systeme de levage - Lycée Jean Perrin

Transcription

systeme de levage - Lycée Jean Perrin
Classe Préparatoire TSI 1ère année LT Jean PERRIN St Ouen l'Aumône
S2_Fonction du produit
Roulements à rouleaux coniques
1- Représentation -Vocabulaire
Photo
Dessin
Bague extérieure
Bague intérieure
Rouleaux coniques
Cage
2- Utilisation des roulements à rouleaux coniques
Les roulements à rouleaux coniques présentent sur les bagues
intérieure et extérieure des chemins de roulement coniques entre
lesquels sont disposés des rouleaux coniques. Leur conception les rend
particulièrement adaptés aux fortes charges combinées (efforts
radiales et axiales). La capacité de charge axiale des roulements est
déterminée, dans une large mesure, par l'angle de contact α (voir cidessous).
Effort axial
Effort radial
3- Montages des roulements à rouleaux coniques
Ils sont toujours montés par paire. Il existe deux types de montages :
o Montage en "O" : Les centres de poussée
sont plus écartés que les roulements, donc
la stabilité est augmentée.
o Montage en "X" : Les centres de poussée
sont rapprochés donc on se rapproche de
la liaison rotule (le rotulage augmente).
4- Lien entre charge radiale et axiale
Les efforts extérieurs se répartissent sur les différents rouleaux faisant apparaître obligatoirement une
composante radiale et une composante axiale.
QR
QiA
QiR
FR
FA
QA
Qi
Cône
QA
QiR
QR
QiA
Cuvette
roulement rouleaux
Efforts de contact
interne sur la cuvette
Diagramme des
composantes axiales
Diagramme des
composantes radiales
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S2_Fonction du produit
FA
L’application d’une charge radiale
FR entraîne l’apparition d’une
charge axiale FA qui dépend de la
valeur de FR et du jeu δA dans le
roulement (enfoncement du cône
FR
dans la cuvette).
2Y
Le jeu nul est défini par le fait
d’avoir une demi couronne de
rouleaux chargés : on a alors
F
FA  R où FR est la charge
2Y
radiale, FA la charge axiale
induite et Y une caractéristique
du roulement.
Pour éviter une détérioration du
roulement,
celui-ci
doit
fonctionner avec un jeu négatif
soit :
V  FR
FA 
2Y
V permet de tenir compte du fait que la rotation sous charge tournante par rapport à la bague
extérieure est généralement plus défavorable que tournante par rapport à la bague intérieure. (V=1 pour
charge radiale tournante/bague intérieure ; V=1,05 pour charge radiale tournante/bague extérieure).
Conséquence pour le calcul des roulements à rouleaux coniques
Cas 1 : S’il le montage n’est pas soumis à une charge axiale extérieure, les charges axiales dans les
roulements sont égales : FAC = FAD = FA.
On calcule les charges radiales (FRC et FRD) des deux
roulements puis les charges axiales induites assurant un jeu
FRC
FRe
V  FRD
V  FRC
nul pour chaque roulement ( FADi 
et FACi 
).
2Y
2Y
On monte ensuite les roulements avec une précharge qui
assure une charge axiale FA égale à la valeur maxi de FADi et
FAD
FACi. On a alors un roulement qui fonctionne à jeu nul
C
D
FAC
(roulement dit déchargé) et un autre qui fonctionne avec un
jeu négatif (roulement chargé).
FRD
Courbe du
roulement C
fonctionnant à
jeu négatif
FA
V  FRD
Courbe du
roulement D
fonctionnant à
jeu nul
2Y
δC négatif
roulement rouleaux
V  FRC
2Y
Précharge
FAC=FAD
serrage
δD négatif
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Cas 2 : S’il le montage est soumis à une
charge axiale extérieure FAe (ici positive),
les charges axiales dans les roulements
sont régies par : FAD – FAC + FAe = 0.
La charge axiale extérieure a tendance à
décharger un des roulements et à
charger l’autre.
FRC
Méthode de calcul :
Calculer les charges
radiales FRC et FRD
Calculer les charges
axiales assurant le jeu
nulle FACi et FADi
FRe
FAD
FAC
S2_Fonction du produit
C
FAe
D
non
FRD
FAD=FADi
Calculer FAC
Poser l’hypothèse
V  FRC
FAC=FACi=
2Y
Poser l’hypothèse
V  FRD
FAD=FACD=
2Y
Calculer FAD
Calculer FAC
non
FAD  FADii
FAC=FACi
oui
Conserver les
valeurs FAD et FAC
FAC  FACii
oui
Calculer FAD
Conserver les
valeurs FAC et FAD
On monte ensuite les roulements avec une précharge (serrage au montage) qui assure que le roulement le
moins chargé travaille à jeu nul. D’où les deux cas possibles :
Roulement C
jeu négatif
Roulement D
jeu nul
FA
V  FRD
FAC
2Y
FAe
Roulement C
jeu nul
V  FRC
FAD
FA
Roulement D
jeu négatif
2Y
V  FRC
2Y
serrage
δD négatif
FAC
V  FRD
FAe
δC négatif
2Y
δC négatif
roulement rouleaux
serrage
FAD
δD négatif
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S2_Fonction du produit
5- Durée de vie
Charge équivalente : On définit une charge P qui tient compte à la fois du chargement axial et radial d’un
roulement afin de calculer ensuite la durée de vie de ce roulement.
Pour un roulement à rouleaux coniques :
Si Fa
alors P=Fr
e est une caractéristique du roulement
Fr  e
Si Fa
alors P=0,4∙Fr + Y∙Fa
Y est une caractéristique du roulement
Fr  e
Durée de vie : L10 est la durée corrigée en millions de tour (90% atteindront cette limite).
10
Pour un roulement à rouleaux : L10
C 3
   où P est la charge équivalente et C la charge dynamique de
P
base du roulement.
roulement rouleaux
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