Analyse de la structure et de la fonction des roulements : comparaison entre paliers lisses et roulements

Structure et fonction des paliers lisses
Les roulements lisses, comme leur nom l'indique, remplissent des fonctions de support et de rotation grâce à un glissement relatif entre le tourillon (c'est-à-dire le composant supportant l'arbre) et le coussinet. Sa structure de base se compose principalement de trois parties : le tourillon, le coussinet et la couche de matériau antifriction sur la surface intérieure du coussinet - la garniture de roulement.

Tourillon : en tant que composant directement monté sur l'arbre, le matériau et la précision du tourillon sont directement liés à la résistance à l'usure et à la stabilité de fonctionnement du roulement. Il est généralement fabriqué en acier allié à haute résistance et haute dureté ou en acier inoxydable pour assurer une bonne stabilité dimensionnelle et une bonne résistance à la fatigue pendant un fonctionnement à long terme.
Coussinet : Le coussinet est le composant du palier lisse du moteur qui entre directement en contact avec le tourillon, et sa conception doit prendre en compte de bonnes performances de lubrification et une bonne résistance à l'usure. Les matériaux courants des coussinets de roulement comprennent le bronze, la fonte, l'alliage de régule, etc. Ces matériaux ont non seulement une résistance et une dureté suffisantes, mais peuvent également réduire les pertes par frottement dans de bonnes conditions de lubrification.
Chemise de roulement : Afin d'améliorer la résistance à l'usure et de prolonger la durée de vie du coussinet, une couche de matériau antifriction, c'est-à-dire la chemise de roulement, est généralement coulée sur la surface intérieure du coussinet. Cette couche de matériau est principalement constituée de matériaux autolubrifiants, tels que le polytétrafluoroéthylène (PTFE), le graphite, etc., qui peuvent réduire efficacement le coefficient de frottement, la consommation d'énergie et l'usure dans des conditions de frottement sec ou de lubrification limite.
Les roulements lisses sont largement utilisés dans les cas de charges lourdes, à faible vitesse et de charges d'impact en raison de leur structure simple, de leur grande capacité de charge et de leur forte adaptabilité. Cependant, leurs inconvénients tels qu'une grande résistance au frottement, une consommation d'énergie élevée et la nécessité d'un bon support du système de lubrification ne peuvent être ignorés.

Structure et fonction des roulements
En revanche, les roulements réduisent la friction et permettent une rotation efficace en faisant rouler les éléments roulants (tels que les billes et les rouleaux) entre les bagues intérieure et extérieure. Sa structure de base se compose de quatre parties : bague intérieure, bague extérieure, élément roulant et cadre de positionnement protecteur.

Bague intérieure et bague extérieure : La bague intérieure est fixée sur l'arbre et la bague extérieure est installée sur le siège ou le boîtier du roulement, qui constituent ensemble la piste de mouvement de l'élément roulant. Les matériaux des bagues intérieure et extérieure sont principalement des aciers à roulement en chrome à haute teneur en carbone pour garantir une dureté et une résistance à l'usure suffisantes.
Élément roulant : C'est le composant central du roulement, qui transmet la charge et réduit la friction grâce à son mouvement de roulement. Les éléments roulants courants comprennent les roulements à billes et les roulements à rouleaux. Les roulements à billes conviennent aux applications à haute vitesse et à faible charge, tandis que les roulements à rouleaux conviennent mieux aux applications à forte charge et à faible vitesse.
Cadre de positionnement protecteur : utilisé pour maintenir l'espacement entre les éléments roulants pour éviter qu'ils ne se touchent ou ne se coincent entre les anneaux intérieurs et extérieurs, et aide également à guider la trajectoire de mouvement correcte des éléments roulants.
Les roulements sont largement utilisés dans les équipements mécaniques à grande vitesse, de haute précision et à faible charge en raison de leurs avantages tels qu'une faible résistance au frottement, un démarrage flexible et une maintenance facile. Cependant, leur coût de fabrication est relativement élevé et ils ont également certaines exigences en matière de précision d'installation et de conditions de lubrification.