Qu'est-ce que le glissement de la bague de roulement ?
Dans le fonctionnement quotidien des équipements mécaniques, les roulements, en tant que composants centraux, jouent un rôle crucial dans la transmission et le support. Cependant, le phénomène de glissement des bagues de roulement pose souvent une menace sérieuse au bon fonctionnement des équipements. Aujourd’hui, explorons ce qu’est le glissement des bagues de roulement, ses causes, ses impacts et les mesures correspondantes.
1. Qu'est-ce que le glissement de la bague de roulement ?
Le glissement de la bague de roulement désigne le mouvement relatif entre la bague intérieure ou extérieure du roulement et l’arbre ou le logement, entraînant friction ou usure. Plus précisément, lorsque la bague intérieure glisse par rapport à l’arbre, on parle de glissement de la bague intérieure ; lorsque la bague extérieure glisse par rapport au logement, on parle de glissement de la bague extérieure.
En conditions normales, l’ajustement entre le roulement et l’arbre, ainsi qu’entre le roulement et le logement, est généralement un ajustement serré ou de transition. Cela génère une forte friction statique, assurant une immobilité relative, et l’énergie mécanique est transmise par la rotation des éléments roulants entre les bagues intérieure et extérieure. Cependant, lorsque cet état stationnaire est perturbé, le phénomène de
glissement se produit.
2. Les dangers du glissement des bagues de roulement
Le glissement des bagues de roulement a des effets extrêmement négatifs sur le fonctionnement normal des équipements mécaniques, principalement reflétés par les aspects suivants :
(1) Usure accélérée des composants
Le glissement accélère l’usure des composants tels que l’arbre et le logement du roulement. Pendant le glissement, la friction accrue peut provoquer des rayures voire des rainures sur la surface de l’arbre ou du logement. Cette usure réduit non seulement la précision de l’équipement, mais peut aussi entraîner sa défaillance complète.
(2) Réduction de l’efficacité opérationnelle
Le glissement augmente la friction, convertissant une grande quantité d’énergie en chaleur perdue et en bruit. Cela réduit non seulement l’efficacité opérationnelle de l’équipement mécanique, mais peut également engendrer d’autres problèmes, tels que la défaillance du lubrifiant ou la surchauffe du roulement.
(3) Impact sur la précision de l’équipement
Le glissement peut entraîner une baisse de la précision de l’équipement, affectant son fonctionnement normal. Par exemple, dans les équipements de haute précision, le glissement pourrait empêcher le respect des spécifications de conception, impactant ainsi la qualité et l’efficacité de la production.
(4) Augmentation des coûts de maintenance
Le glissement peut provoquer des défaillances fréquentes, augmentant la fréquence et les coûts de maintenance. Si le problème n’est pas rapidement traité, il pourrait causer des dommages plus graves nécessitant potentiellement le remplacement complet de la machine.
3. Causes du glissement des bagues (rotation de la bague extérieure)
(1) Problèmes de tolérance d’ajustement
La tolérance d’ajustement entre le roulement et son arbre (ou logement) doit respecter des exigences strictes. Les différentes spécifications, classes de précision, conditions de charge et environnements de travail exigent des tolérances d’ajustement différentes. Une tolérance inadaptée, comme un ajustement avec jeu, réduit la force de pression mutuelle, ce qui peut entraîner le glissement de l’arbre (ou du roulement) sous l’effet du couple, provoquant le glissement.
(2) Précision insuffisante d’usinage et de montage
Le non-respect des normes d’usinage, de rugosité de surface et de précision d’assemblage de l’arbre, du roulement ou du logement affecte la tolérance d’ajustement et peut entraîner un glissement. Par exemple, lors du démontage ou remontage, des bavures peuvent être éliminées ou déformées, réduisant le diamètre de l’arbre ou augmentant celui du logement, ce qui accroît le jeu d’ajustement.
(3) Problèmes liés aux matériaux
Différents types de roulements requièrent des aciers compatibles à haute résistance, rigidité et résistance à l’usure. Le coefficient de friction des alliages doit être faible pour assurer un fonctionnement normal et réduire le risque de glissement.
(4) Autres facteurs
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Lubrification insuffisante : Un graissage insuffisant ou dégradé augmente la friction et peut entraîner le glissement.
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Fonctionnement anormal de l’équipement : Surcharge prolongée des moteurs ou mauvais alignement arbre-accouplement imposent des contraintes supplémentaires favorisant le glissement.
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Facteurs environnementaux : Conditions sévères (températures élevées, humidité, gaz corrosifs) accélèrent l’usure, réduisent la précision d’ajustement et causent le glissement.
4. Contre-mesures contre le glissement des bagues intérieure et extérieure
(I) Mesures préventives
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Contrôle strict des tolérances d’ajustement : Choisir des roulements et tolérances adaptés aux conditions de travail réelles lors de la conception et sélection.
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Amélioration de la précision d’usinage et d’installation : Renforcer le contrôle qualité des usinages et respecter les procédures d’installation pour éviter les modifications des jeux.
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Utilisation de matériaux de qualité : Sélectionner des matériaux adaptés aux conditions de fonctionnement pour garantir résistance et rigidité suffisantes.
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Gestion renforcée de la lubrification : Contrôler régulièrement la quantité et qualité de la graisse, recharger ou remplacer si nécessaire.
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Maintenance et inspections régulières : Mettre en place un programme d’entretien pour surveiller la température, vibrations et bruits, et intervenir en cas d’anomalies.
(II) Mesures de réparation
Selon la gravité du glissement, les stratégies sont :Pour les cas légers, renforcer la surveillance et la maintenance, contrôler la température, vibrations et bruit. Si l’état reste stable, poursuivre l’utilisation.
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Pour les cas sévères :
Manchonnage : Ajouter une bague métallique sur l’arbre ou le logement pour restaurer la précision d’ajustement.
Création de picots : Faire des petites aspérités pour augmenter la friction et empêcher le glissement.
Soudage de rechargement : Appliquer une couche métallique résistante à l’usure ou à la corrosion sur la surface.
Placage électrochimique : Déposer un revêtement par électrolyse.
Projection thermique : Déposer un revêtement par pulvérisation de matériau fondu atomisé.
Cladding laser : Technique novatrice d’application de revêtement par laser.
Bien que le glissement des bagues soit une défaillance courante, comprendre ses causes et risques, et adopter des mesures efficaces de prévention et de réparation permet de minimiser son occurrence, prolonger la durée de vie des roulements et garantir le bon fonctionnement des équipements.