Le rotor d'un moteur électrique est généralement soutenu par deux jeux de roulements qui positionnent radialement et axialement le rotor par rapport au stator. Selon les différentes exigences de l'application, telles que la charge, la précision de rotation requise et le coût de fabrication, les agencements de roulements de moteur adoptent généralement les types suivants :
· disposition fixe-simple / flottante-simple
· disposition fixe-fixe préréglée
· arrangement entièrement flottant
1, arrangement fixe-simple/flottant-simple
Le roulement à extrémité fixe est fixé à la fois par l'arbre et par le boîtier du couvercle d'extrémité. Il fournit un support radial à une extrémité de l'arbre et agit également comme emplacement axial dans les deux directions axiales.
Le roulement à extrémité fixe doit être un roulement radial capable de supporter des charges radiales et axiales combinées. Le type de moteur le plus couramment utilisé est le roulement à billes à gorge profonde. Dans d'autres machines, des roulements à billes à contact oblique à deux rangées ou à une rangée appariés et d'autres roulements capables de supporter des charges combinées peuvent également être utilisés.
Pour les moteurs à trois roulements, le positionnement axial est obtenu par une combinaison de roulements : un roulement radial qui supporte uniquement une charge radiale pure (roulement à rouleaux cylindriques avec bagues non nervurées) combiné à un roulement à billes à gorge profonde qui supporte des charges combinées. Dans cette configuration, le roulement à billes à gorge profonde assure uniquement un positionnement axial dans les deux sens et doit avoir une certaine liberté radiale dans le boîtier, c'est-à-dire un ajustement avec jeu avec l'alésage du boîtier.
Le roulement à extrémité flottante est situé à l'extrémité opposée de l'arbre et fournit uniquement un support radial. Par conséquent, le roulement à extrémité flottante peut être soit un roulement à billes à gorge profonde, soit un roulement à rouleaux. Pour les moteurs soumis à de lourdes charges ou à des charges de choc, les roulements à rouleaux cylindriques sont principalement adoptés.
Dans cet agencement, l'arbre doit avoir un certain déplacement axial pour éviter les forces internes entre les roulements. Lorsque l'arbre se dilate thermiquement pendant le fonctionnement du moteur, un déplacement axial peut se produire à l'intérieur de certains types de roulements (par exemple, les roulements à rouleaux cylindriques). Un déplacement axial peut également avoir lieu entre une bague de roulement et son composant d'accouplement, de préférence entre la bague extérieure et le boîtier.
En conséquence, les concepteurs doivent comparer, analyser et vérifier s'il convient d'utiliser des roulements à rouleaux cylindriques de type N ou de type NU.
Il existe de nombreuses combinaisons pour les arrangements à extrémité fixe et à extrémité flottante. Les exemples courants incluent :
· Roulement à billes profondes + roulement à rouleaux cylindriques
· Roulement à billes à contact oblique à deux rangées + roulement à rouleaux cylindriques
· Roulement à rouleaux coniques à une rangée assorti + roulement à rouleaux cylindriques
Pour les montages de roulements rigides, des combinaisons permettant un déplacement axial à l'intérieur du roulement sont recommandées. Pour de telles conceptions, une analyse et une sélection conjointes avec les fabricants de roulements sont conseillées.
Dans les combinaisons ci-dessus, le désalignement angulaire entre l'arbre et le boîtier doit être minimisé. Si l'application ne le permet pas, des roulements à alignement automatique tolérant des erreurs angulaires plus importantes sont recommandés. Ces agencements peuvent s'adapter à certains désalignements et déplacements axiaux tout en évitant les forces axiales internes dans le système d'arbre.
Pour les montages de roulements où la bague intérieure est soumise à une charge rotative, les changements de longueur d'arbre doivent être pris en compte entre le roulement et ses surfaces de contact. Un déplacement axial doit donc se produire entre la bague extérieure et le boîtier. Les combinaisons typiques incluent :
Roulement à billes à gorge profonde + roulement à billes à gorge profonde
Roulement à billes à contact oblique à une rangée assorti + roulement à billes à gorge profonde
2, disposition des roulements entièrement flottants
Le système de roulements entièrement flottants est également une forme de localisation croisée. Il convient aux applications nécessitant seulement un emplacement axial modéré, ou lorsque d'autres composants sur l'arbre assurent un emplacement axial.
Dans cet agencement, l'exigence clé est que chaque roulement soit déplaçable axialement. Un déplacement peut se produire entre une bague de roulement et son composant d'accouplement, de préférence entre la bague extérieure et le boîtier.
3, disposition des roulements pré-ajustée
Dans un agencement de roulements préréglés, l'arbre est positionné axialement dans un sens par un roulement et dans le sens opposé par l'autre roulement. Ceci est connu sous le nom de « localisation croisée » et est généralement utilisé pour les systèmes à arbre court.
Tous les roulements radiaux capables de supporter des charges axiales (dans un sens ou dans les deux) conviennent à cette disposition.
Dans certains cas, des roulements à billes à contact oblique à une rangée ou des roulements à rouleaux coniques sont utilisés dans les configurations à emplacements croisés, mais une certaine précharge peut être requise.
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