Roulements à billes à contact oblique : principes structurels, caractéristiques de force et critères de sélection clés

Roulements à billes à contact oblique : principes structurels, caractéristiques de force et critères de sélection clés

En tant que composant essentiel des systèmes de transmission mécanique, les roulements à billes à contact oblique excellent dans l'équilibre entre la vitesse de rotation et les performances de charge en raison de leur conception structurelle unique, et sont largement utilisés dans des scénarios tels que les broches de machines-outils, les moteurs et les instruments de précision. Le cœur de leur structure réside dans la conception coordonnée de la bague intérieure, de la bague extérieure, des billes d'acier et de la cage : le chemin de roulement de la bague extérieure est incliné selon un angle spécifique, et les points de contact entre les billes d'acier et les chemins de roulement des bagues intérieure et extérieure forment un « angle de contact ». Cet angle (généralement 15°, 20°, 25°) détermine directement les caractéristiques de force portante du roulement et les scénarios applicables. La cage est chargée de guider la distribution uniforme des billes d'acier, de réduire la friction et l'usure et d'assurer la stabilité opérationnelle.

En termes de caractéristiques de force, le principal avantage des roulements à billes à contact oblique est leur capacité à supporter simultanément des charges radiales et axiales. Lorsque le roulement est soumis à une force radiale, l'angle de contact génère une force de composante axiale, qui doit être compensée par une installation par paire (telle que des combinaisons dos à dos ou face à face) pour éviter des contraintes supplémentaires à l'intérieur du roulement. Un angle de contact plus grand se traduit par une capacité de charge axiale plus forte ; par exemple, les roulements avec un angle de contact de 25° sont plus adaptés aux conditions de travail dans lesquelles la charge axiale représente une proportion élevée, tandis que les roulements avec un angle de contact de 15° présentent de plus grands avantages dans les scénarios à grande vitesse et à faible charge, car ils peuvent réduire efficacement l'augmentation de la température de fonctionnement et prolonger la durée de vie.

Trois facteurs clés doivent être pris en compte lors du processus de sélection : premièrement, la classe de précision. Allant de P0 à P4, une précision plus élevée est plus adaptée aux scénarios nécessitant une stabilité opérationnelle élevée, tels que les broches de machines-outils, car elle peut réduire les vibrations et le bruit. Deuxièmement, la sélection de l'angle de contact. En fonction du rapport des charges axiales aux charges radiales, un angle de contact plus petit est choisi pour les charges axiales légères et un angle de contact plus grand pour les charges axiales lourdes. Troisièmement, la méthode d'installation. L'installation dos à dos (avec les côtés larges des anneaux extérieurs se faisant face) est adaptée pour résister aux moments de renversement, tandis que l'installation face à face (avec les côtés étroits des anneaux extérieurs se faisant face) est adaptée pour améliorer la rigidité du système, et le choix doit être déterminé en fonction des conditions de travail réelles. La maîtrise de ces points essentiels permet raisonnablement aux roulements à billes à contact oblique d'exercer pleinement leurs performances et d'assurer le fonctionnement stable de l'équipement.