rotation de la bague

Une bague de roulement est la piste annulaire, intérieure ou extérieure, sur laquelle les éléments roulants (billes ou rouleaux) se déplacent. La rotation des bagues se produit lorsque ces bagues tournent à des vitesses différentes les unes par rapport aux autres ou par rapport aux éléments roulants eux-mêmes. Dans un roulement radial simple sous charge, la bague intérieure tourne généralement plus vite que la bague extérieure car elle est entraînée par l'arbre tandis que la bague extérieure est maintenue fixe par le logement. Cependant, la relation entre ces vitesses et la vitesse des billes elles-mêmes est ce qui détermine l'efficacité globale du roulement et la génération de chaleur.

Le terme « rotation des bagues » devient pratiquement important dans les applications à grande vitesse et dans les roulements soumis à des charges inhabituelles. Lorsqu'un roulement fonctionne à grande vitesse, les forces centrifuges sur les éléments roulants augmentent, et le glissement qui se produit entre les bagues et les billes devient plus prononcé. Dans un roulement radial typique avec la bague intérieure tournant à la vitesse de l'arbre et la bague extérieure stationnaire, les billes elles-mêmes tournent à une vitesse inférieure à celle de la bague intérieure mais supérieure à zéro. Ce mouvement différentiel est inhérent au fonctionnement du roulement, mais un glissement excessif ou une rotation inégale des bagues peut indiquer une usure, un désalignement ou une lubrification inadéquate.

Roulements de butée et arrangements complexes

Dans les roulements de butée, où les bagues sont des disques parallèles plutôt que des anneaux concentriques, la rotation des bagues crée un problème différent. Les deux bagues peuvent tourner, ou l'une peut être fixe. Si les vitesses sont inégales, les éléments roulants (généralement des billes ou des rouleaux coniques) subissent un patinage plutôt qu'un roulement. Cela génère de la chaleur par frottement qui peut dégrader le lubrifiant et accélérer l'usure. Les roulements de butée à double effet, qui supportent les charges axiales dans les deux directions, sont particulièrement sensibles à cet effet car ils ont quatre bagues au total, et le contrôle de la relation de vitesse de rotation entre toutes est critique.

Le préchargement d'un roulement, une pratique courante pour réduire le jeu interne et améliorer la rigidité, affecte également le comportement de rotation des bagues. Un roulement préchargé crée une contrainte de contact qui lie plus fermement les éléments roulants aux bagues, réduisant le glissement et rendant les vitesses de rotation des bagues plus uniformes. Inversement, un roulement trop lâche présentera des variations importantes de la vitesse de rotation des bagues et un comportement imprévisible des éléments roulants.

En pratique, la rotation des bagues est la plus directement observable lorsqu'un roulement surchauffe pendant le fonctionnement malgré une lubrification adéquate et une installation correcte. L'imagerie thermique ou une augmentation de la température du roulement au-delà de la plage de fonctionnement prévue indique souvent des vitesses de bague inégales provoquant un glissement excessif. Ceci est particulièrement courant dans les roulements de broche, les roulements de turbocompresseur et d'autres composants soumis à des changements rapides de vitesse de rotation ou à des conditions de charge transitoires.