CA1241048A - Roulement perfectionne - Google Patents
Roulement perfectionneInfo
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- CA1241048A CA1241048A CA000468248A CA468248A CA1241048A CA 1241048 A CA1241048 A CA 1241048A CA 000468248 A CA000468248 A CA 000468248A CA 468248 A CA468248 A CA 468248A CA 1241048 A CA1241048 A CA 1241048A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/306—Means to synchronise movements
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
- F16C19/24—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly
- F16C19/26—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly with a single row of rollers
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/34—Rollers; Needles
- F16C33/36—Rollers; Needles with bearing-surfaces other than cylindrical, e.g. tapered; with grooves in the bearing surfaces
- F16C33/363—Rollers; Needles with bearing-surfaces other than cylindrical, e.g. tapered; with grooves in the bearing surfaces with grooves in the bearing-surfaces
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Abstract
L'invention concerne un roulement du type comprenant une pluralité de rouleaux positionnés entre un châssis intérieur de surface extérieure cylindrique et un châssis extérieur de surface intérieure cylindrique, lesdites surfaces extérieure et intérieure étant coaxiales, dans lequel: i) chaque rouleau présente au moins deux surfaces cylindriques de contact de rayons différents, la surface cylindrique ayant le plus grand rayon contactant exclusivement la surface cylindrique intérieure du châssis extérieur, la surface cylindrique de contact ayant le plus petit rayon contactant exclusivement la surface cylindrique extérieure du châssis intérieur; ii) le rayon de la surface cylindrique intérieure du châssis extérieur est égal à la somme du rayon de la surface cylindrique extérieure du châssis intérieur et du plus grand et du plus petit rayon des surfaces cylindriques de contact de chaque rouleau; et iii) le rapport du rayon de la surface cylindrique intérieure du châssis extérieur sur celui de la surface cylindrique extérieure du châssis intérieur est égal au rapport du plus grand sur le plus petit des rayons des surfaces cylindriques de contact de chaque rouleau, et dans lequel entre chacun des rouleaux du roulement est positionné au moins un rouleau intercalaire ayant une surface cylindrique de contact de diamètre tel qu'il évite le contact entre les surfaces cylindriques de contact de grands rayons de rouleaux consécutifs dudit roulement, et contacte à la fois l'une des surfaces cylindriques de contact des deux rouleaux du roulement qui lui correspond et la surface cylindrique de contact d'au moins une couronne qui est destinée à les maintenir en contact avec lesdits rouleaux correspondants, ladite couronne étant exclusivement en contact avec les rouleaux intercalaires; caractérisé: A) en ce que chacun des rouleaux du roulement est pourvu d'au moins une gorge de faible profondeur pratiquée dans une portion de l'une de ses surfaces de contact, ou s'engage la surface cylindrique de contact des rouleaux intercalaires correspondants; et en ce que pour réduire les frottements entre l'une et/ou l'autre des faces latérales intérieures de la gorge de chacun des rouleaux du roulement et l'une et/ou l'autre des faces latérales de dessus et de dessous de chacun des rouleaux intercalaires qui s'engagent dans ladite gorge: i) soit les rouleaux intercalaires possèdent un bord extérieur évasé; ii) soit les faces latérales intérieures de la gorge des rouleaux du roulement, divergent l'une par rapport à l'autre depuis le centre de rotation desdits rouleaux du roulement; iii) soit les rouleaux intercalaires possèdent un bord extérieur évasé et les faces latérales intérieures de la gorge des rouleaux du roulement, divergent l'une par rapport à l'autre depuis le centre de rotation desdits rouleaux du roulement; et/ou B) en ce que chacun des rouleaux intercalaires est pourvu d'au moins une gorge de faible profondeur pratiquée dans une portion de sa surface cylindrique de contact, ou s'engage la surface cylindrique de contact de la couronne, et en ce que pour réduire les frottements entre l'une et/ou l'autre des faces latérales intérieures de la gorge des rouleaux intercalaires et l'une et/ou l'autre des faces latérales de dessus et de dessous de la couronne qui s'engagent dans ladite gorge: i) soit la couronne possède un bord évasé; ii) soit les faces latérales intérieures de la gorge des rouleaux intercalaires, divergent l'une par rapport à l'autre depuis le centre de rotation desdits rouleaux intercalaires; iii) soit la couronne possède un bord évasé et les faces latérales intérieures de la gorge des rouleaux intercalaires, divergent l'une par rapport à l'autre depuis le centre de rotation desdits rouleaux intercalaires. Les roulements selon l'invention sont particulièrement intéressants dans la mesure où ils ont très peu de frottements à comparer aux divers roulements actuels.
Description
La presente invention a pour objet un nouveau roulement compact don~ les caractéristiques structurelles permettent une substantielle reduction des frottements habituellement observes dans les roulements ac-tuels.
L'invention a plus precisement pour objet un roulement compact à faible frottement, qui presente en outre les a~antages de ne generer que peu de vibrations, bruits et/ou echaufEements, d'avoir une bonne régularite dans le temps, d'être peu sensible aux ecarts de tem-peratures extremes et d'accepter de très hautes revolu-tions.
De tels rouIements trouvent avantageusement leur place partout ou il peut s'averer souhaitable de soit réduire le jeu d'un axe (dans un moteur, une turbine, 15 etc), soit realiser des entra~nements a courroies et/ou des volants, soit encore remplacer les tradi-tionnelles brosses de contact électriques dans les moteurs et/ou les génératrices lorsque assembles par une methode où les differentes pièces constituantes du roulement sont à des temperatures differentes pour ainsi davantage reduire les tolerances d'usinage.
L'ensemble des avantages ci-dessus mentionnes se retrouvent dans le roulement perfectionne selon la presente invention, lequel roulement est du type com-prenant une pluralite de rouleaux positionnes entre un châssis interieur de surface exterieure cylindrique et un châssis exterieur de surface interieure c~lindrique, lesdites surfaces exterieure et interieure etant coaxiales.
Le perfectionnement objet de la presente invention, consiste en un roulement du type comprenant une pluralité de rouleaux positionnes entre un chassis interieur de surface exterieure cylindrique et un chassis extérieur de surEace interieure cylindrique, lesdites surfaces exterieure et interieure etant ~ ` .
.' ,.
.Q~3 coaxiales, dans lequel:
i) chaque rouleau presente au moins deux surfaces cylindriques de contact de rayons di~férents, la surface cylindrique ayant le plus grand rayon con-- 5 tactant exclusivement la surface cylindrique interieure du châssis exterieur, la surface cylindrique de contact ayant le plus petit rayon contactant exclusivement la surface cylindrique exterieure du ch~ssis interieur;
ii) le rayon de la surface cylindrique interieure du châssis exterieur est egal à la somme du rayon de la surface cylindrique exterieure du chassis interieur et du plus grand et du plus petit rayon des surfaces cylindriques de contact de chaque rouleau; et iii) le rapport du rayon de la surface cylin-drique interieure du châssis exterieur sur celui de lasurface cylindrique exterieure du ch~ssis intérieur est égal au rapport du plus grand sur le plus petit des rayons des surfaces cylindriques de contact de chaque rouleau, et dans lequel entre chacun des rouleaux du roulement est positionné au moins un rouleau intercalaire ayant une surface cylindrique de contact de diamètre tel qu'il evite le contact entre les surfaces cylin-driques de contact de grands rayons de rouleaux conse-cutifs dudit roulement, et contacte à la fois l'une des surfaces cylindriques de contact des deux rouleaux du roulement qui lui correspond et la surface cylindrique de contact d'au moins une couronne qui est destinee à
les maintenir en contact avec lesdits rouleaux corres-pondantsl ladite couronne etant exclusivement en contact avec les rouleaux intercalaires; caracterise:
A) en ce que chacun des rouleaux du roulement est pourvu d'au moins une gorge de faible profondeur pra-tiquee dans une portion de l'une de ses surfaces de contact, où s'engage la surface cylindrique de contact des rouleaux intercalaires correspondants; et en ce que ~.~
~' 4~
pour reduire les fro-ttements entre l'une et/ou l'autre des faces laterales interieures de la gorge de chacun des rouleaux du roulement et l'une et/ou l'au-tre des faces laterales de dessus et de dessous de chacun des rouleaux intercalaires qui s'engagent dans ladite gorge:
i) soit les rouleaux intercalaires possedent un bord extérieur évasé;
ii) soit les faces latérales intérieures de la gorge des rouleaux du roulement, divergent l'une par rapport a l'autre depuis le centre de rotation desdits rouleaux du roulement;
iii) soit les rouleaux intercalaires possèdent un bord extérieur evasé et les faces latérales inté-rieures de la gorge des rouleaux du roulement, divergent l'une par rapport à l'autre depuis le centre de rota-tion desdits rouleaux du roulement; et/ou B) en ce que chacun des rouleaux intercalaires est pourvu d'au moins une gorge de faible profondeur pra-tiquée dans une portion de sa surface cylindrique de contact, où s'engage la surface cylindrique de contact de la couronne, et en ce que pour réduire les frottements entre l'une et/ou l'autre des faces latérales intérieures de la gorge des rouleaux intercalaires et l'une et/ou l'autre des faces latérales de dessus et de dessous de la couronne qui s'engagent dans ladite gorge:
i) soit la couronne possède un bord évasé;
ii) soit les faces latérales intérieures de la gorge des rouleaux intercalaires, divergent l'une par rapport à l'autre depuis le centre de rotation desdits rouleaux intercalaires;
iii) soit la couronne possede un bord évasé
et les faces latérales interieures de la gorge des rou-leaux intercalaires, divergent l'une par rapport à
l'autre depuis le centre de rotation desdits rouleaux intercalaires.
- 2a -*;r~
~2~63~
De préférence, chacun des rouleaux présente au moins une surface de contact en son milieu et deux surfaces de contact à ses extrémités. Le rayon de la surface de contact du milieu est différen-t de celui des surfaces de contact des extremites.
Selon une première variante de réalisation preférée de l'invention, la surface centrale de contact de chaque rouleau est choisie de ~açon a avoir le plus petit rayon. Cette surface de contact centrale doit avoir une largeur au moins égale à celle de la surface cylin-drique extérieure du châssis intérieur.
De préférence, pour réduire les frottements latéraux entre le dessus et/ou le dessous du chassis interieur et l'une et/ou 11autre des faces laterales inte.rieures des extremites d'un rouleau, i) soit le chassis interieur possède un bord extérieur évasé
ii) soit les faces latérales intérieures des extrémités d'un rouleau divergent l'une par rapport à
~; 20 l'autre depuis le centre de ro-tation dudit rouleau;
; iii) soit le chassis intérieur possède un bord extérieur évasé et les faces latérales intérieures des extrémités d'un rouleau divergent l'une par rapport à
l'autre depuis le centre de rotation dudit rouleau.
La surface cylindrique intérieure du chassis exterieur peut etre avantageusement pourvue d'une gorge de faible profondeur, aux parois laterales evasées, ayant une largeur au moins egale à la hauteur séparant les con-tours les plus éloiynés des surfaces cylindriques de contact de grand rayon du rouleau. Le fond de cette gorge définit en pratique le rayon de la surface cylin-drique interieure du châssis exterieur
L'invention a plus precisement pour objet un roulement compact à faible frottement, qui presente en outre les a~antages de ne generer que peu de vibrations, bruits et/ou echaufEements, d'avoir une bonne régularite dans le temps, d'être peu sensible aux ecarts de tem-peratures extremes et d'accepter de très hautes revolu-tions.
De tels rouIements trouvent avantageusement leur place partout ou il peut s'averer souhaitable de soit réduire le jeu d'un axe (dans un moteur, une turbine, 15 etc), soit realiser des entra~nements a courroies et/ou des volants, soit encore remplacer les tradi-tionnelles brosses de contact électriques dans les moteurs et/ou les génératrices lorsque assembles par une methode où les differentes pièces constituantes du roulement sont à des temperatures differentes pour ainsi davantage reduire les tolerances d'usinage.
L'ensemble des avantages ci-dessus mentionnes se retrouvent dans le roulement perfectionne selon la presente invention, lequel roulement est du type com-prenant une pluralite de rouleaux positionnes entre un châssis interieur de surface exterieure cylindrique et un châssis exterieur de surface interieure c~lindrique, lesdites surfaces exterieure et interieure etant coaxiales.
Le perfectionnement objet de la presente invention, consiste en un roulement du type comprenant une pluralité de rouleaux positionnes entre un chassis interieur de surface exterieure cylindrique et un chassis extérieur de surEace interieure cylindrique, lesdites surfaces exterieure et interieure etant ~ ` .
.' ,.
.Q~3 coaxiales, dans lequel:
i) chaque rouleau presente au moins deux surfaces cylindriques de contact de rayons di~férents, la surface cylindrique ayant le plus grand rayon con-- 5 tactant exclusivement la surface cylindrique interieure du châssis exterieur, la surface cylindrique de contact ayant le plus petit rayon contactant exclusivement la surface cylindrique exterieure du ch~ssis interieur;
ii) le rayon de la surface cylindrique interieure du châssis exterieur est egal à la somme du rayon de la surface cylindrique exterieure du chassis interieur et du plus grand et du plus petit rayon des surfaces cylindriques de contact de chaque rouleau; et iii) le rapport du rayon de la surface cylin-drique interieure du châssis exterieur sur celui de lasurface cylindrique exterieure du ch~ssis intérieur est égal au rapport du plus grand sur le plus petit des rayons des surfaces cylindriques de contact de chaque rouleau, et dans lequel entre chacun des rouleaux du roulement est positionné au moins un rouleau intercalaire ayant une surface cylindrique de contact de diamètre tel qu'il evite le contact entre les surfaces cylin-driques de contact de grands rayons de rouleaux conse-cutifs dudit roulement, et contacte à la fois l'une des surfaces cylindriques de contact des deux rouleaux du roulement qui lui correspond et la surface cylindrique de contact d'au moins une couronne qui est destinee à
les maintenir en contact avec lesdits rouleaux corres-pondantsl ladite couronne etant exclusivement en contact avec les rouleaux intercalaires; caracterise:
A) en ce que chacun des rouleaux du roulement est pourvu d'au moins une gorge de faible profondeur pra-tiquee dans une portion de l'une de ses surfaces de contact, où s'engage la surface cylindrique de contact des rouleaux intercalaires correspondants; et en ce que ~.~
~' 4~
pour reduire les fro-ttements entre l'une et/ou l'autre des faces laterales interieures de la gorge de chacun des rouleaux du roulement et l'une et/ou l'au-tre des faces laterales de dessus et de dessous de chacun des rouleaux intercalaires qui s'engagent dans ladite gorge:
i) soit les rouleaux intercalaires possedent un bord extérieur évasé;
ii) soit les faces latérales intérieures de la gorge des rouleaux du roulement, divergent l'une par rapport a l'autre depuis le centre de rotation desdits rouleaux du roulement;
iii) soit les rouleaux intercalaires possèdent un bord extérieur evasé et les faces latérales inté-rieures de la gorge des rouleaux du roulement, divergent l'une par rapport à l'autre depuis le centre de rota-tion desdits rouleaux du roulement; et/ou B) en ce que chacun des rouleaux intercalaires est pourvu d'au moins une gorge de faible profondeur pra-tiquée dans une portion de sa surface cylindrique de contact, où s'engage la surface cylindrique de contact de la couronne, et en ce que pour réduire les frottements entre l'une et/ou l'autre des faces latérales intérieures de la gorge des rouleaux intercalaires et l'une et/ou l'autre des faces latérales de dessus et de dessous de la couronne qui s'engagent dans ladite gorge:
i) soit la couronne possède un bord évasé;
ii) soit les faces latérales intérieures de la gorge des rouleaux intercalaires, divergent l'une par rapport à l'autre depuis le centre de rotation desdits rouleaux intercalaires;
iii) soit la couronne possede un bord évasé
et les faces latérales interieures de la gorge des rou-leaux intercalaires, divergent l'une par rapport à
l'autre depuis le centre de rotation desdits rouleaux intercalaires.
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~2~63~
De préférence, chacun des rouleaux présente au moins une surface de contact en son milieu et deux surfaces de contact à ses extrémités. Le rayon de la surface de contact du milieu est différen-t de celui des surfaces de contact des extremites.
Selon une première variante de réalisation preférée de l'invention, la surface centrale de contact de chaque rouleau est choisie de ~açon a avoir le plus petit rayon. Cette surface de contact centrale doit avoir une largeur au moins égale à celle de la surface cylin-drique extérieure du châssis intérieur.
De préférence, pour réduire les frottements latéraux entre le dessus et/ou le dessous du chassis interieur et l'une et/ou 11autre des faces laterales inte.rieures des extremites d'un rouleau, i) soit le chassis interieur possède un bord extérieur évasé
ii) soit les faces latérales intérieures des extrémités d'un rouleau divergent l'une par rapport à
~; 20 l'autre depuis le centre de ro-tation dudit rouleau;
; iii) soit le chassis intérieur possède un bord extérieur évasé et les faces latérales intérieures des extrémités d'un rouleau divergent l'une par rapport à
l'autre depuis le centre de rotation dudit rouleau.
La surface cylindrique intérieure du chassis exterieur peut etre avantageusement pourvue d'une gorge de faible profondeur, aux parois laterales evasées, ayant une largeur au moins egale à la hauteur séparant les con-tours les plus éloiynés des surfaces cylindriques de contact de grand rayon du rouleau. Le fond de cette gorge définit en pratique le rayon de la surface cylin-drique interieure du châssis exterieur
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Selon une seconde ~ariante de realisation preferee de l'inven.tion, la surface cylindrique de contact s.ituee au milieu du rouleau est choisi.e de façon à avoir le plus grand rayon. Pour éviter le contact de cette surface cylindrique centrale avec la surface cylindri~ue extérieure du châssis interieur, ce dernier est pourvu d'une gorge de largeur au moins égale à celle de la ~urface cylindri-que extérieure du plus grand des rayons du rouleau, et de profondeur au moins legèrement supérieure à la valeur absolue de la différence de rayons des surfaces cylindri-ques de contact d'un rouleau.
Pour reduire les frottements entre l'une et/ou `
l'autre des faces latérales intérieures du châssis interieur et l'une et/ou l'autre des faces latérales de dessus et de dessous de la portion du milieu du rouleau, laquelle est définie par la surface cylindrique de contact corres-pondant au plus grand des rayons du rouleau, i) soit la largeur de la gorge pratiquee dans la surface cylindrique exterieure du châssis interieur est légèrement supérieure à celle de la surface de contact situee au milieu du rouleauL à proximite de la surface extérieure du châssis intérieur ces deux largeurs pouvant être quasi egales;
ii) soit les faces de dessus et d~ dessous du milieu du rouleau convergent l'une vers l'autre depuis le centre de rotation dudit rouleau~
iii) soit la largeur de la gorge pratiquee dans la sur-face cylindrique exterieure du chassis intérieur est au moins legèrement superieure à celle de la surface cylindri-que du milieu du rouleau, à proximité de la surface exte~
rieure du châssis intérieur, et les faces de dessus et de dessous du milieu du rouleau conYergent l'une vers l'autre depuis le centre de rotation.dudi.t rouleau.
La surface cylindrique interieure du ch~ssi.s exterieur peut être avantageusement pourvue d'une gorge de faible profondeur aux parois latérales evasées, ayant une :~ - 3 -largeur au moLns égale à celle de la surface cylindrique de contact située au milieu de chaque rouleau. Le fond de cette gorge définit en pratique le rayon de la surface cylindrique interieure du châssis exterieur.
De preférence, la largeur de la surface de contact d'un rayon donné pour le rouIeau, s'etend sur l'equivalent de la moitié de la longueur dudit rouleau~
Avantageusement, les surfaces de contact correspon-dant au plus grand et au plus petit des rayons d'un rouleau sont distancées l'une de l'autre par une portion de rouleau en forme de tronc de cône.
D'une façon pré~éree, le châssis extérieur de l'une ou l'autre des variantes de l'invention est pourvu d'une gorge intérieure dont le fond peut définir la surface cylindrique interieure dudit ch~ssis. Avantageusement, ce même châssis peut être constitue de deux portions distinctes reunies par tout moyen connu par llhomme de l'art (i.e., boulons, bagues, etc.).
De plus, dû aux inevitables tolerances d'usinage pour les éléments constituti~s du roulement, il peut-être avantageux de prévoir un certain jeu entre ceux-ci.
L'ampleur de ce jeu est plus ou moins prononcee selon que le roulement est soit assemble selon une méthode où
tous ses eléments sont à la même température, soit assemblé selon une méthode où les elements sont à des températures différentes.
Les rouleaux utilisés dans les roulements de l'invention peuvent avantageusement être obtenus soit par le machinage d'une pièce unique, soit par l'assemblage, d'une façon concentrique, de plusieurs pièces machinees et eventuellement evidees, pour obtenir un rouleau repondant aux caractéristiques de l'in~ention. Bien entendu, ces rouleaux sont ~abriqués selon des techniques bien connues de l'homme de l'art. Ainsi, les rouleaux utilises dans le roulement de l'invention sont faits d'un ou plusieurs élements de surface extérieure c~lindrique, évidés ou pleins, et coaxiaux.
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- . ~ . . .
' .. ' - . ' ' ' . ' ' Du fait que les rouleaux intercalaires sont de même diamètre, ceux-ci possedent une vitesse egale, ce qui permet d'eliminer les eventuels glissement de la couronne qui se deplace sur ces derniers.
Bien entendu, ces rouleaux intercalaires sont ob-tenus par des méthodes de fabrication analogues à celles utilisees pour l'obtention des rouleaux du roulement.
Les rouleaux intercalaires ainsi que la ou les couronnes quileur correspond, peuvent soit être situes dans un espace libre existant entre le chfissis interieur et les rouleaux du roulement, soit être situes dans un espace libre existant entre le châssis exterieur et les rouleaux du roulement. Avantageusement, dans le cas ou il y a au moins deux rouleaux intercalaires entre chacun des rouleaux des roulements, ceux-ci peuvent respectivement être situes dans l'un et l'autre des espaces libres prece-demment mentionnés.
Optionnellement, la surface interieure du châssis exterieur et/ou la surface exterieur du chassis interieur peuvent être pourvues d'une gorge définissant un corridor de déplacement pour les rouleaux intercalaires et la ou les couronnes qui leur correspond. Cette gorge permet d~utiliser des rouleaux intercalaires de plus grand dia-mètre tout en évitant le contact de ceux-ci avec les châssis interieur et/ou exterieur.
De preference, les rouleaux du roulement sont chacun pourvus d'au moins une gorge de faible profondeur prati-quee dans une portion de l'une de leurs surfaces cylin-driques de contact. Cette gorge est destinee à rece-voir la surface cylindri~ue de contact de rouleaux intercalaires correspondants.
Avantageusement, pour reduire les frottements entre l'une et/ou l'autre des faces latérales intérieures de la gorge de chacun des rouleaux du roulement et l'une et/ou . ~
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~2~
l'autre des ~aces latérales de dessus et de dessous de chacun des rouleaux intercalaires qui s'engagent dans ladite gorge:
i) soit les rouleaux intercalaires possedent un bord exterieur evase;
ii) soit les faces latérales interieures de la gorge des rouleaux du roulement divergent l'une par rap-port a l'autre depuis le centre de rotation desdits rouleaux du xoulement;
iii) soit les rouleaux intercalaires possed~nt un bord exterieur evase et les ~aces latérales interieures de la gorge des rouleaux du roulement,divergent l'une par rapport à l'autre depuis le centre de rotation des-dits rouleaux du roulement.
De preference, les rouleaux intercalaires peuvent chacun etre pourvus d'au moins une gorge de faible profondeur pratiquee dans une portion de leur surface cylindrique de contactO Cette gorge permet de recevoir la surface cylindrique de contact de la couronne.
De plus, pour reduire les frottements entre l'une et/ou l'autre des ~aces laterales interieures de la gorge des rouleaux intercalaires et l'une et/ou l'autre des faces laterales de dessus et de dessous de la couron-ne qui s'engage dans ladite gorge;
i) soit la couronne possède un bord evase;
ii) soit les ~aces laterales interieures de la gorge des rouleaux intercalaires divergent l'une par rapport à l'autre depuis le centre de rotation desdits rouleaux intercalaires;
iii) soit la couronne possède un bord évase et les faces laterales interieures de la gorge des rouleaux . ,.
~2~
intercalaires divergent l'une par rapport ~ l'autre depuis le centre de rotation desdits rouleaux intercalaires, Les materiaux utilisables pour la realisation d~s differents composants d'un roulement selon l'invention peuvent avantageusement être choisis parmi les me~aux ainsi ~ue leurs alliages, presentant de bonne proprietés de resistance a llusure et à la compression, comme par exemple les aciers, ou encore parmi certains materiaux plastiques presentant des proprietés similairesO Bien entendu, le choix des materiaux est effectue- en fonction des conditions d'utilisation previsibles pour le futur roulement. De plus, dependant du t~pe d'utilisation prevu, l'homme de l'art peut choisir de lubrifier ou non lesdits roulements selon l'invention.
Avantageusement, toutes les surfaces cylindriques du roulement de llinvention sont lisses pour reduire les frottements et ainsi permettre llutilisation de matière plastique puisqulil y a alors diminution du risque potentiel de fluage de la matière première utilisee.
Ces surfaces cylindriques peuvent, si besoin est, - etre dentees. La presence de dents a toutefois l'incon venient de creer un frottement substantiel qui reduira - d'autant le rendement dudit roulement. L'emploi de dents a par contre l'avantage d'eviter l'emploi de cage, les rouleaux e~ant repositionnes a chaque dent et ne pouvant plus avoir de vitesse relative l'un par rapport a l'autre.
Bien entendu, les surfaces cylindriques pouvant être dentees sont soit toutes les surfaces cylindriques d'un roulement, soit seulement la surface cylindrique exterieure du châssis interieur et la surface de contact du plus petit des rayons d'un rouleau, soit seulement la surface cylindrique int~rieure du châssis exterieur et la surface de contact du plus grand des rayons d'un rouleau.
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' :
~24~ 8 Avantageusement, le contour d'au moins une des surfaces cylindrique de contact de llun ou l'autre des consti-tuants du roulement objet de la présente invention, lesdits constituants étant notamment choisis parmis les rouleaux, les chassis intérieurs, les châssis extérieurs, les rouleaux intercalaires et les couronnes, est legèrement arrondi dans le but de minimiser les frottements susceptibles de survenir au point de rencontre de contoursdesdites suraces cylindriques qui sont en contact llune avec llautre. Bien entendu, chacun des contours ayant un po.int de contact commun peut être de préférence legerement arrondi.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture qui va suivre de modes préférés de réalisation de celle-ci, faite avec référenc~ aux dessins suivants:
- la figure 1 représente une vue de côté, en coupe transversale, dlun mode de réalisation dlun roulement de llinvention;
- la figure 2 représente une vue de dessus, en coupe transversale, du roulement de la figure l;
- la figure 3 représente une vue du côté, en coupe transversale, dlun deuxième mode de réalisation dlun roule-ment de llinvention;
- la figure 4 représente une vue de côté, en coupe transversale, dlun troisième. mode de réalisation dlun rou-lement de llinvention;
- la figure 5 représente une vue de dessus, en coupe transversale, dlun quatrième mode de réalisation d'un roule-ment de llinvention;
- la figure 6 représente une vue de dessus, en coupe transversale et avec vues agrandies des points de contact, dlun cinquieme mode de réalisation dlun ro~lement de 1linvention;
- la figure 7 représente une vue de coté, en coupe transversale, dlun sixieme mode de realisation d'un roulement de llinvention; et -.
..
.
~2~ 4~3 - la figure 8 représente une vue de dessus, en coupe transversale,du roulement de la figure 7.
Le roulement R illustre sur les figures 1 et 2, comporte huit (8) rouleaux 1 planétairement positionnés entre la surface cylindrique extérieure du chassis inté-rieur 2, lequel est monté sur un arbre 7, et la surface cylindrique intérieure du ch~ssis extérieur 3. Bien entendu, les roulements de l'invention peuvent avoir un nombre quelconque de rouleaux mais doivent au moins en comporter trois ~3). Les rouleaux 1 sont disposés de façon a ce que leur surface cylindrique de rayon r4 conta~te la surface cylindrique du rayon r2 du châssis 2, lequel est évasé près de la surface cylindrique extérieure (voir repère 2'), et que leurs surfaces cylindriques de rayon r3 (c.ontactent la surface cylindrique du rayon rl défini par le fond 4 de la gorge interieure 5 du châssis 3.
Selon l'invention, les rayons rl, r2, r3 et r4 sont choisis de ~açon à ce que les relations:
rl = r2 ~ r3+ r4 et rl/r2 = r3/r4 soient satisfaites. La raison de ce choix est de s'assurer un minimum de glissement entre les rouleaux 1 et les chassis 2 et 3, lorsque le roulement est en operation.
Le châssis 3 peut être constitue de deux pieces identiques et concentriques reunies l'une a l'autre par tout moyen connu de l'homme de l'art.
Comme on peut le constater, la gorge 5 du châssis
Selon une seconde ~ariante de realisation preferee de l'inven.tion, la surface cylindrique de contact s.ituee au milieu du rouleau est choisi.e de façon à avoir le plus grand rayon. Pour éviter le contact de cette surface cylindrique centrale avec la surface cylindri~ue extérieure du châssis interieur, ce dernier est pourvu d'une gorge de largeur au moins égale à celle de la ~urface cylindri-que extérieure du plus grand des rayons du rouleau, et de profondeur au moins legèrement supérieure à la valeur absolue de la différence de rayons des surfaces cylindri-ques de contact d'un rouleau.
Pour reduire les frottements entre l'une et/ou `
l'autre des faces latérales intérieures du châssis interieur et l'une et/ou l'autre des faces latérales de dessus et de dessous de la portion du milieu du rouleau, laquelle est définie par la surface cylindrique de contact corres-pondant au plus grand des rayons du rouleau, i) soit la largeur de la gorge pratiquee dans la surface cylindrique exterieure du châssis interieur est légèrement supérieure à celle de la surface de contact situee au milieu du rouleauL à proximite de la surface extérieure du châssis intérieur ces deux largeurs pouvant être quasi egales;
ii) soit les faces de dessus et d~ dessous du milieu du rouleau convergent l'une vers l'autre depuis le centre de rotation dudit rouleau~
iii) soit la largeur de la gorge pratiquee dans la sur-face cylindrique exterieure du chassis intérieur est au moins legèrement superieure à celle de la surface cylindri-que du milieu du rouleau, à proximité de la surface exte~
rieure du châssis intérieur, et les faces de dessus et de dessous du milieu du rouleau conYergent l'une vers l'autre depuis le centre de rotation.dudi.t rouleau.
La surface cylindrique interieure du ch~ssi.s exterieur peut être avantageusement pourvue d'une gorge de faible profondeur aux parois latérales evasées, ayant une :~ - 3 -largeur au moLns égale à celle de la surface cylindrique de contact située au milieu de chaque rouleau. Le fond de cette gorge définit en pratique le rayon de la surface cylindrique interieure du châssis exterieur.
De preférence, la largeur de la surface de contact d'un rayon donné pour le rouIeau, s'etend sur l'equivalent de la moitié de la longueur dudit rouleau~
Avantageusement, les surfaces de contact correspon-dant au plus grand et au plus petit des rayons d'un rouleau sont distancées l'une de l'autre par une portion de rouleau en forme de tronc de cône.
D'une façon pré~éree, le châssis extérieur de l'une ou l'autre des variantes de l'invention est pourvu d'une gorge intérieure dont le fond peut définir la surface cylindrique interieure dudit ch~ssis. Avantageusement, ce même châssis peut être constitue de deux portions distinctes reunies par tout moyen connu par llhomme de l'art (i.e., boulons, bagues, etc.).
De plus, dû aux inevitables tolerances d'usinage pour les éléments constituti~s du roulement, il peut-être avantageux de prévoir un certain jeu entre ceux-ci.
L'ampleur de ce jeu est plus ou moins prononcee selon que le roulement est soit assemble selon une méthode où
tous ses eléments sont à la même température, soit assemblé selon une méthode où les elements sont à des températures différentes.
Les rouleaux utilisés dans les roulements de l'invention peuvent avantageusement être obtenus soit par le machinage d'une pièce unique, soit par l'assemblage, d'une façon concentrique, de plusieurs pièces machinees et eventuellement evidees, pour obtenir un rouleau repondant aux caractéristiques de l'in~ention. Bien entendu, ces rouleaux sont ~abriqués selon des techniques bien connues de l'homme de l'art. Ainsi, les rouleaux utilises dans le roulement de l'invention sont faits d'un ou plusieurs élements de surface extérieure c~lindrique, évidés ou pleins, et coaxiaux.
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- . ~ . . .
' .. ' - . ' ' ' . ' ' Du fait que les rouleaux intercalaires sont de même diamètre, ceux-ci possedent une vitesse egale, ce qui permet d'eliminer les eventuels glissement de la couronne qui se deplace sur ces derniers.
Bien entendu, ces rouleaux intercalaires sont ob-tenus par des méthodes de fabrication analogues à celles utilisees pour l'obtention des rouleaux du roulement.
Les rouleaux intercalaires ainsi que la ou les couronnes quileur correspond, peuvent soit être situes dans un espace libre existant entre le chfissis interieur et les rouleaux du roulement, soit être situes dans un espace libre existant entre le châssis exterieur et les rouleaux du roulement. Avantageusement, dans le cas ou il y a au moins deux rouleaux intercalaires entre chacun des rouleaux des roulements, ceux-ci peuvent respectivement être situes dans l'un et l'autre des espaces libres prece-demment mentionnés.
Optionnellement, la surface interieure du châssis exterieur et/ou la surface exterieur du chassis interieur peuvent être pourvues d'une gorge définissant un corridor de déplacement pour les rouleaux intercalaires et la ou les couronnes qui leur correspond. Cette gorge permet d~utiliser des rouleaux intercalaires de plus grand dia-mètre tout en évitant le contact de ceux-ci avec les châssis interieur et/ou exterieur.
De preference, les rouleaux du roulement sont chacun pourvus d'au moins une gorge de faible profondeur prati-quee dans une portion de l'une de leurs surfaces cylin-driques de contact. Cette gorge est destinee à rece-voir la surface cylindri~ue de contact de rouleaux intercalaires correspondants.
Avantageusement, pour reduire les frottements entre l'une et/ou l'autre des faces latérales intérieures de la gorge de chacun des rouleaux du roulement et l'une et/ou . ~
. ~ ' . : . ' .
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~2~
l'autre des ~aces latérales de dessus et de dessous de chacun des rouleaux intercalaires qui s'engagent dans ladite gorge:
i) soit les rouleaux intercalaires possedent un bord exterieur evase;
ii) soit les faces latérales interieures de la gorge des rouleaux du roulement divergent l'une par rap-port a l'autre depuis le centre de rotation desdits rouleaux du xoulement;
iii) soit les rouleaux intercalaires possed~nt un bord exterieur evase et les ~aces latérales interieures de la gorge des rouleaux du roulement,divergent l'une par rapport à l'autre depuis le centre de rotation des-dits rouleaux du roulement.
De preference, les rouleaux intercalaires peuvent chacun etre pourvus d'au moins une gorge de faible profondeur pratiquee dans une portion de leur surface cylindrique de contactO Cette gorge permet de recevoir la surface cylindrique de contact de la couronne.
De plus, pour reduire les frottements entre l'une et/ou l'autre des ~aces laterales interieures de la gorge des rouleaux intercalaires et l'une et/ou l'autre des faces laterales de dessus et de dessous de la couron-ne qui s'engage dans ladite gorge;
i) soit la couronne possède un bord evase;
ii) soit les ~aces laterales interieures de la gorge des rouleaux intercalaires divergent l'une par rapport à l'autre depuis le centre de rotation desdits rouleaux intercalaires;
iii) soit la couronne possède un bord évase et les faces laterales interieures de la gorge des rouleaux . ,.
~2~
intercalaires divergent l'une par rapport ~ l'autre depuis le centre de rotation desdits rouleaux intercalaires, Les materiaux utilisables pour la realisation d~s differents composants d'un roulement selon l'invention peuvent avantageusement être choisis parmi les me~aux ainsi ~ue leurs alliages, presentant de bonne proprietés de resistance a llusure et à la compression, comme par exemple les aciers, ou encore parmi certains materiaux plastiques presentant des proprietés similairesO Bien entendu, le choix des materiaux est effectue- en fonction des conditions d'utilisation previsibles pour le futur roulement. De plus, dependant du t~pe d'utilisation prevu, l'homme de l'art peut choisir de lubrifier ou non lesdits roulements selon l'invention.
Avantageusement, toutes les surfaces cylindriques du roulement de llinvention sont lisses pour reduire les frottements et ainsi permettre llutilisation de matière plastique puisqulil y a alors diminution du risque potentiel de fluage de la matière première utilisee.
Ces surfaces cylindriques peuvent, si besoin est, - etre dentees. La presence de dents a toutefois l'incon venient de creer un frottement substantiel qui reduira - d'autant le rendement dudit roulement. L'emploi de dents a par contre l'avantage d'eviter l'emploi de cage, les rouleaux e~ant repositionnes a chaque dent et ne pouvant plus avoir de vitesse relative l'un par rapport a l'autre.
Bien entendu, les surfaces cylindriques pouvant être dentees sont soit toutes les surfaces cylindriques d'un roulement, soit seulement la surface cylindrique exterieure du châssis interieur et la surface de contact du plus petit des rayons d'un rouleau, soit seulement la surface cylindrique int~rieure du châssis exterieur et la surface de contact du plus grand des rayons d'un rouleau.
, .....
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~24~ 8 Avantageusement, le contour d'au moins une des surfaces cylindrique de contact de llun ou l'autre des consti-tuants du roulement objet de la présente invention, lesdits constituants étant notamment choisis parmis les rouleaux, les chassis intérieurs, les châssis extérieurs, les rouleaux intercalaires et les couronnes, est legèrement arrondi dans le but de minimiser les frottements susceptibles de survenir au point de rencontre de contoursdesdites suraces cylindriques qui sont en contact llune avec llautre. Bien entendu, chacun des contours ayant un po.int de contact commun peut être de préférence legerement arrondi.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture qui va suivre de modes préférés de réalisation de celle-ci, faite avec référenc~ aux dessins suivants:
- la figure 1 représente une vue de côté, en coupe transversale, dlun mode de réalisation dlun roulement de llinvention;
- la figure 2 représente une vue de dessus, en coupe transversale, du roulement de la figure l;
- la figure 3 représente une vue du côté, en coupe transversale, dlun deuxième mode de réalisation dlun roule-ment de llinvention;
- la figure 4 représente une vue de côté, en coupe transversale, dlun troisième. mode de réalisation dlun rou-lement de llinvention;
- la figure 5 représente une vue de dessus, en coupe transversale, dlun quatrième mode de réalisation d'un roule-ment de llinvention;
- la figure 6 représente une vue de dessus, en coupe transversale et avec vues agrandies des points de contact, dlun cinquieme mode de réalisation dlun ro~lement de 1linvention;
- la figure 7 représente une vue de coté, en coupe transversale, dlun sixieme mode de realisation d'un roulement de llinvention; et -.
..
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~2~ 4~3 - la figure 8 représente une vue de dessus, en coupe transversale,du roulement de la figure 7.
Le roulement R illustre sur les figures 1 et 2, comporte huit (8) rouleaux 1 planétairement positionnés entre la surface cylindrique extérieure du chassis inté-rieur 2, lequel est monté sur un arbre 7, et la surface cylindrique intérieure du ch~ssis extérieur 3. Bien entendu, les roulements de l'invention peuvent avoir un nombre quelconque de rouleaux mais doivent au moins en comporter trois ~3). Les rouleaux 1 sont disposés de façon a ce que leur surface cylindrique de rayon r4 conta~te la surface cylindrique du rayon r2 du châssis 2, lequel est évasé près de la surface cylindrique extérieure (voir repère 2'), et que leurs surfaces cylindriques de rayon r3 (c.ontactent la surface cylindrique du rayon rl défini par le fond 4 de la gorge interieure 5 du châssis 3.
Selon l'invention, les rayons rl, r2, r3 et r4 sont choisis de ~açon à ce que les relations:
rl = r2 ~ r3+ r4 et rl/r2 = r3/r4 soient satisfaites. La raison de ce choix est de s'assurer un minimum de glissement entre les rouleaux 1 et les chassis 2 et 3, lorsque le roulement est en operation.
Le châssis 3 peut être constitue de deux pieces identiques et concentriques reunies l'une a l'autre par tout moyen connu de l'homme de l'art.
Comme on peut le constater, la gorge 5 du châssis
3 et les parois laterales interieures des rouleaux 1 en combinaison avec le dessus et le dessous de la partie evasee 2' du chassis 2, permettent de conserver le positionnement axial des chassis 2 et 3 et des rouleaux 1, lorsque la charge du roulement R n'est pas perpendi-. .
culaire à l'axe de rotation dudit roulement.
Le roulement <~R illustré à la figure 3 comporte huit (8) rouleaux 11 planetairement positionnes entre la surface cylindrique extérieure d'un châssis interieur 12, lequel est monte sur un arbre 17, et la surface interieure d'un châssis extérieur 13. Ce châssis 13 possède une gorge 15 dont le fond 14 est en outre pourvu d'une gorge 18 aux parois latérales 19 évasées. Le fond de cette gorge 18 définit la surface cylindrique intérieure du chassis 13.
Ce châssis 13 peut également etre constitué de de~x pièces identiques et concentriques réunies entre elles par tout moyen connu de l'homme de 1'art.
Les rouleaux 11 sont disposés de façon à ce que leurs surfaces cylindriques de rayon r4 contactent; la surface cylindrique de rayon rl du chassis 12, et que leur surface cylindrique de rayon r3 contacte la surface cylin-drique de rayon rl du châssis 13. Là encore, il est important que les rayons soient choisis pour que les relations:
rl = r21 ~ r3 + r4 et rl/r21 = r31/r4 soient satisfaites de façon à ce qu'il n'y ait pratiquement pas de glissement entre les rouleaux 11 et les chassis 12 et 13.
La surface cylindrique de rayon rl2 du chassis 12 ~st pourvue d'une gorge 16 de profondeur supérieure a la valeur absolue de la difference des rayons rl et r3, de sorte que la surface cylindrique de rayon r3 ne puisse contacter le chassis 12. Cette gorge 16 est en outre de largeur leg~re-ment superieure à la largeur de la surface cylindrique de rayon r3, sauf à proximité de la surface cylindrique de rayon r2 (voir repère 16') où les deux largeurs sont égales.
, . .' . . .
De plus, les gorges 18 et 16 permettent de conser-ver le positionnement axial des châssi.s 12 et 13 et des rouleaux 11 lorsque la charge du roulement~<Rl>~n'est pas perpendiculaire à son axe de rotation.
Le roulement R illustré ~ la figure 9 comporte des rouleaux 21 planetairement positionnes entre les surfaces cylindriques exterieures de deux châssis inte-rieurs 22, lesquels sont montés sur un arbre 27, et la surface cylindrique interieure d'un châssis exterieur 23.
Ici encore, le nombre de rouleaux pour un roulement selon l'invention est laisse à la discretion de l'homme de l'art mais doit être au moins superieur ou e~ale à 3.
Les rouleaux 21 sont disposes de fa~on à ce que leurs surfaces cylindriques de rayon r42 contacte les surfaces cylindriques de rayon r2 des châssis 22, lesquels sont evases près de leur surface cylindrique exterieure (voir repères 22'), et que leurs surfaces cylindriques de rayon r3 contactent la surface cylindrique du rayon rl definie par le fond 24 de la gorge interieure 25 du châssis 23. Selon l'invention les rayons rl, r2, r32 et rl = r2 + r3 + r4 et rl/r2 = r3/ r42 soient satisfaites. La raison de ce choix est d'assurer un minimum de glissement entre les rouleaux 21 et les châssis 22 et 23, lorsque le roulement est en operation.
De plus, comme pour le roulement aR des figures 1 et 2, le positionnement axial des châssis 22 et 23 et des rouleaux 21 est conserve, lorsque la charge n'est pas perpendiculaire à l'axe de rotation dudit roulement.
Le roulement R3 illustre à la figure 5 comporte huit (~) rouleaux 31 planetairement positionnes en.tre la surface cylindrique exterieure d'un châssis interieur 32, ~ ~. .
, .
~,4~ 8 lequel est monté sur un arbre 37, et la surface interieure d'un châssis extérieur 33. Les rouleaux 31 sont d.isposés dlune façon analogue aux rouleaux 1 du roulement R~
illustré aux figures 1 et 2, si ce n'est que ceux-ci sont enchâssés dans une cage 39, i.llustree de façon schemati-que et pourvue de petits rouleaux 38 dont l'axe est situé sur une ligne droite ficti~e reliant les axes de rouleaux consécutifs 31. Le dia~ètre de ces rouleaux 38 est tel que leur surface cylindrique ne puisse contacter la surface cylindrique exterieure du chassis interieur 32.
Le roulement ~R illustre a la figure 6, comporte des rouleaux 41 planetairement positionnés entre la surface cylindrique exterieure d'un ch~ssis intérieur 42, lequel est monte sur un arbre 47, et la surface interieure d'un châssis exterieur 43. Les rouleaux 41 sont de struc-ture analogue aux rouleaux 1 du roulement<~R des figures 1 et 2, si ce n'est (voir agrandissement), que leurs surfaces cylindriques de contact, ainsi que la surface cylindrique intérieur du châssis exterieur 43 et la surface cylindrique extérieure du chassis intérieur 42 sont pourvues de dents ~voir repères 44, 45~ 46 et 48).
En opération, pratiquement aucun glissement n'est observe entre les rouleaux 1 (11, 21, 31 ou 41) et les chassis 2 (12, 22, 32 ou 42) et 3 (13, 23, 33 ou 43). En effet, mis à part les to~erances d'usinage, la distance parcourue par la surface cylindrique de rayon r4 (r41, r42 r4 ou r4) d'un rouleau 1 (11, 21, 31 ou 41) sur la surface cylindrique de rayon r2 (r2/ r2~ r2 ou r2) du châssis 2 ~12, 22, 32 ou 42) et la distance parcourue par la surface cylindrique de rayon r3(r3, r3, r33 ou r3) d'un rouleau 1 (11, 21, 31 ou 41) sur la surface cylin-drique de rayon rl (rl, rl, r31 ou rl) du châssi.s 3 (13, 23, 33 ou 43) nécessite le meme nombre de tours pour les rouleaux 1 (11, 21, 31 ou 41).
Le roulement ~R illustré aux figures 7 et 8, comporte huit rouleaux 51 planétairement positionnes entre la surface cylindrique extérieure d'un chassis interieur 52, lequel est monté sur un arbre 57, et la surface cylin-drique intérieure d'un ch~ssis extérieur 53. Ces rouleaux 51 sont de structure analogue aux rouleaux 1 du roulement R des figures 1 et 2, si ce n'est que la surface cylin-drique de contact de rayon r3 est en outre pourvue,sur une partie de sa hauteur, d'une gorge 54 de faible pro-fondeur Afin de maintenir la distance entre les rouleaux 51, des rouleaux intercalaires 55 (huit surles figures 7 et ~) sont positionnés entre lesdi~s rouleaux 51 de façon à
pouvoir à la fois contacter le fond de la gorge 54 des rouleaux 51 correspondant et la surface de contact cylin-drique d'une couronne 56 qui les maintient contre lesdits rouleaux 51.
De plus, afin que cette couronne 56 ainsi que les rouleaux intercalaires 55 ne puissent contacter le châssis 53, une gorge 59 est pratiquée dans la surface interieure du châssis extérieur 53. La couronne 56 peut être consti-tuée de deux segments unis l'un a l'autre lors de l'assem-blage dudit roulement R >?. De plus/ ce roulement R5 est assemblé selon les techniques usuelles de l'homme de l'art.
Les rouleaux intercalaires 55 sont de même diamètre, de sorte qu'ils possèdent une vitesse egale lorsqu'ils entraînen~ la couronne 56. Cette vitesse égale de chaque rouleaux 55 permet d'eliminer tout glissement entre ceux-ci et les rouleaux 51 et/ou la surface de contact de la couronne 56.
En operation, prati~uement aucun glissement n'est observé entxe les rouleaux 51 et les châssis 52 et 53.
En effet, mis ~ part les tolerances d'~sinage, la distance ... .
parcourue par la surface cylindrique du rayon r4 d'un rouleau 51 sur la surface cylindrique du rayon R5 du châssis 52 et la distance parcourue par la surface cylindrique de rayon r5 d'un rouleau 51 sur la surface cylindrique de rayon rl du châssis 53 necessite le même nombre de tours pour le rouleau 51.
culaire à l'axe de rotation dudit roulement.
Le roulement <~R illustré à la figure 3 comporte huit (8) rouleaux 11 planetairement positionnes entre la surface cylindrique extérieure d'un châssis interieur 12, lequel est monte sur un arbre 17, et la surface interieure d'un châssis extérieur 13. Ce châssis 13 possède une gorge 15 dont le fond 14 est en outre pourvu d'une gorge 18 aux parois latérales 19 évasées. Le fond de cette gorge 18 définit la surface cylindrique intérieure du chassis 13.
Ce châssis 13 peut également etre constitué de de~x pièces identiques et concentriques réunies entre elles par tout moyen connu de l'homme de 1'art.
Les rouleaux 11 sont disposés de façon à ce que leurs surfaces cylindriques de rayon r4 contactent; la surface cylindrique de rayon rl du chassis 12, et que leur surface cylindrique de rayon r3 contacte la surface cylin-drique de rayon rl du châssis 13. Là encore, il est important que les rayons soient choisis pour que les relations:
rl = r21 ~ r3 + r4 et rl/r21 = r31/r4 soient satisfaites de façon à ce qu'il n'y ait pratiquement pas de glissement entre les rouleaux 11 et les chassis 12 et 13.
La surface cylindrique de rayon rl2 du chassis 12 ~st pourvue d'une gorge 16 de profondeur supérieure a la valeur absolue de la difference des rayons rl et r3, de sorte que la surface cylindrique de rayon r3 ne puisse contacter le chassis 12. Cette gorge 16 est en outre de largeur leg~re-ment superieure à la largeur de la surface cylindrique de rayon r3, sauf à proximité de la surface cylindrique de rayon r2 (voir repère 16') où les deux largeurs sont égales.
, . .' . . .
De plus, les gorges 18 et 16 permettent de conser-ver le positionnement axial des châssi.s 12 et 13 et des rouleaux 11 lorsque la charge du roulement~<Rl>~n'est pas perpendiculaire à son axe de rotation.
Le roulement R illustré ~ la figure 9 comporte des rouleaux 21 planetairement positionnes entre les surfaces cylindriques exterieures de deux châssis inte-rieurs 22, lesquels sont montés sur un arbre 27, et la surface cylindrique interieure d'un châssis exterieur 23.
Ici encore, le nombre de rouleaux pour un roulement selon l'invention est laisse à la discretion de l'homme de l'art mais doit être au moins superieur ou e~ale à 3.
Les rouleaux 21 sont disposes de fa~on à ce que leurs surfaces cylindriques de rayon r42 contacte les surfaces cylindriques de rayon r2 des châssis 22, lesquels sont evases près de leur surface cylindrique exterieure (voir repères 22'), et que leurs surfaces cylindriques de rayon r3 contactent la surface cylindrique du rayon rl definie par le fond 24 de la gorge interieure 25 du châssis 23. Selon l'invention les rayons rl, r2, r32 et rl = r2 + r3 + r4 et rl/r2 = r3/ r42 soient satisfaites. La raison de ce choix est d'assurer un minimum de glissement entre les rouleaux 21 et les châssis 22 et 23, lorsque le roulement est en operation.
De plus, comme pour le roulement aR des figures 1 et 2, le positionnement axial des châssis 22 et 23 et des rouleaux 21 est conserve, lorsque la charge n'est pas perpendiculaire à l'axe de rotation dudit roulement.
Le roulement R3 illustre à la figure 5 comporte huit (~) rouleaux 31 planetairement positionnes en.tre la surface cylindrique exterieure d'un châssis interieur 32, ~ ~. .
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~,4~ 8 lequel est monté sur un arbre 37, et la surface interieure d'un châssis extérieur 33. Les rouleaux 31 sont d.isposés dlune façon analogue aux rouleaux 1 du roulement R~
illustré aux figures 1 et 2, si ce n'est que ceux-ci sont enchâssés dans une cage 39, i.llustree de façon schemati-que et pourvue de petits rouleaux 38 dont l'axe est situé sur une ligne droite ficti~e reliant les axes de rouleaux consécutifs 31. Le dia~ètre de ces rouleaux 38 est tel que leur surface cylindrique ne puisse contacter la surface cylindrique exterieure du chassis interieur 32.
Le roulement ~R illustre a la figure 6, comporte des rouleaux 41 planetairement positionnés entre la surface cylindrique exterieure d'un ch~ssis intérieur 42, lequel est monte sur un arbre 47, et la surface interieure d'un châssis exterieur 43. Les rouleaux 41 sont de struc-ture analogue aux rouleaux 1 du roulement<~R des figures 1 et 2, si ce n'est (voir agrandissement), que leurs surfaces cylindriques de contact, ainsi que la surface cylindrique intérieur du châssis exterieur 43 et la surface cylindrique extérieure du chassis intérieur 42 sont pourvues de dents ~voir repères 44, 45~ 46 et 48).
En opération, pratiquement aucun glissement n'est observe entre les rouleaux 1 (11, 21, 31 ou 41) et les chassis 2 (12, 22, 32 ou 42) et 3 (13, 23, 33 ou 43). En effet, mis à part les to~erances d'usinage, la distance parcourue par la surface cylindrique de rayon r4 (r41, r42 r4 ou r4) d'un rouleau 1 (11, 21, 31 ou 41) sur la surface cylindrique de rayon r2 (r2/ r2~ r2 ou r2) du châssis 2 ~12, 22, 32 ou 42) et la distance parcourue par la surface cylindrique de rayon r3(r3, r3, r33 ou r3) d'un rouleau 1 (11, 21, 31 ou 41) sur la surface cylin-drique de rayon rl (rl, rl, r31 ou rl) du châssi.s 3 (13, 23, 33 ou 43) nécessite le meme nombre de tours pour les rouleaux 1 (11, 21, 31 ou 41).
Le roulement ~R illustré aux figures 7 et 8, comporte huit rouleaux 51 planétairement positionnes entre la surface cylindrique extérieure d'un chassis interieur 52, lequel est monté sur un arbre 57, et la surface cylin-drique intérieure d'un ch~ssis extérieur 53. Ces rouleaux 51 sont de structure analogue aux rouleaux 1 du roulement R des figures 1 et 2, si ce n'est que la surface cylin-drique de contact de rayon r3 est en outre pourvue,sur une partie de sa hauteur, d'une gorge 54 de faible pro-fondeur Afin de maintenir la distance entre les rouleaux 51, des rouleaux intercalaires 55 (huit surles figures 7 et ~) sont positionnés entre lesdi~s rouleaux 51 de façon à
pouvoir à la fois contacter le fond de la gorge 54 des rouleaux 51 correspondant et la surface de contact cylin-drique d'une couronne 56 qui les maintient contre lesdits rouleaux 51.
De plus, afin que cette couronne 56 ainsi que les rouleaux intercalaires 55 ne puissent contacter le châssis 53, une gorge 59 est pratiquée dans la surface interieure du châssis extérieur 53. La couronne 56 peut être consti-tuée de deux segments unis l'un a l'autre lors de l'assem-blage dudit roulement R >?. De plus/ ce roulement R5 est assemblé selon les techniques usuelles de l'homme de l'art.
Les rouleaux intercalaires 55 sont de même diamètre, de sorte qu'ils possèdent une vitesse egale lorsqu'ils entraînen~ la couronne 56. Cette vitesse égale de chaque rouleaux 55 permet d'eliminer tout glissement entre ceux-ci et les rouleaux 51 et/ou la surface de contact de la couronne 56.
En operation, prati~uement aucun glissement n'est observé entxe les rouleaux 51 et les châssis 52 et 53.
En effet, mis ~ part les tolerances d'~sinage, la distance ... .
parcourue par la surface cylindrique du rayon r4 d'un rouleau 51 sur la surface cylindrique du rayon R5 du châssis 52 et la distance parcourue par la surface cylindrique de rayon r5 d'un rouleau 51 sur la surface cylindrique de rayon rl du châssis 53 necessite le même nombre de tours pour le rouleau 51.
Claims (3)
1. Un roulement du type comprenant une pluralité de rouleaux positionnés entre un châssis intérieur de surface extérieure cylindrique et un châssis extérieur de surface intérieure cylindrique, lesdites surfaces extérieure et intérieure étant coaxiales, dans lequel:
i) chaque rouleau présente au moins deux surfaces cylindriques de contact de rayons différents, la surface cylindrique ayant le plus grand rayon con-tactant exclusivement la surface cylindrique intérieure du châssis extérieur, la surface cylindrique de contact ayant le plus petit rayon contactant exclusivement la surface cylindrique extérieure du châssis intérieur;
ii) le rayon de la surface cylindrique intérieure du châssis extérieur est égal à la somme du rayon de la surface cylindrique extérieure du châssis intérieur et du plus grand et du plus petit rayon des surfaces cylindriques de contact de chaque rouleau; et iii) le rapport du rayon de la surface cylin-drique intérieure du châssis extérieur sur celui de la surface cylindrique extérieure du châssis intérieur est égal au rapport du plus grand sur le plus petit des rayons des surfaces cylindriques de contact de chaque rouleau, et dans lequel entre chacun des rouleaux du roulement est positionné au moins un rouleau inter-calaire ayant une surface cylindrique de contact de diamètre tel qu'il évite le contact entre les surfaces cylindriques de contact de grands rayons de rouleaux consécutifs dudit roulement, et contacte à la fois l'une des surfaces cylindriques de contact des deux rouleaux du roulement qui lui correspond et la surface cylindrique de contact d'au moins une couronne qui est destinée à les maintenir en contact avec lesdits rouleaux correspondants, ladite couronne étant exclusivement en contact avec les rouleaux intercalaires; caractérisé:
A) en ce que chacun des rouleaux du roulement est pourvu d'au moins une gorge de faible profondeur pratiquée dans une portion de l'une de ses surfaces de contact, où s'en-gage la surface cylindrique de contact des rouleaux intercalaires correspondants; et en ce que pour réduire les frottements entre l'une et/ou l'autre des faces latérales intérieures de la gorge de chacun des rouleaux du roulement et l'une et/ou l'autre des faces latérales de dessus et de dessous de chacun des rouleaux inter-calaires qui s'engagent dans ladite gorge:
i) soit les rouleaux intercalaires possèdent un bord extérieur évasé;
ii) soit les faces latérales intérieures de la gorge des rouleaux du roulement, divergent l'une par rapport à l'autre depuis le centre de rotation desdits rouleaux du roulement;
iii) soit les rouleaux intercalaires possèdent un bord extérieur évasé et les faces latérales inté-rieures de la gorge des rouleaux du roulement, divergent l'une par rapport à l'autre depuis le centre de rotation desdits rouleaux du roulement; et/ou B) en ce que chacun des rouleaux intercalaires est pourvu d'au moins une gorge de faible profondeur pra-tiquée dans une portion de sa surface cylindrique de contact, où s'engage la surface cylindrique de contact de la couronne, et en ce que pour réduire les frottements entre l'une et/ou l'autre des faces latérales inté-rieures de la gorge des rouleaux intercalaires et l'une et/ou l'autre des faces latérales de dessus et de dessous de la couronne qui s'engagent dans ladite gorge:
i) soit la couronne possède un bord évasé;
ii) soit les faces latérales intérieures de la gorge des rouleaux intercalaires, divergent l'une par rapport à l'autre depuis le centre de rotation desdits rouleaux intercalaires;
iii) soit la couronne possède un bord évasé
et les faces latérales intérieures de la gorge des rou-leaux intercalaires, divergent l'une par rapport à
l'autre depuis le centre de rotation desdits rouleaux intercalaires.
i) chaque rouleau présente au moins deux surfaces cylindriques de contact de rayons différents, la surface cylindrique ayant le plus grand rayon con-tactant exclusivement la surface cylindrique intérieure du châssis extérieur, la surface cylindrique de contact ayant le plus petit rayon contactant exclusivement la surface cylindrique extérieure du châssis intérieur;
ii) le rayon de la surface cylindrique intérieure du châssis extérieur est égal à la somme du rayon de la surface cylindrique extérieure du châssis intérieur et du plus grand et du plus petit rayon des surfaces cylindriques de contact de chaque rouleau; et iii) le rapport du rayon de la surface cylin-drique intérieure du châssis extérieur sur celui de la surface cylindrique extérieure du châssis intérieur est égal au rapport du plus grand sur le plus petit des rayons des surfaces cylindriques de contact de chaque rouleau, et dans lequel entre chacun des rouleaux du roulement est positionné au moins un rouleau inter-calaire ayant une surface cylindrique de contact de diamètre tel qu'il évite le contact entre les surfaces cylindriques de contact de grands rayons de rouleaux consécutifs dudit roulement, et contacte à la fois l'une des surfaces cylindriques de contact des deux rouleaux du roulement qui lui correspond et la surface cylindrique de contact d'au moins une couronne qui est destinée à les maintenir en contact avec lesdits rouleaux correspondants, ladite couronne étant exclusivement en contact avec les rouleaux intercalaires; caractérisé:
A) en ce que chacun des rouleaux du roulement est pourvu d'au moins une gorge de faible profondeur pratiquée dans une portion de l'une de ses surfaces de contact, où s'en-gage la surface cylindrique de contact des rouleaux intercalaires correspondants; et en ce que pour réduire les frottements entre l'une et/ou l'autre des faces latérales intérieures de la gorge de chacun des rouleaux du roulement et l'une et/ou l'autre des faces latérales de dessus et de dessous de chacun des rouleaux inter-calaires qui s'engagent dans ladite gorge:
i) soit les rouleaux intercalaires possèdent un bord extérieur évasé;
ii) soit les faces latérales intérieures de la gorge des rouleaux du roulement, divergent l'une par rapport à l'autre depuis le centre de rotation desdits rouleaux du roulement;
iii) soit les rouleaux intercalaires possèdent un bord extérieur évasé et les faces latérales inté-rieures de la gorge des rouleaux du roulement, divergent l'une par rapport à l'autre depuis le centre de rotation desdits rouleaux du roulement; et/ou B) en ce que chacun des rouleaux intercalaires est pourvu d'au moins une gorge de faible profondeur pra-tiquée dans une portion de sa surface cylindrique de contact, où s'engage la surface cylindrique de contact de la couronne, et en ce que pour réduire les frottements entre l'une et/ou l'autre des faces latérales inté-rieures de la gorge des rouleaux intercalaires et l'une et/ou l'autre des faces latérales de dessus et de dessous de la couronne qui s'engagent dans ladite gorge:
i) soit la couronne possède un bord évasé;
ii) soit les faces latérales intérieures de la gorge des rouleaux intercalaires, divergent l'une par rapport à l'autre depuis le centre de rotation desdits rouleaux intercalaires;
iii) soit la couronne possède un bord évasé
et les faces latérales intérieures de la gorge des rou-leaux intercalaires, divergent l'une par rapport à
l'autre depuis le centre de rotation desdits rouleaux intercalaires.
2. Un roulement selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des rouleaux du roulement est pourvu d'au moins une gorge de faible profondeur pratiquée dans une portion de l'une de ses surfaces de contact, où s'engage la surface cylindrique de contact des rouleaux intercalaires correspondants; et en ce que pour réduire les frottements entre l'une et/ou l'autre des faces latérales intérieures de la gorge de chacun des rouleaux du roulement et l'une et/ou l'autre des faces latérales de dessus et de dessous de chacun des rouleaux intercalaires qui s'engagent dans ladite gorge:
i) soit les rouleaux intercalaires pos-sèdent un bord extérieur évasé;
ii) soit les faces latérales intérieures de la gorge des rouleaux du roulement, divergent l'une par rapport à l'autre depuis le centre de rotation desdits rouleaux du roulement;
iii) soit les rouleaux intercalaires pos-sèdent un bord extérieur évasé et les faces latérales intérieures de la gorge des rouleaux du roulement, divergent l'une par rapport à l'autre depuis le centre de rotation desdits rouleaux du roulement.
i) soit les rouleaux intercalaires pos-sèdent un bord extérieur évasé;
ii) soit les faces latérales intérieures de la gorge des rouleaux du roulement, divergent l'une par rapport à l'autre depuis le centre de rotation desdits rouleaux du roulement;
iii) soit les rouleaux intercalaires pos-sèdent un bord extérieur évasé et les faces latérales intérieures de la gorge des rouleaux du roulement, divergent l'une par rapport à l'autre depuis le centre de rotation desdits rouleaux du roulement.
3. Un roulement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chacun des rouleaux intercalaires est pourvu d'au moins une gorge de faible profondeur pratiquée dans une portion de sa surface cylindrique de contact, ou s'engage la surface cylindrique de contact de la couronne, et en ce que pour réduire les frottements entre l'une et/ou l'autre des faces latérales intérieures de la gorge des rouleaux intercalaires et l'une et/ou l'autre des faces latérales de dessus et de dessous de la cou-ronne qui s'engagent dans ladite gorge:
i) soit la couronne possède un bord évasé;
ii) soit les faces latérales intérieures de la gorge des rouleaux intercalaires, divergent l'une par rapport à l'autre depuis le centre de rotation desdits rouleaux intercalaires;
iii) soit la couronne possède un bord évasé
et les faces latérales intérieures de la gorge des rou-leaux intercalaires, divergent l'une par rapport à
l'autre depuis le centre de rotation desdits rouleaux intercalaires.
i) soit la couronne possède un bord évasé;
ii) soit les faces latérales intérieures de la gorge des rouleaux intercalaires, divergent l'une par rapport à l'autre depuis le centre de rotation desdits rouleaux intercalaires;
iii) soit la couronne possède un bord évasé
et les faces latérales intérieures de la gorge des rou-leaux intercalaires, divergent l'une par rapport à
l'autre depuis le centre de rotation desdits rouleaux intercalaires.
Priority Applications (2)
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CA000468248A CA1241048A (fr) | 1984-11-20 | 1984-11-20 | Roulement perfectionne |
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