Un moteur électrique est une machine qui convertit l'énergie électrique en énergie mécanique. Le choix des roulements est l’une des considérations les plus directement pertinentes. La capacité de charge des roulements doit correspondre à la puissance et au couple du moteur, et les dimensions des roulements doivent correspondre à l'espace physique disponible pour l'accouplement des composants du moteur. L’ampleur de la charge sur les roulements est généralement l’un des principaux déterminants de la taille des roulements.
Les roulements à rouleaux présentent normalement une capacité de charge plus élevée que les roulements à billes de dimensions comparables ; les roulements à rouleaux à complément complet peuvent supporter des charges plus lourdes que les roulements à cage équivalents. Les roulements à billes sont principalement utilisés sous des charges modérées ou légères. Pour les conditions de fonctionnement impliquant de lourdes charges et des arbres de grand diamètre, les roulements à rouleaux représentent un choix relativement sûr et fiable. Dans de nombreux cas, plusieurs facteurs doivent être pris en compte lors de la sélection des types de roulements, et des compromis doivent être faits entre ces facteurs.
Les principales considérations pour la sélection des types de roulements standard incluent l'espace disponible, la charge, le désalignement, la précision, la vitesse de rotation, le bruit, la rigidité, le déplacement axial, la facilité de montage et de démontage, les joints intégrés, ainsi que l'ampleur et la direction de la charge.
Les roulements à rouleaux cylindriques de type NU et de type N, largement utilisés dans les moteurs de petite et moyenne taille, ne peuvent supporter que des charges radiales pures. En revanche, les roulements à billes à gorge profonde peuvent supporter certaines charges axiales en plus des charges radiales, à savoir les charges combinées. Chaque type de roulement possède des caractéristiques uniques dérivées de sa conception, qui le rendent préférable pour des applications spécifiques. Par exemple, les roulements à billes à gorge profonde supportent des charges radiales et axiales modérées. Ils produisent un faible frottement et sont disponibles dans une variété de conceptions offrant une haute précision et un faible bruit, ce qui les rend particulièrement adaptés aux moteurs de petite et moyenne taille. Les roulements à rotule sur rouleaux sont capables de supporter de lourdes charges et présentent des propriétés d'auto-alignement. Ils sont donc appliqués aux machines lourdes fonctionnant sous de lourdes charges, dans des conditions de déflexion de l'arbre et de désalignement.
Dans la plupart des cas, les performances des roulements ne dépendent pas uniquement de leur conception. Par exemple, la rigidité des montages de roulements utilisant des roulements à billes à contact oblique ou des roulements à rouleaux coniques est liée à la précharge appliquée. La vitesse de rotation autorisée des roulements dépend de la précision des roulements et des composants associés ainsi que de la conception de la cage. D'autres facteurs essentiels pour la conception des montages de roulements comprennent la capacité de charge, la durée de vie nominale, la friction, la vitesse admissible, le jeu interne ou la précharge des roulements, la lubrification et l'étanchéité.
Les arbres de petit diamètre peuvent être équipés de la plupart des roulements à billes. Les roulements à billes à gorge profonde sont l'option la plus courante, suivis par les roulements à aiguilles. Pour les arbres de plus grand diamètre, des roulements à rouleaux cylindriques, des roulements à rouleaux coniques, des roulements à rotule sur rouleaux et des roulements à billes à gorge profonde peuvent être adoptés. Lorsque l'espace radial est limité, des roulements à section compacte doivent être sélectionnés.
Pour les solutions de systèmes de roulements de moteur bien établies, la sélection des roulements et les ajustements de tolérance pour les composants d'accouplement sont essentiellement finalisés. Néanmoins, une plus grande prudence est requise lors de la conception et de la sélection des roulements des nouveaux systèmes de roulements de moteur.
Dans les applications pratiques, de nombreux fabricants de moteurs sélectionnent arbitrairement le jeu des roulements. Il est évidemment inapproprié d'adopter des roulements identiques pour des moteurs avec des nombres de pôles différents fonctionnant dans des conditions de service distinctes. Nous aborderons ce sujet avec vous en combinant cas de pannes spécifiques et problématiques de sécurité.
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