Le palier est souvent le premier élément comparé par les ingénieurs, mais c'est le logement qui détermine le mode de support de l'arbre par la machine. Un palier à semelle et un palier à bride peuvent utiliser un palier similaire et pourtant engendrer des chemins de charge, des contraintes d'alignement et un accès pour la maintenance très différents.
Le choix judicieux commence par le plan de montage. Un palier à semelle repose sur une base parallèle à l'arbre. Un palier à bride se fixe par boulonnage à un mur ou une plaque perpendiculaire à l'arbre. Cette géométrie simple influence presque toutes les décisions ultérieures.
Règle de sélection rapide
- Choisissez un bloc coussin lorsque l'arbre passe au-dessus d'une base ou d'un châssis et que le palier peut être supporté par le dessous.
- Choisissez un unité de bride lorsque l'arbre traverse une plaque verticale, une paroi de machine ou un cadre d'extrémité.
- Choisissez un bride pilotée lorsque le positionnement précis du logement doit provenir d'un registre usiné plutôt que du jeu des boulons.
- Choisissez un unité de prise lorsque la position du roulement doit être modifiée pour tendre une courroie ou une chaîne.
Il s'agit de règles de conception, et non de valeurs limites de charge. La capacité doit être vérifiée en fonction de la série de roulements, de l'ajustement de l'arbre, de la vitesse, de la lubrification, du logement et du sens de la charge réelle.
Géométrie de montage et rigidité structurelle
Un palier à semelle répartit la charge sur ses pieds et ses boulons de fixation. La plaque de support doit être plane et suffisamment rigide pour éviter toute torsion du boîtier lors du serrage des boulons. Si des cales sont nécessaires, elles doivent supporter toute la surface d'appui sans créer de surélévation localisée.
Un logement à bride transfère la charge à une plaque frontale. Cette plaque doit résister à la flexion et permettre le passage de l'arbre, des joints et des fixations. Une paroi mince peut se déformer même si le palier est correctement dimensionné. Les brides carrées à quatre boulons répartissent la charge sur une surface plus large ; les brides ovales à deux boulons s'adaptent à des espaces plus restreints, mais induisent un bras de levier différent.
Les instructions de montage de SKF indiquent aux installateurs de nettoyer l'arbre et les surfaces d'appui, de vérifier le diamètre de l'arbre, de s'assurer de la planéité du support et de boulonner solidement les paliers à semelle ou à bride. Ces étapes fondamentales sont essentielles, car un roulement de précision ne peut compenser une surface de montage déformée. Voir le Instructions de montage SKF.
direction de la charge et durée de vie des roulements
Ne déduisez pas la charge admissible du nombre de boulons de fixation. Calculez les charges radiales et axiales sur les paliers, le facteur de charge, le coefficient de choc, la vitesse et la durée de vie requise. Vérifiez ensuite les caractéristiques dynamiques et statiques du palier, la résistance du carter, la capacité de serrage des boulons et la structure de support.
Une poulie fortement en porte-à-faux peut générer un moment de flexion important, même avec une tension de courroie apparemment modérée. Un palier à bride sur une plaque flexible peut se désaligner en raison de la déformation de la plaque. Un palier à semelle sur une base rigide peut s'avérer plus approprié ; il est également possible que la disposition de l'arbre nécessite deux paliers plus espacés. Le type de carter n'est qu'un élément parmi d'autres du système.
Alignement : l'aménagement n'autorise pas une mauvaise installation
De nombreux inserts montés présentent une surface extérieure sphérique qui tolère un léger défaut d'alignement initial dans le logement. Ceci facilite l'installation, mais ne rend pas un alignement d'arbre irrégulier sans conséquence. Un défaut d'alignement peut augmenter le frottement des joints, modifier la répartition des charges internes et réduire la durée de vie de la graisse.
Le manuel de maintenance SKF détaille les étapes de montage des paliers à coussin, à bride et de tension et insiste sur l'importance d'un alignement précis. Il indique que le défaut d'alignement admissible dépend des conditions de fonctionnement et de relubrification ; il convient de toujours se référer à la limite spécifique à la série de roulements plutôt qu'à une valeur générique.
méthode de verrouillage de l'arbre
Les options courantes comprennent les vis de blocage, les colliers de serrage excentriques, les manchons d'adaptation et les ajustements serrés. Chacune présente des exigences différentes en matière de tolérance d'arbre, de sens de rotation, de maintien axial et de démontage.
- Vis de réglage : Simple et compact, mais l'ordre de serrage et la dureté de l'arbre sont importants.
- Collier excentrique : bloqué dans le sens de rotation et fixé par une vis de blocage.
- Manchon adaptateur : utile pour les roulements à alésage conique et les jeux internes contrôlés.
- Ajustement par pression : peut être nécessaire en cas de charge élevée, mais requiert des tolérances définies et un outillage d'assemblage.
Spécifiez le diamètre et la tolérance de l'arbre, et non seulement l'alésage nominal. Un jeu excessif peut entraîner un frottement ; un jeu trop important peut réduire le jeu interne.
Joints d'étanchéité, lubrification et construction en acier inoxydable
Les boîtiers en acier inoxydable sont utiles pour les applications nécessitant un nettoyage intensif, les équipements alimentaires, les machines d'extérieur et les environnements corrosifs, mais l'ensemble du dispositif doit être examiné. Les bagues d'insertion, les billes, la cage, le graisseur, les fixations, les joints et le lubrifiant peuvent ne pas être tous du même matériau.
Choisissez des joints adaptés aux risques de contamination : projections d’eau, poussières fines, fibres, produits chimiques ou particules abrasives. Une surface de contact plus importante génère généralement plus de friction et de chaleur. L’intervalle de lubrification dépend de la vitesse, de la température, de la charge et du niveau de contamination ; la présence d’un graisseur n’a aucune incidence sur cet intervalle.
SKF identifie les familles de paliers standard, notamment les paliers à semelle, à bride carrée, à bride ovale, à bride ronde et les paliers tendeurs. Les recommandations de Timken concernant les paliers intégrés distinguent également les configurations fixes et les configurations à dilatation. Sur les arbres longs, un palier contrôle généralement la position axiale tandis qu'un autre permet la dilatation thermique. Ne bloquez pas les deux extrémités axialement sans avoir vérifié la dilatation.
Tableau comparatif
| Question | bloc d'oreiller | Unité de bride |
|---|---|---|
| Plan de montage | Base parallèle à l'axe | Face perpendiculaire à l'axe |
| structure typique | longeron de châssis, patin, socle de machine | plaque latérale, mur, cadre d'extrémité |
| Réglage de l'alignement | Il est souvent plus facile de caler à la base. | Souvent régi par la planéité/le registre du visage |
| Enveloppe | Nécessite une hauteur au-dessus de la base | Nécessite un espace autour de l'ouverture de l'arbre |
| Accès au service | Bon vu de dessus et de côté | Cela dépend de l'accès par l'arrière |
Que faut-il préciser dans une demande de devis ?
- diamètre de l'arbre, tolérance et état de surface ;
- charges radiales et axiales, vitesse et cycle de service ;
- orientation de montage et configuration de boulonnage disponible ;
- emplacement des paliers fixes ou à expansion ;
- méthode de verrouillage, type de joint et plan de lubrification ;
- température, produits chimiques de lavage et contamination ;
- matériaux de boîtier et d'insert ;
- certificats requis, quantité et dessin dimensionnel.
Comparez le vrai AODSON bloc à semelles en acier inoxydable, unités à bride carrée à quatre boulons, paliers linéaires à bride carrée et unités de roulement compactes montées. Pour une dimension ou un matériau spécifique à un projet, veuillez envoyer les données relatives à l'arbre et au montage via le formulaire de demande.
