Ce programme produit une conception préalable du jeu diamétral de la vitesse et du diamètre spécifiés pour la portée d'arbre. La valeur du jeu diamétral est élaborée à l'aide d'un jeu diamétral relatif calculé selon une formule empirique :
où :
| Ψ |
jeu diamétral relatif [-] |
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v H |
vitesse circonférentielle de la portée d'arbre [m s -1 ] |
Le jeu diamétral relatif est un paramètre de conception important qui affecte les propriétés du roulement. Ses valeurs vont généralement de 0.0005 à 0.004. Les petites valeurs de jeu diamétral relatif conviennent pour les roulements ayant une pression spécifique élevée, travaillant à de petites vitesses de glissement et inversement.
L'augmentation de valeur du jeu diamétral relatif entraîne une diminution de la capacité nominale de charge du roulement et un risque d'augmentation des vibrations de la portée d'arbre et de cavitation du revêtement du roulement. La vitesse de glissement de la portée d'arbre à un effet très important sur le choix du jeu radial. Le choix est effectué en fonction de la matière du revêtement et de la pratique :
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Babbitt |
(0.5 ~ 1) .10 -3 |
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Bronzes |
(0.8 ~ 2) .10 -3 |
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Alliages d'aluminium |
(1.2 ~ 2.5) .10 -3 |
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Fonte, graphite |
(2 ~ 3) .10 -3 |
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Plastiques |
(1.5 ~ 10) .10 -3 |
Des valeurs inférieures sont choisies pour les roulements étroits et précis étant donné que la résistance de l'arête de dent n'a pas lieu.
Réduction du diamètre intérieur de la douille dû à la pression dans le logement du roulement :
En poussant une douille dans le logement du roulement avec une interférence relative :
des pressions de contact surviennent :
où :
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Taille recommandée de l'interférence relative :
ϑ ≈ 1.3. 10 -3 - logements de roulement en alliage d'aluminium ;
ϑ ≈ 0.6. 10 -3 - logements de roulement en fonte ou acier.
Le changement du jeu diamétral en raison de la pression sur la douille est déterminé par l'équation suivante :
Changement du jeu diamétral dû aux gradients de température radiaux :
Les pièces du roulement se dilatent en raison de l'accumulation de chaleur pendant le fonctionnement. Sous l'influence des gradients de température radiaux, un changement du jeu diamétral survient et sa valeur est :
Δ φ T = (α L - α H ) (1 - B) (T V - T U ) - 0.6 (α L ΔT rL - 0.75 α H Δ T rH
où :
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lorsque l'épaisseur efficace de la douille est de : s e = (D1 - d s V ) / 2 [mm]
le gradient de température radial entre la surface extérieure du roulement et la surface de glissement est :
ΔT rL ≈ 5 ... 15 [°C]
le gradient de température radial entre la surface de glissement et le centre de l'arbre est :
ΔT rH 11.0pt ≈ 2 ... 5 [°C]
Le changement du jeu diamétral dû au gradient de température radial est déterminé par l'équation suivante :
Δd T =Δφ T d [mm]
Signification des variables utilisées :
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d |
Diamètre de la portée d'arbre [mm]. |
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D 1 |
Diamètre intérieur du corps de roulement [mm]. |
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D 2 |
Diamètre extérieur du corps de roulement [mm]. |
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Δd p |
Changement du jeu diamétral dû au serrage de la douille provoqué par une pression [mm]. |
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ΔdT |
Changement du jeu diamétral dû aux gradients de température radiaux [mm]. |
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Δd 1 |
Valeur moyenne de l'interférence due à la pression sur la douille dans le corps de roulement [μm]. |
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E L |
Module d'élasticité de la matière du corps de roulement [MPa]. |
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E p |
Module d'élasticité de la matière de la douille [MPa]. |
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S e |
Epaisseur efficace de la douille [mm]. |
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S v |
Epaisseur du revêtement de la douille [mm]. |
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T U |
Température du roulement la plus proche du milieu extérieur [°C]. |
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T v |
Température moyenne du lubrifiant à la sortie du roulement [°C]. |
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ΔT |
Chute de température radiale entre la surface extérieure du roulement et la surface de glissement [°C]. |
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ΔT rH |
Chute de température radiale entre la surface extérieure du roulement et la surface de glissement [°C]. |
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ΔT rL |
Chute de la température radiale entre la surface de glissement et le centre de l'arbre [°C]. |
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α L |
Coefficient de dilatation thermique du corps du roulement [°C -1 ]. |
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α H |
Coefficient de dilatation thermique de la matière de la portée d'arbre [°C -1 ]. |
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ν L |
Coefficient de Poisson de la matière du corps de roulement [-]. |
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ν p |
Coefficient de Poisson de la matière de la douille [-]. |
| υ |
Interférence relative [-]. |