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Roulement à galets.
Dans la construction des roulements à galets munis de deux séries de galets, on rencontre un grand nombre de problèmes difficiles qui doivent être résolus si l'on veut obtenir un roulement dont les galets sont guidés efficacement et de telle sorte que le frottement qui stexerce dans le roulement est aussi faible que possible, la capacité
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la capacitéde support étant en même temps maximum et le prix de revient maintenu faible.
Dans beaucoup de cas, spécialement dans le cas de roulements étroits possédant de faibles dimensions, l'application d'un rebord faisant corps avec une des bagnes de roulement augmente le prix de revient au point que le roulement cesse d'être écono- mique. C'est pourquoi on a déjà proposé d'employer des flasques ou anneaux de guidage libres de différents genres dans les roulements munis de valets coniques aussi bien que dans ceux munis d'autres formes de galets.
On a déjà proposé de prévoir un anneau de poussée ou de guidage -- servant aussi de cage dans certains cas -- disposé entre les rangées de galets que comportent les rou- lements munis de deux.séries de galets coniques. Cette disposition était toutefois pratiquement irréalisable étant donné que l'anneau n'est en équilibre que si'la poussée exercée sur lui est la même de chaque côté. Cette condi- tion ne peut être remplie que si les deux séries de galets sont soumises à des charges exactement égales, ce qui ne peut toutefois pas être le cas si le roulement est soumis à une poussée axiale de sens unique.
Comme l'anneau de poussée n'est fixé axialement par aucune des bagues de roulement, le résultat est que les forces agissant sur les galets atteignent une grandeur limitée lorsque le roule- ment est scumis à une poussée axiale. Des essais expé- rimentaux ont aussi démontré que les roulements de ce gen- re ont tendance à chauffer même lorsque la charge à la- quelle ils sont soumis est peu considérable.
On a aussi déjà proposé d'établir des roulements munis de deux séries de galets de profils courbes, par exemple des roulements à galets à alignement automatique @ et
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d'un anneau de guidage placé enre les doux séries de galets.
Cet anneau de guidage ne reçoit pas de poussée des galets. A cet effet, il est nécessaire que les galets soient en équilibre lorsqu'ils ne sont soumis qu'aux forces que les bagues exercent sur eux, c'est-à-dire que, dans ce cas, il faut que les galets agissent sensiblement de la même manière que des rouleaux cylindriques. Toutefois, comme il est en réalité impossible d'établir l'anneau de guidage avec une exactitude suffisante pour éviter le jeu entre cet anneau et les extrémités des galets, cette disposition n'est pas non plus satisfaisante.
Lorsqu'elle est appliquée dans des roulements munis de galets sensiblement coniques, la charge est en outre distribuée plus ou moins inégalement entre les divers points de la longueur du galet, ce qui peut diminuer dans une mesure considé- rable la capacité de support du roulement.
Cette invention résout toutes ces difficultés à l'a.ide d'une combinaison de détails de construction de la. plus grande importance. Afin de réduire le prix de revient à une valeur aussi faible que possible, le roulement est muni d'un anneau de guidage libre au lieu de rebords d'une seule pièce avec les bagues de roulement. Cet anneau de vidage est disposé entre les deux séries de galets et sa position axiale est déterminée par les galets. Il reçoit en outre des dumensions telles ou'il exerce sur l'extrémité de chaque galet une force qui oblige les directions des résultantes des forces agissant entre le galet et les bagues resbectives à faire entre elles un angle tel que le galet se trouve maintenu en équilibre.
Cette disposition, qui est impraticable dans un roulement muni de galets coniques, est non seulement praticable mais est même très utile dans le
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le cas de galets de profils courbes, Si le roulement est soumis à une charge axiale, condition qu'il est impossible d'éviter entièrement dans la pratique, les galets se placent automatiquement dans une position axiale par rapport aux bagues de roulement. Les directions des résultantes des forces agissant entre le galet et les bagues chandent dans ce cas très rapidement etil' suffit d'un très faible déplacement de 1'anneau de guidage pour qu'ellessoient amenées à coïncider avec un plan passant par le plus grand diamètre du galet.
Le galet agit ensuite comme s'il était cylindrique et son maintien en équilibre n'exige pas qu'une poussée quelconque soit exercée sur ses faces extrêmes.
Le déplacement axial tant des galets que de l'anneau de guidage cesse alors automatiquement etl'anneau de guidage entre en contact avec les extrémités des galets et guide ceux-ci sans qu'aucune force soit exercée sur l'anneau.
L'invention connrend par conséquent un roulement à galets comportant deux séries de galets de profils courbes etun anneau de guidage disposé entre ces séries et dont la position est déterminées par les galets, la largeur de cet anneau étant plus grande que la largeur de l'espace dont on disposerait pour ledit anneau entre les positions des séries de galets ci celles-ci n'étaient soumises qu'à une charge purement radiale en l'absence dudit anneau de guidage.
Trois modes de réalisation de l'invention sont représentés dans le dessin annexé :
Fig, 1 est une coupe suivant l'axe d'un roulement établi suivait' un des modes de réalisation de l'invention, et
Fig. 2 et- 3 sont des vues analogues des autres modes
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modes de réalisation de l'invention. @
Leroulement représenté en Fig. 1 comprend une bague de roulement interne 1 et une bague de roulement externe 2 entre lesquelles sont disposées deux séries de galets 3 et 4. Ces galets possèdent un profil convexe et roulent sur des chemins 5, 6, 7 et 8 des bagues de roulement. Les profils des chemins correspondent à ceux des galets. Les axes des galets sont parallèles à l'axe du roulement. Un anneau de guidage libre 9 est disposé entre les séries de galets.
Cet anneau est monté sur la bague interne 1 et n'est maintenu en place latéralement que par les deux séries de galets. Les faces latérales 10 et 11 dudit anneau sent planes etentrent en contact avec les faces extrêmes lises des galets. La largeur de l'anneau de guidage est si grande que les galets sont pressés vers l'extérieur par cet anneau, d'où il résulte que les directions des résultantes 12 et 13 des forces agissant entre le galet 4 et les bagues 1 et 2 font entre elles un certain angl,.
Ces résultantes sont équilibrées par la force 14 exercée par l'anneau de guidage sur la face extrême du galet.
La force 14 est de la première importance pour le guidage efficace des galets parce qu'elle contraint la face extrême du galet à venir occuper une position perpen- diculaire à l'axe du roulement et déterminée par la face latérale plane Il de l'anneau de guidage.
Fig. 2 représente un roulement à galets à alignement automatique. Les galets 3 eu. 4 sont symétriques, leur plus grand diamètre étant situé à mi-distance entre les faces extrêmes des galets. L'anneau de guidage 9 est situé entre les deux séries de galets et, en raison de sa largeur, cet anneau pousse les galets vers l'extérieur et cers les
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les faces latérales du roulement en exerçant sur eux ure force 14. Les forces 12 et 13 agissant entre le alet et les chemins sont par consé uent appliquée,- sur le galet en des points déportés latéralement par rapport au plan central du galet et font entre elles un certain angle.
Pour que le frottement du roulement soit aussi- faible que possible, il est préférable que les tongentes à l'autre galet qu point d( application des forces 18 et 13 se cougent au voisinage du point d'intersection des axes du galet et du roulement. On peut obtenir cette position des points d'application et des tangentes en ces points en donnant une largeur convenable à l'anneau de guidage 9. Ceci peut être effectué et contrôlé très commodément s'il n'existe qu'un point de contact entre le galet et l'un des chemins au Moins.
Fig. 3 montre celui des modes de réalisation de l'invention qui est le plis avantageux pour plusieurs raisons. Dans ce cas, les galets 3 et 4 sont aussi munis de profils courbes, le profil de chaque galet étant de préféreme un arc de cercle dont le centre est situé à l'éxtérieur du plan axial passant à mi-distance entre les surfaces extrêmes des galets. Les galets possèdent par conséquent une forme dissymétrique et se comportent essentiel- lernent comme s'ils étaient coniques. L'anneau de guidage 9 est monté sur le chemin sphérique 18 de la bague externe 2 et est disposé entre les deux séries de galets.
Cet anneau n'est toutefois pas d'une seule pièce avec la bague externe, mais peut au contraire osciller autour du centre de la surface ','sphérique du chemin et peut aussi être déplacé latéralement dans une certaine mesure siles séries de galets sont déplacées axialement.
La largeur axia- le
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axiale de l'anneau de guidage est si grande qu'elle oblige les galets à se mouvoir latéralement vers les faces latérales respective du roulement, de sorte que les résultantes 12, 13 des forces appliquées aux chemins de roulement s ont appliquéesnon pas au droit du plus grand diamètre du galet, mais approximativement à mi-distance entre les extrémités du galet, Corme dans les autres modes de réalisation de l'invention, les forces 12,13 font par oonséquent un certain angle entre elles. Dans l'exemple de Fig. 4, le point d'application de la force 13 est située au milieu 19 du galet, et le galet est établi et disposé de telle manière que la tangente en ce point passe par le point 20 auquel les axes de rotation du galet et du roulement se coupent.
Comme la force 14 s'exerce sur le galet, près du,bord dudit galet, le point d'application 22 de la force 12 exercée sur le galet sera situé un peu plus près de la surface extrême la plus petite du galet que ne l'est la force 13. La tangente à la surface du galet en ce point 22 ne peut par conséquent pas passer par le point 20, mais passe seulement près de ce point. Par une faible modification de la largeur axiale de l'anneau de guidage 9@ on peut toutefois modifier la position des points 19 et 22, de façon à donner aux tangentes en ces points une position encore plus avantageuse.
Le roulement de Fig. 3 est muni d'une cage à galets 17 qui n'a toutefois pour rôle que d'empêcher le contact entre les galets adjacents et de retenir les galets si la bague externe pivote d'un si grand angle que le contact entre le galet et ladite bague cesse.
Les galets ntont qutun point de contact avec la bague externe. En d'autres termes, le rayon de courbure du profil du galet est un peu plus petit que le rayon du chemin ex- terne sphérique. Ce chemin est constitué par une seule surface
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surface sphérique conmune aux deux séries de galets., En vue d'assurer le meilleur guidage possible des galets, les faces extrêmes de l'anneau de guidage 9, qui entrent en prise avec les galets, reçoivent une forme sphérique dont les centres sont situés aux points respectifs où se coupent les axes de rotation des galets et du roulement.
Les surfaces des galets en contact avec l'anneau de guidage sont aussi des surfaces sphériques dont les centres sont situés aux mêmes points que les centres des suriaces correspon- dantes de l'anneau de guidage.
Toutefois, la courbure, de même que la différen- ce entre' les courbures du profil du galet et le profil du chemin de la bague externe, sont si peu importantes qu'il n'est pas possible de les représenter clairement dans le dessin.
L'invention n'est toutefois pas limitée aux modes de réalisation représentés et peut au contraire être mise en pratique de nombreuses fanons différentes. Dans tous l es modes de réalisation de l'invention, on peut choisir entre un point de contact etune ligne de contactt avec une ou chacune des bagues. Dans tous lesmodes de réalisa- %ion comportant des galets placés obliquement, on peut donner une forme sphérique à l'une ou chacune des surfaces de guidage des galets et de l'anneau de guidage. Les faces extrêmes des galets peuvent toutefois être planes ou chanfreinées de différentes façons, La surface de l'anneau de guidage peut recevoir d'autres formes, par exemple une forme plane ou conique.
Dans tous les modesde réalisation de l'invention, l'anneau de guidage peut être monté soit sur la bague-externe, soit sur la bague interne, soit dans une position quelconque entre les deux bagues.
@ Les
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Les bagues de roulement peuvent être pleines ou divisées de différentes façons d'une manière propre à faciliter l'introduction de l'anneau de guidage dans le roulement. La façon ordinaire d'introduire l'anneau de guidage dans des roulements sphériques, spécialement des roulements d'un type étroit, consiste toutefois à faire en sorte que l'anneau soit élastique de façon qu'on puisse lemonter en le faisantpasser en regard du oord interne de la bague externe, après l'avoir comprimé élastiquement pour lui donner une forme ovale. L'anneau de guidage peut en outre être divisé dans le plan axial ou radial, ou d'autres manières.
Les chemins de roulement des galets peuvent être constitués directement dans l'enveloppe ou sur le tourillon, ce qui permetde se dispenser de baguesspéciales. La cage à galets peut finalement être établie de toute manière appropriée,
On peutaussi employer des galets courbes de cour* bure concave ainsi que des galets dont les surfaces sont constituées par diverses combinaisons de profils concaves, convexes et rectilignes.
ABDICATIONS.
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