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Roulements - Calculs| Réf : BM5371 v2
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Auteur(s) : Pascal GUAY
Date de publication : 10 juil. 2020
Relu et validé le 27 janv. 2021
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Le calcul de la capacité de charge des roulements passe par le calcul de la pression de Hertz dans le contact élément roulant/piste. Pour cela, on doit distinguer les roulements à contact ponctuel des roulements à contact linéaire.
2.1 Contact ponctuel ou linéaire
La bille est l’élément roulant qui génère le minimum de frottements, car elle n’a qu’un point de contact théorique avec son chemin. Sous l’effet de la charge transmise au travers de la bille et de la déformation élastique de l’acier, le point de contact théorique devient une ellipse de contact (figure 2).
À dimensions égales, le rouleau avec son contact linéaire offre une capacité de charge plus élevée que la bille, mais son frottement l'est également. Sous charge, la ligne de contact théorique devient un rectangle de contact.
Le contact théorique est ponctuel dans le cas des roulements à billes. Le contact est linéaire dans les roulements à rouleaux cylindriques ou à aiguilles. On rencontre une situation intermédiaire dans les roulements à rouleaux sphériques ou coniques, qui varie avec le chargement.
HAUT DE PAGE2.2 Géométrie interne des roulements à billes
Le calcul de la pression de Hertz nécessite au préalable le calcul détaillé des rayons de courbure dans la direction du roulement et dans la direction perpendiculaire.
HAUT DE PAGE2.2.1 Angle de contact – Conformités
Le rapport entre le rayon de courbure de la gorge et le diamètre de bille est appelé conformité notée f. Par exemple, une conformité de 0,52 signifie que le rayon de la gorge est 4 % plus grand que celui de la bille. Lorsque la conformité est proche de 0,50, on dit que la conformité est serrée. Une conformité serrée permet d’augmenter la capacité de charge du roulement, mais elle augmente également le couple de frottement.
On note (figure ...
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FONCTIONS ET COMPOSANTS MÉCANIQUES
(1) - BOUSSINESCQ (J.) - Application des potentiels à l’étude de l’équilibre et du mouvement des solides élastiques. - Librairie scientifique et technique, A. Blanchard, Paris, Chap 5, p. 230-255 (1885).
(2) - HERTZ (H.) - Le mémoire de Hertz sur les contacts ponctuels. - ENSAM Paris 1985, Publication scientifique et technique n° 30, Version originale Uber die Berührung fester elastischer Körper und über die Härte, Verhandlungen des Vereins zur Beförderung des Gewerbefleisses, p. 449-463 (1882).
(3) - LUNDBERG (G.), PALMGREN (A.) - Dynamic capacity of rolling bearings. - Acta Polytechnica, Mechanical engineering series, Royal Swedish Academy of Engineering, vol. 1, n° 3, vol. 2, n° 4 (1947, 1952).
(4) - PALMGREN (A.) - Ball and roller bearing engineering. - 3rd edition, Burbank, Philadelphia (1959).
(5) - HAMROCK (B.J.), DOWSON (D.) - Isothermal elastohydrodynamic lubrication at point contacts. - ASLE...
NTN-SNR Technique du roulement :
http://www.ntn-snr.com/group/fr/fr-fr/index.cfm?page=/group/home/technique_roulement
[page consultée le 30 septembre 2012]
SKF Documentation :
http://www.skf.com/portal/skf_fr/home/documentation?contentId=055956&lang.fr
[page consultée le 30 septembre 2012]
Delft Engineering-abc.com Site de Anton Van Beek, Université de Delft (Pays-Bas) :
https://tribology-abc.com/ [page consultée le 10 juin 2020]
Officiel du roulement : conseils sur le choix, le montage et la lubrification des roulements, avec des tutoriels et des vidéos intéressantes [page consultée le 10 juin 2020]
https://officielduroulement.com
HAUT DE PAGE
ISO 76 :2006 (2006), Roulements – Charges statiques de base.
ISO 76/A1 :2017 (2017), Roulements – Charges statiques de base – Amendement 1.
DIN ISO 76 :2019 (2019), Charges statiques de base – Supplément 2 à ISO 76.
NF ISO 281 (2007), Roulements – Charges dynamiques de base et durée...
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