapes nécessite environ une demi-journée de travail d’ingénierie. En sauter un peut mettre toute la machine hors service pendant une semaine.
Contrôles de maintenance et de conformité
Une fois qu'un roulement axial est en service, la maintenance doit correspondre à la famille de roulements et au matériau. Vérifiez le jeu axial avec un indicateur à cadran à chaque inspection majeure. Une limite d'usure de 0,2 à 0,5 mm est typique pour les rondelles de butée compactes, en fonction du jeu d'origine et du niveau de charge.
Pour les rondelles de butée autolubrifiantes, n'ajoutez pas de graisse sauf si la conception comprend des canaux de graisse. La graisse supplémentaire emprisonne la poussière et se transforme en pâte abrasive. Pour les modèles alimentés en huile, respectez l’intervalle de réapprovisionnement exact. Le rondelle de butée à trou d'huile est produit avec un chemin de lubrification défini afin qu'une dose d'huile programmée atteigne efficacement l'interface coulissante.
Rondelle de butée pour trou d'huile lubrifiante 800WC Fournisseurs, Société - Zhejiang Huazhou T Huazhou est un fournisseur et une société de rondelles de butée pour trous d'huile lubrifiante 800WC en Chine, vente en gros de rondelles de butée pour trous d'huile lubrifiante 800WC, Voir le produit → Inspectez l'épaulement de l'arbre d'accouplement et la face du boîtier chaque fois que le roulement est remplacé, car une surface d'appui rayée détruira une nouvelle rondelle de butée en quelques heures. La documentation est plus importante que ce à quoi de nombreux acheteurs s’attendent. Les clients du secteur automobile demandent généralement des documents PPAP et la certification IATF 16949. Les expéditions vers l'Union européenne nécessitent des déclarations de conformité RoHS et REACH. Conservez les certificats de matériaux et les rapports d'inspection dimensionnelle dans le même dossier que le bon de commande.
