Roulements à rouleaux auto-aligneurs

Les roulements à rouleaux auto-aligneurs comportent deux rangées de pistes sur la bague intérieure, une surface de piste sphérique sur la bague extérieure et des éléments roulants dotés de surfaces sphériques convexes.

Types, construction et caractéristiques

Les roulements à rouleaux auto-aligneurs possèdent deux rangées de pistes sur la bague intérieure, une surface de piste sphérique sur la bague extérieure et des éléments roulants à surfaces sphériques convexes. Le centre de la piste de la bague extérieure coïncide avec le centre du roulement (voir figure 1), ce qui confère au roulement une capacité d’auto‑alignement. Ainsi, le roulement peut fonctionner normalement même lorsque le désalignement entre le logement du roulement et l’arbre, ou la déflexion de l’arbre, entraîne une inclinaison des bagues intérieure et extérieure. Ce roulement supporte des charges radiales élevées, des charges axiales bidirectionnelles ainsi que des charges combinées, ce qui le rend adapté aux applications soumises à des vibrations et à des chocs. Toutefois, lorsqu’il est utilisé sur un arbre vertical ou sous des charges axiales excessives, la charge portée par les rouleaux de la rangée ne supportant pas la charge axiale diminue, ce qui favorise le glissement des rouleaux et entraîne une mauvaise lubrification. Lorsque le rapport entre la charge axiale et la charge radiale dépasse la constante e indiquée dans le tableau des dimensions (Fa/Fr > e), veuillez consulter BOX.

Outre les roulements à alésage cylindrique, des roulements à alésage conique sont également disponibles. Les roulements à alésage conique se désignent en ajoutant la lettre « K » après la désignation de base ; le cône standard est de 1/12, mais pour les séries de roulements 240 et 241, le cône est de 1/30, ce qui se signale par l’ajout de « K30 » après la désignation de base. La quasi-totalité des roulements à alésage conique sont fixés sur l’arbre au moyen d’un manchon de blocage ou d’un manchon de retrait.

Types de roulements auto-aligneurs

Type	Série ULTAGE 1)
	Type EA	Type EM	Type EM (Grande taille)
Diagramme structurel
Série de roulements	Roulements dont le diamètre extérieur est inférieur ou égal à 420 mm, à l’exclusion du 213		Roulements d’un diamètre extérieur compris entre 440 et 580 mm
Rouleaux	Rouleaux symétriques
Type de cage	Cage estampillée	Cage tournée	Cage tournée
Forme de cage
Température maximale de fonctionnement (°C)	200 °C
Type	Type B	Type 2 1 3 C	Type 2 1 3
Diagramme structurel
Série de roulements	Roulements non inclus dans la série ULTAGE	Roulements dont le diamètre intérieur est inférieur ou égal à 213 mm et ne dépasse pas 50 mm	Roulements dont le diamètre intérieur est égal ou supérieur à 55 mm, de la série 213
Rouleaux	Rouleaux asymétriques	Rouleaux symétriques	Rouleaux asymétriques
Type de cage	Cage retournée	Cage estampillée	Cage retournée
Forme de cage
Température maximale de fonctionnement (°C)	120 °C (instantané) 100 °C (continu)

Note 1) : La série de roulements à rouleaux auto-aligneurs BOX (U.S. Benhe) a été développée pour répondre aux exigences de « longue durée de vie », de « haute vitesse » et de « performance opérationnelle élevée » recherchées par divers types de machines industrielles.

Pour plus de détails, veuillez consulter le catalogue spécifique « Roulements à rouleaux auto-aligneurs de la série BOX [type EA, type EM] (N° de catalogue 3033/C) ».

Adaptation de la série BOX

Codes de zones de tolérance pour les ajustements d’arbre couramment utilisés

Note 1) Normes pour les charges légères, normales et lourdes

● Charge légère…………… Charge dynamique équivalente radiale ≤ 0,05Cr

● Charge normale… 0,05C < charge dynamique équivalente radiale ≤ 0,10Cr

● Charge élevée… 0,10C < charge dynamique équivalente radiale

2) Pour les arbres dont le diamètre dépasse 200 mm, veuillez consulter BOX lorsqu’ils sont utilisés dans des conditions de charge élevée ou d’impact.

3) Les classes IT5 et IT7 indiquent que les défauts géométriques de l’arbre (rondesse, cylindricité, etc.) doivent respecter, respectivement, les gammes de tolérance IT5 et IT7.

Notes

1 Le tableau ci-dessus s’applique aux arbres en acier massif.

2 Calculer l’interférence requise à l’aide de la formule suivante ; la valeur standard ne doit pas dépasser 1/1 000 du diamètre de l’arbre.

Lorsque Fr ≤ 0,3C0r, l’interférence requise △dF (en μm) est calculée selon la formule : △dF = 0,08 (d · F:/B)¹/²

Lorsque Fr > 0,3C0r, △dF = 0,02 (F/B)

(Note : d : diamètre intérieur du roulement en mm ; B : largeur de la bague intérieure en mm ; Fr : charge radiale en N ; C0r : charge statique dynamique nominale en N)

En outre, lorsqu’on tient compte de l’écart entre la température du roulement et la température ambiante pendant le fonctionnement du roulement, il convient d’inclure l’interférence effective requise △dT (μm), résultant de cet écart de température, dans l’interférence requise.

△dT = 0,0015 · d · △T

(Note : △T : différence entre la température du roulement et la température ambiante, en °C)

Désignations courantes des zones de tolérance pour les alésages des logements de roulements

Remarque 1) Normes pour les charges légères, normales et lourdes

● Charge légère…………… Charge dynamique équivalente radiale ≤ 0,05Cr

● Charge nominale………… 0,05C < charge dynamique équivalente radiale ≤ 0,10Cr

● Charge élevée………… 0,10C < charge dynamique équivalente radiale

Remarque : Le tableau ci-dessus s’applique aux paliers en acier ou en fonte.

Vitesse de rotation maximale de la série BOX

À mesure que la vitesse du roulement augmente, la chaleur de frottement générée à l’intérieur du roulement entraîne une élévation de sa température. Si celle-ci dépasse une certaine limite, le lubrifiant se dégrade considérablement, ce qui provoque une augmentation anormale de la température et un grippage.

Les facteurs influençant la vitesse maximale de fonctionnement d’un roulement comprennent :

(1) Type de roulement

(2) Taille du roulement

(3) Méthode de lubrification (lubrification à la graisse, lubrification par circulation, lubrification par bain d’huile, etc.)

(4) Jeu interne du roulement (jeu en service)

(5) Charge de roulement

(6) Précision de l’arbre, du logement du roulement, etc.

Les vitesses de rotation maximales indiquées dans les tableaux des dimensions des roulements sont des valeurs de référence applicables aux applications bénéficiant d’une bonne lubrification et d’une dissipation thermique adéquate.

Les vitesses de rotation maximales pour la série ULTAGE de roulements à rouleaux auto-aligneurs figurant dans le présent catalogue sont définies comme suit.

Etc.

Applications de lubrification à l’huile

La vitesse à laquelle la température de la bague extérieure atteint 80 °C lorsque de l’huile de roulement ISO VG32, à température ambiante, est circulée à un débit de 1 litre par minute, dans des conditions de fonctionnement où la charge correspond à 5 % de la charge statique nominale de base (Cor).

Applications de lubrification à la graisse

Dans des conditions de fonctionnement où la charge nominale est égale à 5 % de la charge statique nominale de base (Cor), remplissez le roulement avec une quantité de graisse à base de lithium (consistance : NLGI 3) correspondant à 20 à 30 % du volume interne du roulement. Après une période de rodage, cette vitesse de rotation est celle à laquelle la température de la bague extérieure atteint 80 °C.

Quelle que soit la méthode de lubrification, l’élévation de température du roulement varie en fonction des conditions de fonctionnement (charge de service, régime de rotation, conditions de lubrification, etc.). Par conséquent, lors de la détermination de la vitesse de service réelle, celle-ci doit être fixée légèrement inférieure à la vitesse limite indiquée dans le catalogue.

Si la vitesse limite réelle dépasse 80 % de la valeur indiquée dans le tableau des dimensions des roulements, ou si le roulement est utilisé dans des applications soumises à des vibrations ou à des chocs, veuillez consulter BOX.

Pour les vitesses maximales des roulements à rouleaux auto-aligneurs autres que la série ULTAGE, veuillez vous référer à la section 9, « Vitesses maximales ».

Trous d’huile et rainures d’huile sur le diamètre extérieur de la bague extérieure

Les roulements de la série BOX et les roulements de type B sont conçus avec des trous d’huile et des rainures d’huile sur le diamètre extérieur de la bague extérieure.

Les roulements de type 213 et de type C ne sont pas équipés de trous d’huile ni de rainures d’huile, mais ces éléments peuvent être personnalisés sur demande. Veuillez contacter BOX pour plus d’informations.

Si vous avez besoin d’une goupille de positionnement pour éviter la rotation, veuillez contacter BOX.

Nombre de trous d’huile

Angle d’auto-alignement maximal

À l’instar des roulements à billes auto-aligneurs, ce roulement possède également une capacité d’auto-alignement.

Son angle d’auto-alignement maximal dépend de la série dimensionnelle et des conditions de charge, mais est généralement le suivant.

● Pour les charges supérieures aux charges standard……1/115

● Pour les charges légères……………1/30

* Veuillez noter que si l’angle d’auto‑alignement est trop important, les rouleaux risquent de sortir de la bague extérieure, ce qui pourrait entraver le bon fonctionnement des composants environnants.

Douilles de verrouillage et douilles de retrait

Les douilles de blocage sont utilisées pour monter des roulements à alésage conique sur des arbres cylindriques (voir figure 3). Les douilles de retrait servent à monter des roulements à alésage conique sur des arbres cylindriques ou à les retirer de ces arbres (voir figure 4). Lors du démontage d’un roulement, on utilise la vis située sur le manchon de retrait pour pousser l’écrou contre la face d’extrémité de la bague intérieure du roulement, ce qui permet d’extraire le manchon de retrait de l’alésage intérieur du roulement (les dimensions et les tolérances des douilles de blocage et des douilles de retrait sont conformes aux normes JIS B 1552 et JIS B 1556).

Si le diamètre intérieur du manchon de verrouillage ou du manchon de retrait est égal ou supérieur à 200 mm, ces éléments peuvent être conçus comme des manchons de verrouillage hydrauliques et des manchons de retrait hydrauliques, afin de faciliter leur installation ou leur dépose. Comme le montre la figure 5, l’huile est mise sous pression entre le manchon de verrouillage hydraulique et le diamètre intérieur du roulement, ce qui permet de réduire les frottements.

Pour les manchons de verrouillage hydrauliques, si l’entrée d’huile est située à l’extrémité de l’écrou, la désignation est « HF » ; si l’entrée d’huile se trouve à l’extrémité opposée de l’écrou, la désignation est « HB ». En outre, la désignation des manchons de déverrouillage hydrauliques est « H », et toutes les désignations s’appuient sur la désignation de base. Les écrous à manchon hydraulique sont dotés de trous de vis pour le montage et le démontage des boulons, ainsi que de trous destinés aux canalisations hydrauliques. La désignation nominale de l’écrou est suivie de « SP » (avec trous de vis) ou de « SPB » (avec boulons).

Pour toute information détaillée concernant les manchons de verrouillage hydraulique et les manchons de déverrouillage hydraulique, veuillez contacter BOX.