Il y a sept facteurs à prendre en compte dans le choix des roulements.
Tous les types de roulements ont des caractéristiques différentes et conviennent à différentes utilisations de tous types de machines.
En général, les roulements de butée et les roulements à contact oblique sont utilisés pour supporter une charge de butée. Les applications à grande vitesse utilisent généralement des roulements à billes ; lorsqu'elles supportent une charge radiale importante, des roulements à rouleaux sont utilisés.
1. L'espace et la position de la machine occupés par le roulement
En conception mécanique, la taille de l'arbre est généralement déterminée en premier, puis le roulement est sélectionné en fonction de la taille de l'arbre. En général, les roulements à billes sont choisis pour les petits arbres et les roulements à rouleaux pour les grands arbres. Cependant, lorsque le roulement est limité dans le sens du diamètre de la machine, des roulements à aiguilles, des roulements à billes ou à rouleaux ultra-légers et ultra-légers sont sélectionnés. Lorsque le roulement est limité dans la position axiale de la machine, des roulements à billes ou à rouleaux de série étroite ou extra-étroite peuvent être sélectionnés.
2. La taille, la direction et la nature de la charge sur le roulement
La charge est le facteur le plus important dans le choix des roulements. Les roulements à rouleaux sont utilisés pour supporter des charges plus lourdes, les roulements à billes sont utilisés pour supporter des charges plus légères ou modérées, et les roulements en acier au carbone cémenté ou trempé bainitique peuvent supporter des charges d'impact et de vibration.
En ce qui concerne la direction de la charge, pour supporter une charge radiale pure, on peut utiliser des roulements à billes à gorge profonde, des roulements à rouleaux cylindriques ou des roulements à aiguilles. Pour supporter une faible charge axiale pure, on peut choisir la butée à billes ; pour supporter une charge axiale pure importante, on peut choisir la butée à rouleaux. Lorsqu'un roulement supporte une charge combinée radiale et axiale, on utilise généralement un roulement à billes à contact oblique ou un roulement à rouleaux coniques.
3. Performances d'auto-alignement des roulements
Lorsque l'axe central de l'arbre est différent de l'axe central du siège de roulement, qu'il y a une erreur d'angle ou que la rigidité de l'arbre est faible en raison de la grande distance entre les deux supports de l'arbre, et qu'il est facile de le plier ou de l'incliner sous l'effet de la force, les roulements à billes ou à rouleaux auto-aligneurs avec de bonnes performances d'auto-alignement peuvent être sélectionnés, ainsi que les roulements à billes externes. Ce type de roulement peut continuer à fonctionner normalement lorsque l'arbre est légèrement incliné ou plié.
La qualité des performances d'auto-alignement des roulements est liée à la valeur de coaxialité différente autorisée. Plus la valeur de coaxialité différente est élevée, meilleures sont les performances d'auto-alignement.
4. Rigidité des roulements
La rigidité du roulement fait référence à la taille de la force requise par le roulement pour produire une déformation unitaire. La déformation élastique du roulement à rouleaux est très faible et ne peut pas être prise en compte dans la plupart des machines. Cependant, dans certaines machines, telles que les broches de machines-outils, la rigidité du roulement est un facteur important. Il faut généralement choisir des roulements à rouleaux cylindriques et coniques. Étant donné que ces deux types de roulements sont soumis à une charge, le corps roulant et le chemin de roulement sont en contact ponctuel, la rigidité est faible.
De plus, tous les types de roulements peuvent également être pré-serrés pour augmenter la rigidité du support. Tels que les roulements à billes à contact oblique et les roulements à rouleaux coniques, afin d'éviter les vibrations de l'arbre, d'augmenter la rigidité du support, souvent lors de l'installation, une certaine quantité de force axiale est appliquée à l'avance, de sorte qu'ils se compriment les uns les autres. Mais la précharge ne doit pas être trop importante, sinon elle augmentera le frottement des roulements, augmentera l'élévation de température et affectera la durée de vie des roulements.
5. Vitesse des roulements
Chaque modèle de roulement a sa propre vitesse limite, qui est déterminée par des caractéristiques physiques telles que la taille, le type et la structure. Le dépassement de cette limite entraînera une augmentation de la température du roulement, un assèchement du lubrifiant et même un blocage du roulement. La pratique a montré qu'il est préférable de travailler dans des conditions de vitesse limite de 90 %.
La vitesse limite des roulements lubrifiés à la graisse est inférieure à celle des roulements lubrifiés à l'huile. Il convient de noter que pour les roulements lubrifiés à la graisse, leur vitesse limite n'est généralement que de 80 % de la vitesse limite du roulement lorsqu'on utilise un système d'huile à cycle répétitif de haute qualité, mais pour les systèmes de lubrification par brouillard d'huile, leur vitesse limite est généralement 50 % supérieure à celle du même système de lubrification de base. La conception et la structure de la cage affectent également la vitesse limite du roulement.
6. Nage des roulements et déplacement axial
En règle générale, un arbre est supporté par deux roulements espacés d'une certaine distance. Afin de s'adapter à l'influence des différents degrés de dilatation thermique de l'arbre et de la coque, un roulement doit être fixé dans la direction axiale lors de l'installation, et l'autre roulement doit pouvoir flotter sur l'arbre (c'est-à-dire le support de nage), afin d'éviter le phénomène de blocage causé par l'allongement ou la contraction de l'arbre.
7. Roulements faciles à installer et à démonter
Lors de la sélection des types de roulements, il est également nécessaire de prendre en compte la commodité de l'installation et du démontage, en particulier l'installation et le démontage de roulements de grande et très grande taille.
Le roulement est un élément important de l'équipement mécanique.
Une sélection raisonnable, un fonctionnement et un entretien corrects peuvent améliorer efficacement les performances et la durée de vie des roulements et des équipements.