LA LIAISON PIVOT PAR ROULEMENTS

1. LA LIAISON PIVOTPARROULEMENTS

2. Problématique Poly p3 • Quelles sont les Fonctions? …/…

3. Critères de choix (Fonctions contraintes) • Nature de la charge (Fr, Fa ou Fc) • Intensité des charges • Vitesse de rotation N (tr/min) • encombrement • durée de vie exigée • conditions de montage • précision demandée • perturbation choc-vibrations • Nuisance sonore • coût • … FRadiale FCombinée FAxiale …/…

4. Composition d’un roulement Bague Extérieure « BE » Bague Intérieure « BI » Éléments roulants (billes, rouleaux, aiguilles, tonneaux…) Cage Flasque …/…

5. Charges Fortes Charges Moyennes Effort Radial Rlt à aiguilles Encombrement faible N très élevé • Classement Rlt à 2 rangées de billes Poly p4 Rlt à rouleaux cylindriques Effort Combiné Rlt à rouleaux coniques Rlt à billes à contact radial Rlt à 2 rangées de billes à contact oblique Rlt à billes à contact oblique Rlt à billes à 4 points Butée à rouleaux coniques Butée à billes Butée à aiguilles Effort Axial …/… Charges Fortes Charges Moyennes

6. Effort Radial Les roulements à billes Symbole: • Bille en contact • => petit trait Effort Combiné Rlt rigide Supporte les efforts radiaux moyens et axiaux faibles dans les 2 directions Très couramment utilisé Vitesse de rotation très élevée Peu bruyant Admet un léger rotulage (0,15°) Le moins cher • Bille libre • => grand trait Rlt à billes à contact radial Effort Axial …/… Charges Fortes Charges Moyennes

7. Les roulements à billes Définition de rigide 1ère Surface encaissant l’effort axial 2ème Surface encaissant l’effort axial BI ne peut pas translater d’avantage % à BE …/…

8. Les roulements à billes Définition de rigide BE ne se « démonte » par % à BI => RLT rigide …/…

9. Effort Radial Les roulements à billes Rlt à 2 rangées de billes à contact radial Symbole: Effort Combiné Rlt rigide Supporte les efforts radiaux élevés et axiaux faibles dans les 2 directions Coûteux Réalise un pivot à lui tout seul (aucun rotulage) Vitesse de rotation faible Rlt à billes à contact radial Effort Axial …/… Charges Fortes Charges Moyennes

10. Effort Radial Les roulements à billes Rlt à 2 rangées de billes à contact radial Symbole: Effort Combiné Rlt non rigide Supporte les efforts radiaux moyens et axiaux élevés dans un seul sens Vitesse de rotation moyenne Admet un léger rotulage (0,10°) Coûteux Doit être monté par paire et en opposition Rlt à billes à contact radial Rlt à billes à contact oblique Effort Axial …/… Charges Fortes Charges Moyennes

11. Les roulements à billes Définition de NON rigide 1ère Surface encaissant l’effort axial 2ème Surface encaissant l’effort axial montage par paire et en opposition …/…

12. Effort Radial Les roulements à billes Rlt rigide Supporte les efforts radiaux moyens et axiaux élevés dans les 2 directions Vitesse de rotation faible Réalise un pivot à lui tout seul Très coûteux Rlt à 2 rangées de billes à contact radial Symbole: Effort Combiné Rlt à 2 rangées de billes à contact oblique Rlt à billes à contact radial Rlt à billes à contact oblique Effort Axial …/… Charges Fortes Charges Moyennes

13. Effort Radial Les roulements à billes Rlt non rigide Supporte les efforts radiaux moyens et axiaux élevés dans les 2 directions Vitesse de rotation et précision élevées Très grande durée de vie Très coûteux Rlt à 2 rangées de billes à contact radial Effort Combiné Rlt à 2 rangées de billes à contact oblique Rlt à billes à contact radial Rlt à billes à contact oblique Rlt à billes à 4 points Effort Axial …/… Charges Fortes Charges Moyennes

14. Effort Radial Les roulements à billes Rlt non rigide Ne supporte que les efforts axiaux (élevés) dans 1 direction Vitesse de rotation très faible Précision élevée (pas de rotulage) Peu coûteux Symbole: Rlt à 2 rangées de billes Effort Combiné Rlt à billes à contact radial Rlt à 2 rangées de billes à contact oblique Rlt à billes à contact oblique Rlt à billes à 4 points Butée à billes Effort Axial …/… Charges Fortes Charges Moyennes

15. Les roulements à billes Vocabulaire Rondelle Arbre Bille Rondelle Alésage Cage …/…

16. Effort Radial Les roulements à billes Symbole: Rlt non rigide Supporte les efforts axiaux élevés dans 1 direction Supporte les efforts radiaux très faibles Vitesse de rotation très faible Précision élevée (pas de rotulage) Peu coûteux Rlt à 2 rangées de billes Effort Combiné Rlt à billes à contact radial Rlt à 2 rangées de billes à contact oblique Rlt à billes à contact oblique Rlt à billes à 4 points Butée à billes Effort Axial …/… Charges Fortes Charges Moyennes

17. Effort Radial Les roulements à rouleaux cylindriques Symbole: Rlt à rouleaux cylindriques Effort Combiné Rlt non rigide Ne supporte que les efforts Radiaux Vitesse de rotation élevée Précision élevée (pas de rotulage 0,06°) => pivot glissant Peu coûteux Effort Axial …/… Charges Fortes Charges Moyennes

18. Effort Radial Les roulements à aiguilles Ne supporte que les efforts Radiaux ( et très élevés) Vitesse de rotation moyenne Précision élevée (pas de rotulage) => pivot glissant Très faible encombrement Peu coûteux Effort Combiné Rlt à aiguilles Effort Axial …/… Charges Fortes Charges Moyennes

19. Les roulements à aiguilles Effort Radial Rlt non rigide Ne supporte que les efforts axiaux ( et très élevés) Vitesse de rotation très faible Précision élevée Très faible encombrement Peu coûteux Effort Combiné Rlt à aiguilles Butée à aiguilles Effort Axial …/… Charges Fortes Charges Moyennes

20. Les roulements à rouleaux coniques Effort Radial Rlt non rigide Supporte les efforts radiaux très élevés Supporte les efforts axiaux très élevés dans un seul sens Doit être monté par paire et en opposition Vitesse de rotation très faible Précision élevée Coûteux Effort Combiné Symbole: Rlt à rouleaux coniques Effort Axial …/… Charges Fortes Charges Moyennes

21. Mais encore … Roulement à rouleaux sphériques, Roulement à aiguilles combiné Roulement à rouleaux coniques à 2 rangées montés en O …

22. 139 m² 70 tonnes = 46 voitures Pour une tourelle de Navire …/…

23. REGLES DE MONTAGE DES ROULEMENTS A CONTACT RADIAL A CONTACT RADIAL …/…

24. Poly p5 Rouleau compresseur • a- Phénomène de laminage Tôle laminée Tôle en incandescence e’ e Tapis roulant e’<e …/…

25. Pétrisseur de pâte à pain …/…

26. W Moteur EXEMPLE DE CONFIGURATION Alésage fixe Arbre tournant Charge sur l’arbre, fixe % à l’alésage Fcourroie/poulie Pétrisseur de pâte à pain …/…

27. EXEMPLE DECONFIGURATION Alésage fixe Arbre tournant Charge sur l’arbre, fixe % à l’alésage • Quel est l’élément qui rempli le rôle • de tapis roulant • de compresseur • de la tôle? • Quelle est la bague • qui se lamine? 1 BE tapis roulant : l’arbre BI la tôle : BI compresseur : la bille A 2 BI SE LAMINE Défauts exagérés B …/…

28. Vibreur d’olivier Automoteur Poly p6 Roulements …/…

29. EXEMPLE DECONFIGURATION Alésage fixe Arbre tournant Charge sur l’arbre, fixe % à L’ARBRE 1 BE BI A 2 Défauts exagérés B …/…

30. EXEMPLE DECONFIGURATION Alésage fixe Arbre tournant Charge sur l’arbre, fixe % à L’ARBRE 1 BE BI A 2 Défauts exagérés B …/…

31. EXEMPLE DECONFIGURATION Alésage fixe Arbre tournant Charge sur l’arbre, fixe % à L’ARBRE tapis roulant : l’arbre la tôle : BE compresseur : la bille 1 BE BI BE SE LAMINE Et s’use dans l’alésage A 2 Défauts exagérés B …/…

32. b- Conséquences du laminage sur les roulements BI se déforme et provoque une détérioration prématurée du guidage en rotation Le laminage est à éviter à tout prix! Qu’est-ce qui provoque le laminage? Jeu …/…

33. c- QUE FAUT-IL FAIRE??? • Il faut éliminer le jeu entre la bague qui se lamine et son logement • monter serré cette bague dans son logement. • Mais qu’elle est la bague qui se lamine BE ou BI ??? • LA BAGUE QUI SE LAMINE EST TOUJOURS CELLE QUI TOURNE PAR RAPPORT A LA CHARGE …/…

34. c- Règles de montage Poly p7 REGLE 1 : LA BAGUE TOURNANTE PAR RAPPORT A LA CHARGE DOIT ÊTRE MONTEE SERREE LA BAGUE FIXE PAR RAPPORT À LA CHARGE DOIT ÊTRE MONTÉE GLISSANTE PAR …/…

35. c- Règles de montage • Comment l’indiquer sur un dessin? => Par les ajustements Oui, mais… • On ne fabrique pas les roulements, on les achète! • On ne peut pas y imposer un usinage ajusté (=ajustement). => On impose l’ajustement uniquement sur l’arbre et sur l’alésage …/…

36. BI tournante % à la charge BI montée serrée, BE glissante PAR Ø60 H7 Ø40 k6 BE tournante % à la charge • BE montée serrée, BI glissante Ø60 N7 Ø40 g6 …/…

37. Ø40 g6 Ø40 g6 Ø60 N7 Ø60 N7 • Arrêts axiaux: Rôle des arrêts axiaux Poly p7 • Exemple : • Charge tournante par rapport à l’alésage • Conséquence de cet ajustement : • l’arbre peut translater • liaison pivot glissant !!! Les arrêts axiaux doivent empêcher toutes translations entre l’arbre et l’alésage …/…

38. Ø40 g6 Ø40 g6 Ø60 N7 Ø60 N7 • Arrêts axiaux: Règles de montage Exemple : Charge tournante par rapport à l’alésage Malgré l’ajustement serré, si la charge est trop élevée, l’arbre peut translater % l’alésage => Perte d’ajustement et risque de laminage …/…

39. Ø40 g6 Ø40 g6 Ø60 N7 Ø60 N7 • Arrêts axiaux: Règles de montage REGLE 2 : POUR DES RAISONS DE SÉCURITÉ, TOUTE BAGUE MONTÉE SERRÉE AURA 2 ARRÊTS AXIAUX => 4 ARRÊTS AXIAUX SUR LES BAGUES SERRÉES POUR UN COUPLE DE ROULEMENT. PAR …/…

40. Ø40 g6 Ø40 g6 Ø60 N7 Ø60 N7 • a) Arrêts axiaux: Règles de montage REGLE 3 : POUR UN COUPLE DE ROULEMENT, IL Y AURA EN TOUT 2 ARRÊTS AXIAUX SUR LES BAGUES MONTÉES GLISSANTES PAR …/…

41. b) Arrêts axiaux: technologie des arrêts Poly p8 Immobilisation axiale des Bagues Extérieures d'un roulement chapeau centré boîtier de rlt entretoise Épaulement anneau élastique Ø80 H7-h6 Ø85 H7-h6 Ø80 H7-h6 Ø70 H11-d11 …/…

42. b) Arrêts axiaux: technologie des arrêts Immobilisation axiale des Bagues Extérieures d'un roulement chapeau centré sur rlt chapeau centré fileté Cale chapeau sur rlt rainuré Boîtier de rlt réglable Ø80 H7 Ø80 H7-h6 …/…

43. b) Arrêts axiaux: technologie des arrêts Immobilisation axiale des Bagues Intérieures d'un roulement bague en 2 parties entretoise anneau élastique Épaulement Ø70 H11-d11 …/…

44. Écrou à encoche ou Écrou SKF Poly p8 Écrou à encochesavec manchon conique fendu …/…

45. Ecrou autofreiné …/…

46. c) Arrêts axiaux: Équivalence cinématique Poly p9 Liaison correspondante ? Liaison correspondante ? Liaison correspondante ? Pas de translation possible + Léger rotulage => Rotule Translation possible + Léger rotulage => Linéaire annulaire Translation dans 1 seul sens + Léger rotulage => Rotule UNILATERALE …/…

47. Ø40 g6 Ø40 g6 Ø60 N7 Ø60 N7 • d) Arrêts axiaux: Analyse du montage Poly p9 …/…

48. d) Arrêts axiaux: Analyse du montage Poly p9 Représentation schématique des arrêts + symbole de roulements => Schéma technologique Arrêts des bagues glissantes Arrêts des bagues serrées …/…

49. J • d) Arrêts axiaux: Analyse du montage Poly p9 Rappel: 4 arrêts sur les BI 2 arrêts sur le couple de BE Bague intérieure serrée Schéma architectural Si l’arbre se dilate, risque de coincement =>nécessite un jeu J Pour arbre court Montage facile …/…

50. J Solution technologique de l’arrêt ? Pourquoi montage facile ? • Un anneau élastique risque de sortir de son logement • Épaulement correct PAR • Les autres arrêts sont à choisir en fonction du montage, des efforts, de l’encombrement … REGLE 4 : BAGUE MONTEE SERREE = BAGUE A MONTER EN PREMIER …/…