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Auteur(s)
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Michel MORET : Ingénieur de l’École Centrale Lyonnaise - Master of Science in Mechanical Engineering - Ingénieur d’applications à la société SNR Roulements
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Le roulement est un organe qui assure à lui seul plusieurs fonctions principales : il permet le positionnement d’un arbre par rapport à son logement tout en assurant une rotation précise avec le minimum de frottements, et il transmet des efforts radiaux et/ou axiaux.
L’analyse des différentes caractéristiques des roulements et de leurs limites permet d’établir des critères de choix.
— La fonction transmission des efforts est caractérisée par l’aptitude du roulement à encaisser des charges radiales, des charges axiales, ou les deux à la fois, et par l’endurance que l’on peut en attendre (durée de vie).
— La fonction rotation est caractérisée par une vitesse maximale possible liée au frottement et un faux-rond de rotation (précision de rotation).
— Enfin, la fonction positionnement est définie par les modes de liaison possibles entre le roulement et son environnement, ainsi que par son jeu radial et son jeu axial (précision de position).
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Description9. Évolutions et tendances
La technologie du roulement, en apparence stabilisée, est pourtant en évolution permanente, tant dans le domaine de la performance spécifique que dans l’adaptation aux fonctions à satisfaire.
L’amélioration permanente des techniques d’élaboration des aciers utilisés, l’optimisation du formage des ébauches, une géométrie interne assurant une répartition de plus en plus homogène des pressions de contact, une réduction des frottements, assurent aux roulements en général des performances en progrès constant.
La connaissance de plus en plus précise des exigences fonctionnelles permet d’apporter une réponse toujours plus performante aux besoins des utilisateurs, et cela par le développement de composants complets intégrant leurs servitudes fonctionnelles principales : lubrification, réglage, étanchéité, protection contre les pollutions extérieures. Une des principales illustrations de cette évolution est le montage des moyeux de roue des véhicules automobiles, très souvent équipés actuellement de roulements qui, véritables « cartouches de rotation », sont des organes autonomes facilement assemblés par robot. L’intégration vise même à se libérer des servitudes aux pièces adjacentes en les incorporant à la fonction roulement : par exemple, le roulement de la roue motrice de Formule 1 avec un joint homocinétique intégré, ou bien dans d’autres domaines hors automobile, des roulements à forte valeur ajoutée tels ceux des couronnes d’orientation pour la robotique.
Cette intégration des servitudes de fonctionnement se développe dans des domaines toujours plus étendus et dans des conditions de plus en plus sévères : températures extrêmes, pollutions importantes, vitesses élevées, etc.
La lubrification sèche permet en outre au roulement de fonctionner dans le vide sidéral et d’accéder ainsi au domaine spatial.
Les roulements dotés de systèmes sensitifs deviennent les informateurs des systèmes électroniques de pilotage des mécanismes robotisés. Si le roulement en tant que composant standard voit son volume de vente augmenter au fur et à mesure de l’industrialisation des pays, on note actuellement un développement important des techniques de pointes appliquées à la fonction roulement qui aboutissent à la fabrication d’organes de rotation complets conçus pour des applications particulières et pouvant être montés directement...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - * - Le roulement de roue dans l’automobile. Dossier Technique SNR no 021.
-
(2) - HERTZ (H.) - On the contact of rigid elastic solids and on hardness. - Miscellaneous papers MacMillan, Londres, p. 163-83 (1896).
-
(3) - TIMOSHENKO (S.) - Résistance des matériaux - (2 e partie). Dunod.
-
(4) - BOUSSINESQ (J.) - * - Compt. Rend. 114, 1465 (1892).
-
(5) - LUNDBERG (G.), SJOVALL (H.) - Stress and deformation in elastic contacts. - Publ. no 4, The Institute of theory of elasticity and strength of materials, Chalmers University of Technology, Gothenburg (1958).
-
(6) - HARRIS (T.A.) - Rolling bearing analysis. - Chap. 5, John Wiley ans Sons, 2nd éd. (1984).
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ANNEXES
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