Série Connaissances · B10 · Ingénierie des arbres et des paliers

Engrenage à vis sans fin Sélection des roulements — Calcul de la charge axiale, de la charge radiale et de la durée de vie L10

L'arbre à vis sans fin supporte une poussée axiale 3 à 5 fois supérieure à la force tangentielle, soit plusieurs ordres de grandeur plus élevée que celle des arbres à engrenages hélicoïdaux à puissance équivalente. La plupart des défaillances prématurées des roulements dans les transmissions à vis sans fin sont dues au choix de roulements dimensionnés pour la charge radiale, sans tenir compte de cette poussée axiale. Ce guide présente les calculs nécessaires.

Formule de poussée axialeCalcul de la charge radialeL10 à vieSélection du type de roulement

Structure de roue à vis sans fin cylindrique 2

⚙ Korea Ever-Power Worm Gear Co., Ltd, Ansan-si, Gyeonggi-do, Corée du Sud, [email protected]

Défaillance du roulement deux mois après le remplacement du train d'engrenages

En mars, une usine agroalimentaire a remplacé le train d'engrenages à vis sans fin d'un entraînement d'angle de convoyeur. En mai, l'entraînement est tombé en panne à nouveau : mêmes symptômes, même bruit. L'équipe de maintenance a commandé un nouveau train d'engrenages et, en attendant la livraison, a démonté l'entraînement pour confirmer la cause de la panne. Les flancs des dents de la roue à vis sans fin étaient impeccables, quasiment intacts depuis l'installation de mars. Les paliers de l'arbre de la vis sans fin étaient défectueux : la bague extérieure du palier fixe présentait une fissure par écaillage, compatible avec une fatigue axiale due à une surcharge.

L'enquête a révélé que le convoyeur utilisait une courroie trapézoïdale reliant le moteur à l'arbre à vis sans fin, avec une tension de courroie de 2,5 kN exerçant une traction radiale sur le porte-à-faux de l'arbre. L'équipe de maintenance avait remplacé le train d'engrenages, mais pas les roulements, et n'avait pas vérifié si les roulements existants (roulements à billes à gorge profonde standard, série 6206) pouvaient supporter la charge combinée radiale et axiale. Les roulements à billes à gorge profonde standard supportent une charge axiale d'environ 301 kN/3T de leur charge radiale nominale. La charge combinée sur cet arbre dépassait de 1,8 fois la capacité des roulements 6206. La défaillance du roulement était inévitable, que le train d'engrenages soit remplacé ou non.

Le problème fondamental : Les arbres à vis sans fin supportent des charges radiales (dues à la force tangentielle d'engrènement, à la tension d'une courroie ou d'une chaîne) et des charges axiales (poussée) élevées (dues à la force de réaction de l'engrènement hélicoïdal qui tend à repousser l'arbre le long de son axe). Les roulements à billes à gorge profonde sont inadaptés aux arbres à vis sans fin, sauf pour les applications les plus légères. Les roulements à billes à contact oblique ou les roulements à rouleaux coniques — montés en opposition ou dos à dos pour supporter la poussée bidirectionnelle — constituent la spécification appropriée pour les arbres à vis sans fin, sauf pour les applications les plus légères.

structure d'engrenage à vis sans fin 1
structure d'engrenage à vis sans fin 3

La poussée axiale de l'arbre à vis sans fin — Pourquoi est-elle si importante ?

Dans un engrenage à vis sans fin, la force de contact entre les dents à l'engrènement se décompose en trois composantes agissant sur chaque arbre : tangentielle (génératrice de couple), radiale (force de séparation perpendiculaire au cylindre primitif) et axiale (force de poussée le long de l'axe de l'arbre). Dans un engrenage hélicoïdal, la poussée axiale représente généralement 20 à 40 % de la force tangentielle. Dans un engrenage à vis sans fin, ce rapport est fondamentalement différent et beaucoup plus marqué pour l'arbre de la vis sans fin.

Composants de force de l'arbre à vis sans fin
Poussée axiale de l'arbre à vis sans fin (=force tangentielle de la roue)
Fa1 = Ft2 = 2T2 / d2
T2 = couple de sortie (Nm), d2 = diamètre primitif de la roue (m)
force tangentielle de l'arbre à vis sans fin
Ft1 = 2T1 / d1
T1 = couple d'entrée (Nm), d1 = diamètre primitif de la vis sans fin (m)
force radiale de l'arbre à vis sans fin
Fr1 = Fa2 = Ft2 x tan(alpha_n) / cos(lambda)
alpha_n = angle de pression normal (20 degrés), lambda = angle de direction
Relation entre l'axe et la tangente (arbre de vis sans fin)
Fa1 / Ft1 = ix d1 / d2 = i / q
Pour i=50, q=12 : Fa1 = 50/12 x Ft1 = 4,17 x Ft1

L'idée essentielle : pour un entraînement à vis sans fin avec un rapport de 50:1 (q=12), la poussée axiale sur l'arbre de la vis sans fin est 4,17 fois la force tangentielle Sur l'arbre à vis sans fin. La plupart des ingénieurs calculent les charges sur les paliers à partir du couple de l'arbre et du rayon primitif (qui donne la force tangentielle), ne calculant ainsi que 24% de la charge axiale réelle du palier. Un palier d'arbre à vis sans fin dimensionné uniquement pour la force tangentielle est sous-dimensionné d'un facteur 4 pour la charge axiale. Il s'agit de l'erreur de conception la plus courante pour les paliers d'engrenages à vis sans fin.

Choix du type de roulement : arbre à vis sans fin ou arbre à roue

Arbre à vis sans fin — palier fixe

Roulement à billes à contact oblique (paire, dos à dos)

Le palier fixe de l'arbre à vis sans fin doit supporter à la fois la force d'engrènement radiale et la poussée axiale bidirectionnelle totale. Les roulements à billes à contact oblique, montés dos à dos (configuration DB) ou face à face (configuration DF), assurent cette capacité de charge combinée. L'angle de contact (généralement de 25 à 40 degrés) détermine le rapport entre la capacité axiale et la capacité radiale : un angle de contact plus élevé offre une capacité axiale supérieure. Pour la plupart des applications d'arbres à vis sans fin, les roulements à billes à contact oblique avec un angle de contact de 30 ou 40 degrés conviennent.

Arbre à vis sans fin — palier flottant

Roulement à billes à gorge profonde (radial uniquement, axial libre)

Le palier flottant, situé à l'extrémité opposée à la butée de l'arbre à vis sans fin, ne supporte que la composante radiale de la charge d'engrènement et toute charge externe en porte-à-faux. Il permet la dilatation thermique axiale de l'arbre sans générer de contrainte axiale. Les roulements à billes à gorge profonde standard conviennent à cette position, car aucune charge axiale n'y est transmise. L'alésage du logement du palier flottant est généralement dimensionné pour permettre un léger jeu axial (0,3 à 0,8 mm) afin de compenser la dilatation thermique.

Arbre de roue — Les deux roulements

Roulements à billes à gorge profonde ou roulements à rouleaux cylindriques

L'arbre de la roue à vis sans fin transmet radialement le couple de sortie et la force de réaction radiale d'engrènement (Fr2). La force axiale sur l'arbre de la roue (Fa2) est égale à Fr1, la force radiale sur l'arbre de la vis sans fin — généralement faible par rapport à la capacité de charge radiale de l'arbre de la roue. Les roulements à billes à gorge profonde standard conviennent dans la plupart des applications d'arbre de roue. Pour les applications à couple de sortie élevé (module M8+, service D3), les roulements à rouleaux cylindriques peuvent être préférés pour leur capacité de charge radiale supérieure.

Arbre à vis sans fin — Ajout de charge externe

Charge combinée : force de la maille + tension de la courroie/chaîne

Lorsqu'un arbre à vis sans fin est entraîné par un moteur via une courroie trapézoïdale ou une chaîne, la tension de la courroie/chaîne exerce une force radiale sur le porte-à-faux de l'arbre, pouvant excéder la force radiale d'engrènement. Cette force externe doit être ajoutée vectoriellement à la force radiale d'engrènement pour le calcul de la charge sur les paliers. La tension de la courroie agit perpendiculairement à sa portée ; la force radiale d'engrènement agit le long de l'axe de l'arbre. La résultante dépend de l'angle entre ces deux forces. Dans le cas le plus défavorable, on peut les additionner linéairement : F_palier = F_courroie + F_force_radiale.

Calcul de la durée de vie des roulements — L10 heures pour une application à arbre à vis sans fin

Le calcul de la durée de vie des roulements ISO (L10 — la durée de vie à laquelle 10% de roulements identiques sont censés tomber en panne par fatigue) nécessite la charge dynamique équivalente du roulement P, qui combine les composantes radiales et axiales pour les roulements à contact oblique.

Séquence de calcul de la durée de vie L10
Étape 1 : Calculer la charge dynamique équivalente sur le palier P
P = X x Fr + Y x Fa
X = facteur de charge radiale, Y = facteur de charge axiale (d'après le catalogue des roulements, dépend des rapports Fa/C0 et Fa/Fr), Fr = charge radiale du roulement (N), Fa = charge axiale du roulement (N)
Étape 2 : Calculer la durée de vie de base du L10 en millions de révolutions
L10 = (C/P)^p
C = capacité de charge dynamique de base (N, d'après le catalogue des roulements), P = charge dynamique équivalente (N), p = 3 pour les roulements à billes, 10/3 pour les roulements à rouleaux
Étape 3 : Convertir en heures d’ouverture
L10h = (L10 x 10^6) / (60 x n)
n = vitesse de rotation de l'arbre en tr/min. Le résultat est la durée de vie L10 en heures.
Étape 4 : Appliquer le facteur de modification de la durée de vie
Lnm = a1 x a_ISO x L10
a1 = facteur de fiabilité (a1 = 1 pour la fiabilité 90%, 0,53 pour 95%), a_ISO = facteur d'approche système tenant compte de la lubrification et de la contamination

Exemple d'application : réducteur à vis sans fin 50:1, 3 kW, entrée à 1 450 tr/min

Géométrie des engrenages
z1=1, z2=50, m=4, d1=48mm, d2=200mm, lambda=1,52 deg, efficacité 62%
Couple de sortie
T2 = 3000 x 0,62 / (29,0 x pi/30) = 3000 x 0,62 / 3,036 = 612 Nm
Poussée axiale de l'arbre à vis sans fin (Fa1)
Fa1 = 2T2/d2 = 2 x 612 / 0,200 = 6 120 N
Force tangentielle de l'arbre à vis sans fin (Ft1)
Ft1 = 2T1/d1 = 2 × (3000/3,036 × 0,62)/(0,048 × 2) = ??? Soit T1 = P/(ω1) = 3000/(1450 × 2π/60) = 19,75 Nm ; Ft1 = 2 × 19,75/0,048 = 823 N
Vérification du ratio : Fa1/Ft1
6120/823 = 7,4x — la vitesse axiale de l'arbre à vis sans fin est 7,4 fois la vitesse tangentielle
Charge équivalente sur palier pour contact oblique 7210 (dos à dos)
Fr = 1200 N (maille + courroie), Fa = 6120 N ; d'après le catalogue X = 0,35, Y = 0,57 : P = 0,35 × 1200 + 0,57 × 6120 = 420 + 3488 = 3908 N
Durée de vie L10 (7210, C=32500N, n=1450 tr/min)
L10 = (32 500/3 908)³ = 578 millions de tours ; L10h = 578e6/(60×1 450) = 6 644 heures
Comparaison avec la rainure profonde 6210 (C=28100N, uniquement radiale)
Dimensionnement incorrect pour une utilisation radiale uniquement : P_wrong = Fr = 1200 N ; L10h_wrong = (28100/1200)^3/(60×1450) = 56 000 heures apparentes — mais la charge réelle Fa=6120 N surcharge complètement la charge 6210 : capacité axiale de la charge 6210 ~30% de C0=16500 N = 4950 N — 6120 N dépasse cette valeur.

Cinq erreurs courantes dans les spécifications des roulements à vis sans fin

Erreur Ce qui ne va pas Approche correcte
Roulements à billes à gorge profonde sur arbre à vis sans fin Le roulement DGBB ne supporte qu'une charge radiale de 30% en axial. La charge axiale de l'arbre à vis sans fin peut être 4 à 7 fois supérieure à la charge radiale. Les surcharges axiales des roulements entraînent une fatigue par écaillage en quelques semaines à quelques mois. Roulements à billes à contact oblique (paire dos à dos) ou roulements à rouleaux coniques sur la position fixe (butée).
Oublier la tension de la courroie ou de la chaîne dans la charge radiale La tension de la courroie trapézoïdale peut être de 1 500 à 4 000 N radiale sur le porte-à-faux de l'arbre. Si elle n'est pas prise en compte, le facteur de frottement (Fr) du palier est considérablement sous-estimé. Ajoutez le vecteur de force de tension de la courroie à la force radiale du maillage. Utilisez la somme des tensions de la courroie côté tendu et côté mou pour le cas le plus défavorable.
Dimensionnement des paliers de l'arbre à vis sans fin en tant que paliers fixes Deux paliers fixes sur l'arbre à vis sans fin créent une contrainte axiale qui limite la dilatation thermique. Lorsque l'arbre chauffe, les deux paliers sont précontraints axialement, ce qui accélère la fatigue. Un palier fixe (de butée) + un palier flottant. Le palier flottant permet la dilatation thermique axiale.
Utiliser la valeur de couple nominale du catalogue pour estimer la charge sur les roulements Le couple de sortie indiqué dans le catalogue correspond au couple nominal dans les conditions nominales. Les couples de pointe réels (démarrage, surcharge) peuvent être 2 à 3 fois supérieurs et engendrer des charges sur les paliers proportionnellement plus élevées. Calculer la charge sur le palier au couple de fonctionnement maximal (couple de fonctionnement x facteur de service), et non au couple nominal indiqué dans le catalogue.
Ignorer le type de roulement lors du remplacement d'un roulement défectueux Un roulement défectueux, dont les spécifications sont erronées, défaillira à nouveau si son remplacement est effectué par un roulement présentant les mêmes spécifications erronées. Le remplacement à l'identique perpétue l'erreur de conception. Lors du remplacement d'un roulement défectueux, vérifiez que les spécifications d'origine étaient correctes avant de commander la pièce de rechange. Si la défaillance est survenue prématurément, les spécifications d'origine peuvent en être la cause.

Fabrication de précision pour des performances fiables des arbres et des roulements

Structure de roue à vis sans fin cylindrique 1 structure d'engrenage à vis sans fin 4
Atelier d'engrenages à vis sans fin 5 atelier d'engrenages à vis sans fin 6

La Corée toujours puissante

Produits avec données de charge des roulements pour une sélection correcte des roulements

Ensemble engrenage à vis sans fin -- Avec données de calcul de la charge sur l'arbre
Données de charge des paliers incluses / Forces de l'arbre à vis sans fin
Ensemble engrenage à vis sans fin — Avec données de calcul de la charge sur l'arbre
Korea Ever-Power fournit les données de charge des paliers d'arbre lors de la confirmation des spécifications pour toute commande d'engrenage à vis sans fin, lorsque le client indique concevoir lui-même la disposition des paliers. Ces données comprennent : la poussée axiale de l'arbre à vis sans fin (Fa1 = Ft2 = 2T2/d2 au couple nominal et au couple de conception maximal) ; la charge radiale de l'arbre à vis sans fin due aux forces tangentielles et radiales d'engrènement ; et la confirmation de la géométrie de l'arbre à vis sans fin (d1, d2, angle d'hélice) nécessaire aux calculs de charge des paliers. Ces données ne font pas partie des documents d'expédition standard ; elles sont fournies sur demande lors de la passation de commande. Veuillez inclure les données de charge des paliers dans votre demande de spécifications. Korea Ever-Power ne spécifie pas la disposition des paliers du client – ​​le choix des paliers reste de sa responsabilité – mais les données de charge des paliers, issues de la géométrie de notre engrenage, sont fournies pour appuyer ce choix.

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Ensemble d'engrenages à vis sans fin duplex -- Application critique pour les roulements
Compatible avec les roulements à contact oblique / Géométrie d'arbre précise
Ensemble d'engrenages à vis sans fin duplex — Application critique pour les roulements
Pour les systèmes d'entraînement de articulations de robots, les positionneurs de précision et les systèmes de suivi où la disposition des paliers de l'arbre à vis sans fin est conçue pour une capacité de charge optimale et une déformation minimale sous charge combinée, le système à vis sans fin duplex offre un avantage supplémentaire : le jeu ajustable permet d'optimiser indépendamment la précharge des paliers et le jeu d'engrènement. Dans les systèmes à vis sans fin classiques, la réduction du jeu des paliers (précharge des paliers pour une meilleure rigidité) modifie le jeu apparent, car la déformation des paliers contribue à l'erreur de positionnement. Le système à vis sans fin duplex découple ces deux paramètres : la disposition des paliers est optimisée pour la rigidité ; le jeu d'engrènement est ajusté séparément à la valeur cible. La géométrie de l'arbre (d1, angle d'hélice, profil de flanc) nécessaire au calcul de la charge sur les paliers est fournie dans la documentation de livraison de chaque système à vis sans fin duplex.

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Analyse de la charge des roulements et revue des spécifications
Conseil en sélection de roulements / Assistance à l'application
Analyse de la charge des roulements et revue des spécifications
Pour les équipes d'ingénierie concevant des systèmes d'entraînement par vis sans fin où le choix des roulements est un paramètre de conception critique (articulations de robots avec spécifications de déflexion, systèmes d'automatisation à cycle élevé avec objectifs de durée de vie des roulements et engins de chantier où la défaillance des roulements représente un risque pour la sécurité), Korea Ever-Power propose une analyse des charges sur les roulements dans le cadre de son service d'ingénierie d'application. Veuillez soumettre les spécifications de votre réducteur, la puissance d'entrée, la vitesse du moteur, la configuration de montage, les charges externes (tension de la courroie, charge de la chaîne, forces d'accouplement) et la durée de vie cible des roulements en heures. Korea Ever-Power calcule les forces exercées sur les roulements de l'arbre à vis sans fin et de l'arbre de roue, identifie le type et la disposition des roulements requis et fournit la charge dynamique équivalente P pour chaque position de roulement. Votre équipe pourra ainsi effectuer le calcul de la durée de vie L10 en fonction du catalogue de roulements sélectionné. Ce service est gratuit pour toute commande passée auprès de Korea Ever-Power et pour toute demande sérieuse d'ingénierie de conception.

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FAQ sur les roulements

Sélection des roulements d'engrenages à vis sans fin — Questions des ingénieurs en conception mécanique

Mon arbre à vis sans fin est entraîné par un engrenage hélicoïdal, et non par une courroie. Cela modifie-t-il le calcul de la charge radiale externe ?+

Oui. Un engrenage hélicoïdal exerce une force radiale sur l'arbre de la vis sans fin, mais également une force axiale. La force tangentielle Ft_hel s'exerce tangentiellement à l'engrènement et contribue à la charge radiale sur l'arbre de la vis sans fin. La force axiale Fa_hel s'exerce axialement sur l'arbre de la vis sans fin, s'ajoutant ou se soustrayant à la poussée axiale Fa1 de l'engrènement, selon le sens de rotation de l'hélice. Pour des hélices de même sens, les forces s'additionnent ; pour des hélices de sens opposé, elles se soustraient. Il est impératif de toujours vérifier le signe de la force axiale résultante avant de choisir la capacité axiale du palier fixe. Un engrenage hélicoïdal dont le sens de rotation est identique à celui de la vis sans fin peut augmenter considérablement la charge axiale totale sur l'arbre de la vis sans fin.

Puis-je utiliser des roulements à rouleaux coniques au lieu de roulements à billes à contact oblique pour le palier fixe de l'arbre à vis sans fin ?+

Oui, et pour les réducteurs à vis sans fin à usage intensif (D3-D4, couple de sortie élevé), les roulements à rouleaux coniques sont souvent préférés aux roulements à billes à contact oblique pour la position fixe. Les roulements à rouleaux coniques offrent une capacité radiale et axiale supérieure à celle des roulements à billes à contact oblique de diamètre d'alésage équivalent et sont mieux adaptés aux environnements contaminés, car le contact entre les rouleaux génère une charge plus importante sur les éléments roulants en présence de particules contaminantes que le contact entre les billes. Le roulement à rouleaux coniques nécessite un réglage de précharge ou de jeu de fonctionnement lors de son installation ; cette procédure de montage est plus complexe que pour les roulements à billes à contact oblique montés dos à dos, mais elle garantit une capacité et une robustesse supérieures pour les applications exigeantes.

J'ai un réducteur à vis sans fin dont l'entrée se fait par une courroie trapézoïdale. Comment calculer la tension de la courroie pour le calcul de la charge sur les roulements ?+

La tension effective d'une courroie trapézoïdale (la force produisant le couple) est égale au couple moteur divisé par le rayon de la poulie : F_effective = T_motor / r_pulley. La tension totale de la courroie appliquée radialement à l'arbre est la somme vectorielle des tensions T1 (côté tendu) et T2 (côté mou) : F_belt = T1 + T2. Pour une transmission par courroie trapézoïdale, T1/T2 = e^(μ_V × θ), où μ_V est le coefficient de frottement de la courroie (environ 0,4-0,5) et θ l'angle d'enroulement. Une approximation prudente pour le calcul de la charge sur les paliers est : F_belt = 2,5 × F_effective pour une transmission par courroie trapézoïdale à tension normale. Cette force s'exerce radialement au niveau de l'axe de la courroie sur l'arbre, s'ajoutant à la force radiale d'engrènement. La force radiale totale Fr_totale, utilisée pour le calcul de la charge sur les paliers, est la somme vectorielle de F_belt et Fr_mesh, en fonction de l'angle entre ces deux forces.

Quelle est la durée de vie des roulements d'un système d'engrenage à vis sans fin correctement conçu ?+

Avec un choix judicieux des roulements (roulements à billes à contact oblique pour l'arbre à vis sans fin, calcul correct de la charge combinée, montage approprié), la durée de vie cible L10 des roulements doit être égale ou supérieure à celle du train d'engrenages, généralement de 15 000 à 30 000 heures pour les entraînements industriels. Si la durée de vie des roulements est nettement inférieure à celle des engrenages, les spécifications des roulements sont erronées ou le montage est incorrect. En pratique, les défaillances de roulements dans les entraînements à vis sans fin sont presque toujours imputables à l'une des trois causes suivantes : un type de roulement inadapté (roulements à billes à contact oblique alors qu'un contact oblique est nécessaire), un calcul de charge incorrect (charges externes non prises en compte) ou un montage incorrect (les deux roulements fixes, créant des contraintes thermiques). Un roulement correctement spécifié et monté dans un entraînement à vis sans fin ne devrait pas faire l'objet d'un remplacement planifié pendant la durée de vie du train d'engrenages.

Quelle est la précharge correcte pour des roulements à billes à contact oblique montés dos à dos sur un arbre à vis sans fin ?+

L'amplitude de la précharge dépend de la taille du roulement, des conditions de charge et de la vitesse de rotation. Recommandations générales : une précharge moyenne (typiquement pour un roulement 1-3% de classe de charge dynamique de base C) est recommandée pour les réducteurs à vis sans fin industriels fonctionnant à vitesse normale (arbre à vis sans fin de 500 à 1 500 tr/min). Une précharge faible est nécessaire pour les entraînements à grande vitesse (arbre à vis sans fin supérieur à 1 500 tr/min) afin d'éviter une surchauffe due au contact de roulement du roulement sous charge. Une précharge importante est requise pour les applications exigeant une grande rigidité (articulations de robots de précision, systèmes de positionnement) où la flèche de l'arbre sous charge doit être minimisée. La précharge peut être appliquée par des entretoises entre les bagues intérieures, par des rondelles élastiques ou par le couple de serrage de l'écrou de fixation. Consultez le tableau de précharge du fabricant du roulement pour connaître la désignation spécifique du roulement et la vitesse de rotation de l'arbre.

Mon réducteur à vis sans fin émet un grondement dont la fréquence varie avec la vitesse de rotation de l'arbre, mais qui ne correspond pas à la fréquence d'engrènement. Cela pourrait-il provenir d'un problème de roulement ?+

Oui, très certainement. Le bruit des roulements dans un réducteur à vis sans fin présente des caractéristiques distinctes du bruit d'engrènement : le bruit des roulements produit généralement un grondement ou un sifflement à large bande qui augmente avec la vitesse, contrairement au bruit tonal à la fréquence d'engrènement et à ses harmoniques que produisent les problèmes d'engrènement. Pour les distinguer : calculez la fréquence d'engrènement (vitesse de rotation de l'arbre de la vis sans fin x z1 / 60 Hz). Si la fréquence du bruit dominant suit la vitesse de l'arbre mais n'est PAS à la fréquence d'engrènement ni à ses harmoniques, le bruit provient du contact des éléments roulants dans les roulements plutôt que de l'engrènement. Les fréquences de défaut spécifiques des roulements (BPFI de la bague intérieure, BPFO de la bague extérieure, BSF des éléments roulants) peuvent être calculées à partir de la géométrie du roulement si elle est disponible, ce qui permet une identification encore plus précise.

Quel type de roulement dois-je utiliser pour un arbre à vis sans fin vertical (moteur au-dessus, arbre de sortie en dessous) ?+

L'orientation verticale de l'arbre à vis sans fin modifie la direction de la composante de gravité par rapport à l'axe de l'arbre. En position verticale, le poids de l'arbre agit vers le bas le long de son axe, augmentant la charge axiale sur le palier inférieur et pouvant réduire la charge sur le palier supérieur. Pour les arbres verticaux : le palier inférieur doit être le palier fixe (butée axiale), capable de supporter à la fois la poussée axiale de l'engrènement Fa1 et la composante de poids de l'arbre agissant vers le bas. Le palier supérieur est le palier flottant. Vérifiez que la composante de gravité du poids de l'arbre est prise en compte dans le calcul de la charge axiale du palier fixe inférieur. Pour un arbre à vis sans fin au module M5, le poids de l'arbre peut être de 3 à 8 kg, produisant une charge axiale de 30 à 80 N due à la gravité. Cette valeur est faible comparée aux charges axiales typiques de plusieurs kN, mais doit être confirmée.

Comment spécifier l'épaulement de l'arbre et l'alésage du logement pour une installation correcte des roulements à contact oblique ?+

Les roulements à billes à contact oblique montés dos à dos nécessitent des dimensions précises pour l'épaulement de l'arbre et des conditions d'alésage précises pour un bon positionnement. Paramètres critiques : la hauteur de l'épaulement de l'arbre doit être comprise entre 50% et 80% de la hauteur de la bague intérieure du roulement afin d'assurer une surface de contact suffisante sans gêner les éléments roulants. Le diamètre de l'épaulement de l'arbre ne doit pas dépasser le diamètre extérieur de la bague intérieure. La tolérance d'alésage du logement doit être de H7 pour une charge sur la bague intérieure de l'arbre en rotation (ce qui s'applique à l'arbre à vis sans fin), assurant un léger jeu pour empêcher la rotation de la bague intérieure sur l'arbre sous charge. Bague extérieure dans le logement : tolérance K7 pour les roulements fixes, H7 ou J7 pour les roulements flottants. Graissage des roulements d'arbre à vis sans fin : 1/3 à 1/2 de l'espace libre dans la cavité du logement du roulement ; un remplissage excessif provoque une surchauffe due à la viscosité.

Obtenez les données de charge des roulements pour votre application d'engrenage à vis sans fin.

Spécifiez la puissance d'entrée, la vitesse du moteur, le rapport de réduction, la configuration de montage et les charges externes. Korea Ever-Power fournit les données de charge des roulements (poussée axiale de l'arbre à vis sans fin, charge radiale aux deux positions des roulements) pour faciliter votre calcul de sélection des roulements.

Éditeur : Cxm

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