CH619519A5

CH619519A5 -

Info

Publication number: CH619519A5
Application number: CH1265677A
Authority: CH
Inventors: Francois Pruvot
Original assignee: Confederation Helvetique Repre
Priority date: 1977-10-17
Filing date: 1977-10-17
Publication date: 1980-09-30
Also published as: US4226485A; CA1088604A

Description

La présente invention a pour objet une machine comprenant un arbre rotatif monté sur un bâti par des paliers anti-friction comprenant des éléments de roulement et, plus particulièrement, un dispositif de broche pour machine-outil en particulier de machine à haute précision.

Les paliers pour les broches de machines-outils habituels à haute précision et pour les arbres de différents types de machines présentent fréquemment des avaries dont les raisons ne peuvent pas être expliquées par les charges extérieures appliquées à la broche ou à l'arbre par les forces que subit l'outil de coupe ou d'autres forces extérieures. De nombreuses tentatives ont été faites pour éviter ces pannes. Quand bien même certaines de ces tentatives ont conduit à des résultats, dans la plupart des cas le succès a été obtenu au détriment de la précision et du prix de fabrication.

Un type de broche usuel utilise un palier postérieur ayant des éléments de roulement en contact angulaire dont la bague extérieure est placée sous l'effet de ressorts agissant axialement afin de produire une charge constante sur les éléments de roulement du palier. Cela est obtenu en montant la bague extérieure du roulement soumise aux ressorts de façon qu'elle puisse coulisser dans l'alésage ménagé dans le carter de la broche. Afin de maintenir la précision de la broche, il est essentiel que le jeu entre la bague extérieure et l'alésage du boîtier dans lequel elle est logée ne soit que de quelques microns. En conséquence, un montage de ce type non seulement est coûteux à réaliser mais encore est sensible à la corrosion qui se produit entre la bague extérieure du roulement et l'alésage du carter et qui, après un certain temps, empêche le roulement de coulisser de la façon désirée.

Une autre tentative a été effectuée pour résoudre ce problème par l'emploi d'éléments de roulement coniques utilisant des bagues de roulement intérieure et extérieure axialement fixes et un anneau axialement mobile butant contre la grande extrémité des éléments coniques. Cet anneau est constitué par un piston annulaire qui est déplaçable par application de pression hydraulique sur une de ses extrémités alors que l'extrémité opposée prend appui et par conséquent exerce une force axiale prédéterminée sur les éléments de roulement coniques. Les paliers antérieur et postérieur de la broche sont alors précontraints de cette manière. Avec un tel agencement, le piston est déplacé par les rouleaux coniques axialement en réponse à des modifications de température de n'importe quel composant du dispositif de broche, de sorte qu'une force constante est appliquée et maintenue sur les rouleaux, de même qu'une précontrainte constante des paliers. Cependant, un agencement de ce type présente plusieurs inconvénients importants: le palier lui-même est expansif. Il nécessite qu'une distance relativement importante soit ménagée entre le palier postérieur et les moyens d'entraînement à l'extrémité postérieure de la broche. En outre, une broche de ce type nécessite une unité productrice de pression hydraulique coûteuse. De plus, du fait que ce type de broche n'est apte à être lubrifié que par de l'huile, plutôt que par de la graisse, l'ensemble nécessite un système de recirculation de l'huile et, dans de nombreux cas, des dispositifs auxiliaires tels qu'échangeurs de chaleur, filtres, etc.

Une autre tentative de résoudre les problèmes associés aux broches à haute précision a consisté à utiliser des paliers ayant une bague extérieure à paroi mince sertie à une extrémité sur le carter ou boîtier de la broche, les éléments de roulement du palier étant disposés adjacents à l'extrémité opposée de la bague. Le diamètre intérieur de la bague extérieure est prédéterminé pour effectuer une précontrainte des éléments de roulement du palier sur la bague intérieure. L'épaisseur de la bague extérieure est prédéterminée pour s'agrandir circonfé-rentiellement en réponse aux forces radiales appliquées sur elle par les éléments de roulement en expansion thermique sans

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augmenter sensiblement la précontrainte initiale prédéterminée du palier. L'inconvénient majeur évident de cette disposition réside dans le fait que le palier ne répond pas aux dimensions standard de palier et, de ce fait, est coûteux et n'est pas interchangeable avec des paliers standard.

Un autre dispositif de broche proposé jusqu'à présent utilise des roulements à billes conventionnels aux extrémités antérieure et postérieure de la broche. La bague extérieure du roulement antérieur est montée de façon fixe dans le boîtier de la broche, la bague extérieure du roulement postérieur étant montée sur un diaphragme annulaire. Du fait que ce diaphragme doit absorber des déplacements relativement importants de la broche, résultant de la dilatation thermique des différents composants de l'ensemble, le diamètre extérieur du diaphragme peut être relativement grand. Cela n'augmente pas seulement sensiblement le diamètre extérieur du boîtier de la broche jusqu'à atteindre des dimensions relativement importantes comparées au diamètre du palier mais, ce qui est plus important, le diamètre extérieur important du diaphragme a pour conséquence une perte de la rigidité radiale et, de ce fait, une perte de précision de la broche.

Une autre forme de dispositif à broche proposée jusqu'à présent pour maintenir une précontrainte sensiblement constante sur les paliers utilise deux paliers antérieurs du type à billes à contact angulaire normal. Les deux paliers postérieurs à contact angulaire sont supportés par un support cylindrique qui, à son tour, est monté dans un alésage à l'extrémité postérieure du boîtier au moyen d'une ou deux rondelles Belleville. Le support du palier est centré, dans un contact étroit, par la périphérie intérieure des rondelles Belleville dont la périphérie extérieure est logée sans jeu appréciable dans l'alésage du boîtier de la broche. Le but de cet agencement est d'obtenir que les rondelles Belleville maintiennent une précontrainte sensiblement constante sur les paliers sans égard à la dilatation thermique des composants de l'ensemble de broche. Cependant, du fait que les paliers sont de type conventionnel, le jeu axial des rondelles en réponse à la dilatation thermique sera, par nécessité, relativement élevé. Pour cette raison, le diamètre extérieur des rondelles Belleville doit être relativement grand et/ou les rondelles elles-mêmes doivent être très minces. Mises à part les exigences dimensionnelles des rondelles, ce type de montage de palier présente un autre inconvénient sérieux: une rondelle Belleville ne fléchit de la manière désirée que lorsque ses périphéries intérieure et extérieure sont libres de se dilater ou de se contracter. Lorsque la périphérie intérieure ou extérieure d'une rondelle Belleville est maintenue par un centrage étroit sur un organe rigide, la flexibilité de la rondelle est réduite.

Lorsqu'à la fois les diamètres intérieur et extérieur d'une .rondelle Belleville sont ainsi maintenus, la rigidité de la rondelle devient excessivement grande, un multiple de celle des rondelles qui sont utilisées de la façon normale. En outre, dans cet agencement de palier où, à la fois, les périphéries intérieure et extérieure des rondelles Belleville sont empêchées de se déplacer radialement, des tensions compressives extrêmement élevées se produisent à la fois dans le support du palier et dans le boîtier de la broche. Ces tensions dépassent fréquemment les tensions élastiques du matériau dont est réalisé le boîtier et le support du palier et, de ce fait, des jeux nuisibles apparaissent entre le support et le boîtier. Même si les rondelles Belle-ville dans ce dispositif de palier sont soumises à des charges relativement faibles, les faibles déplacements entre les rondelles et les sièges du support et du boîtier produisent rapidement un piquage, ou ce qui est fréquemment appelé une corrosion de contact, ce qui a également pour conséquence un jeu et, le cas échéant, une avarie de la broche.

Un des buts de l'invention consiste à maintenir la précontrainte des paliers d'un dispositif à broche sensiblement conPOOR QUALITY

stante tout en évitant en même temps les inconvénients mentionnés ci-dessus. Grâce à la présente invention, cette précontrainte est maintenue sensiblement constante indépendamment des paramètres fonctionnels de la broche tels que la durée, la vitesse, la charge, etc. En outre, le présent dispositif de broche permet l'utilisation de paliers de dimension et de dessin standard et élimine la nécessité d'usiner certains des composants de la broche à un très haut degré de précision sans sacrifier à la précision de la broche elle-même.

Un autre but de l'invention est de fournir un dispositif à broche dans lequel les bagus extérieures des roulements soient agencées de façon à pouvoir se dilater en réponse à une augmentation de leur température de manière telle que le déplacement axial de la broche soit réduit au minimum.

Un objet plus spécifique de l'invention est de permettre à la bague extérieure du palier de se dilater thermiquement à la même vitesse que le diamètre de l'enveloppe géométrique circulaire des éléments de roulement de telle manière que, pendant des conditions transitoires de fonctionnement, une précontrainte sensiblement constante du palier soit maintenue. En outre, la bague extérieure est agencée de telle manière que, lorsque la broche travaille dans des conditions d'équilibre thermique, la température de la bague extérieure soit dans un tel rapport avec la température des éléments de roulement que la dilatation thermique des éléments de roulement et celle de la bague extérieure maintiennent sensiblement constante la précontrainte des paliers.

Le dessin illustre l'invention à titre d'exemple.

La fig. 1 est une coupe longitudinale d'un dispositif de broche de machine-outil.

La fig. 2 est une coupe partielle du palier antérieur de cette broche illustrant des moyens pour accroître la dissipation de chaleur à partir de l'ensemble thermique adapteur-bague extérieure.

La fig. 3 est une coupe partielle du palier antérieur de la broche illustrant des moyens pour diminuer la dissipation de chaleur à partir de l'ensemble thermique formé pat le dispositif compensateur des effets thermiques et la bague extérieure.

La fig. 4 est une coupe partielle du palier antérieur de la broche illustrant des moyens pour amortir le mouvement de l'ensemble thermique formé par le dispositif compensateur des effets thermiques et la bague extérieure par rapport au boîtier de la broche. ,

La fig. 5 est une coupe partielle du palier antérieur de la broche montrant une bague extérieure venue d'une pièce avec le dispositif compensateur des effets thermiques, et

La fig. 6 est une coupe partielle du palier postérieur de la broche représentant des moyens pour précontraindre le palier comme aussi une variante du dispositif compensateur des effets thermiques.

Avant de décrire l'invention de façon détaillée, il semble utile de définir certains termes qui sont utilisés de façon répétée dans la description et les revendications: un équilibre thermique existe lorsque, pour tout ensemble donné de paramètres de fonctionnement, la température de tout point ou de tous les points d'un palier de broche et du boîtier de celle-ci atteint une température qui ne varie ensuite plus avec le temps. En d'autres termes, sous un état d'équilibre thermique, une distribution de température constante existe dans la broche, dans ses paliers et dans son boîtier, pour tout ensemble donné de paramètres de fonctionnement. Les plus significatifs de ces paramètres sont la vitesse de broche et la charge et les moins significatifs les conditions de refrodissement ambiant de la broche et du boîtier.

Un état thermique transitoire existe immédiatement après un

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changement de l'un ou de plusieurs paramètres de fonctionnement jusqu'à ce qu'un nouvel équilibre thermique soit atteint. Dans certains cas, l'état thermique transitoire ne conduit pas à un équilibre thermique, la température continuant au contraire à s'élever localement jusqu'à ce qu'une avarie des paliers se produise. A titre d'illustration, une charge ou une vitesse excessive du palier donne lieu à de telles conditions instables. Si un état thermique transitoire conduit à un état thermique d'équilibre, le système est stable; généralement, plus le système est stable plus rapidement l'équilibre thermique est atteint. L'état thermique transitoire initial est créé, lorsqu'une broche commence à tourner après avoir été arrêtée, à partir d'un moment auquel tous les composants de la broche, paliers et boîtier, sont à une température ambiante commune. L'état thermique transitoire initial se poursuit jusqu'à ce que l'équilibre thermique soit atteint ce qui, dans certains cas, peut prendre des heures ou, cohme dans le cas où une précontrainte escessive et/ou une vitesse excessive existe dans les paliers, jusqu'à ce que se produise une surchauffe et une avarie de palier.

Comme indiqué précédemment, l'un des buts de l'invention est de fournir une broche, des paliers et un boîtier qui soient stables vis-à-vis d'une large gamme de conditions fonctionnelles de charge et de vitesse, spécialement pour les broches à haute vitesse.

Il est bien connu que, pour que soit obtenu un agencement de palier rigide et précis, il est nécessaire d'avoir des paliers précontraints, c'est-à-dire dont les bagues et les éléments de roulement soient montés d'une telle manière que les éléments de roulement se trouvent placés sous une charge compressive entre les bagues, même en l'absence de toute charge externe sur la broche. Lorsqu'une broche montée dans de tels paliers précontraints tourne, un couple d'entraînement est nécessaire qui est fonction de la valeur de cette précontrainte. Ce couple multiplié par la vitesse de rotation est la puissance ou énergie par unité de temps dissipée dans les paliers qui, en réalité, est une conversion d'énergie mécanique en énergie thermique ou chaleur.

Best désirable de faire la théorie du processus selon lequel cette énergie mécanique est convertie en chaleur: à chaque interface d'un élément de roulement avec la bague, l'élément de roulement et la bague sont soumis à des tensions localisées, communément connues sous le nom de «tensions hertziennes», qui s'accompagnent de déflextions localisées à la fois des éléments de roulement et de la bague; celles-ci sont sensiblement de la même grandeur sur les deux côtés d'un élément de roulement à l'interface avec la bague. Toute portion donnée d'un élément de roulement ou de bague est défléchie et soumise à des tension puis relâchée et ramenée à l'état détendu, non défléchi, à de réitérées reprises, lorsque l'arbre tourne. En raison de l'hystérésis du matériau et d'autres causes secondaires, des petites parties de l'énergie de déflexion produites sont converties en chaleur.

L'observation importante est que la quantité de chaleur générée de chaque côté de l'interface est sensiblement la même, c'est-à-dire que la chaleur générée dans Jes éléments de roulement en raison du contact avec l'une quelconque des bagues de roulement est sensiblement égale à la chaleur générée avec l'autre bague. La chaleur totale générée dans les éléments de roulement est, de ce fait, exactement la même que la chaleur générée sur les deux bagues ou la moitié du total de la chaleur générée dans le palier entier, un quart de la chaleur totale générée apparaissant sur chaque bague. Cette distribution théorique de la génération de chaleur a été sensiblement corroborée par l'expérience.

Il faut maintenant considérer le processus de la dissipation et de la distribution de chaleur: en admettant une lubrification non extérieure et un système de refroidissement, les éléments

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de roulement ne peuvent dissiper la chaleur générée à l'intérieur de ceux-ci que par convection ou par conductivité en retour sur les bagues. Du fait que les surfaces de contact entre les éléments de roulement et les bagues sont très petites, la perte de chaleur conductive est très faible de sorte que la plus grande partie de la chaleur doit être dissipée par convection dans l'atmosphère environnante à l'intérieur du boîtier de la broche. On peut également montrer que, vu les températures relativement peu élevées en cause, la dissipation par radiation est relativement insignifiante.

Avec les techniques de montage de paliers conventionnels, la dissipation de chaleur des pistes a lieu par conduction vers la broche et le boîtier de la broche et, dans une moindre mesure, par convection. L'effet du palier précontraint doit être considéré séparément pour chaque bague et pour les états thermiques transitoires et d'équilibre. Les conditions d'états thermiques transitoires seront considérées les premières:

La bague intérieure est généralement forcée sur la broche elle-même. Le forçage assure une bonne conductivité entre la bague intérieure et la broche. Dans l'état thermique transitoire initial, la masse thermique importante de la broche empêche toute élévation appréciable rapide de la température de la bague intérieure et, même si un certain gradient de température se développe entre la bague intérieure et la broche, il ne crée qu'une modification diamétrale insignifiante dans la piste de la bague intérieure tendant plutôt à diminuer les tensions existantes dans la bague dues au forçage de la broche, sans changement diamétral mesurable. Pratiquement alors, la piste de roulement de la bague intérieure peut être considérée comme ayant un diamètre constant pendant les conditions thermiques transitoires initiales et, pour les mêmes raisons, pour toutes les autres conditions thermiques transitoires.

Le comportement thermique et dimensionnel de la bague extérieure dans tout montage conventionnel est très critique: si elle est étroitement ajustée dans le boîtier (ou même avec un jeu d'interférences), comme c'est normalement le cas, son diamètre de roulement ne peut s'accroître que légèrement dans l'état thermique transitoire initial du fait de la contrainte imposée sur elle par le boîtier beaucoup plus lourd.

En outre, sous les conditions thermiques transitoires initiales, la chaleur produite dans la bague extérieure peut être rapidement éliminée par conduction par le contact de ladite bague avec le boîtier qui agit tel un éliminateur de calories.

En résumé, avec un montage à paliers conventionnels, et sous des conditions thermiques initiales transitoires, la bague intérieure se dilate légèrement, voire pas du tout, la bague extérieure ne se dilatant que légèrement, et les éléments de roulement, qui ont la masse la plus faible mais également qui reçoivent le plus de chaleur produite à la fois par les bagues intérieure et extérieure, se réchauffent rapidement. Leur dilatation résultante accroît la précontrainte du roulement, augmentant la chaleur produite et une situation instable conduisant à une avarie de paliers peut facilement se produire. On ne peut éviter cette situation qu'en prévoyant une précontrainte initiale, s'il y en a une, très faible. Mais même dans ce cas, un agencement instable de nature existe de sorte que de faibles perturbations extérieures peuvent amener le système à être instable, ce qui conduit aux avaries de paliers.

Du fait que la vitesse initiale de production de chaleur à l'intérieur des composants du palier est sensiblement proportionnelle à la vitesse de rotation de la broche, on peut voir que cette instabilité est directement en rapport avec cette vitesse et ne se produit pas pour des marches à faible vitesse.

Considérons les conditions thermiques transitoires initiales d'un dispositif à palier idéal sujet aux contraintes suivantes, non altérables:

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1. La bague intérieure reste à un diamètre sensiblement constant;

2. La moitié de l'apport thermique est produit dans les éléments de roulement;

3. Un quart de l'apport thermique est produit dans chacune des deux bagues;

4. Aucun mouvement axial de la bague intérieure par rapport à la bague extérieure n'est autorisé ou désiré.

La bague extérieure devrait alors idéalement se dilater dans le même rapport temps/diamètre que cela est le cas dans l'enveloppe extérieure des éléments de roulement. En outre, la bague extérieure doit être montée de telle manière qu'elle puisse permettre cette dilatation thermique. C'est ce but ou cette approximation de cet idéal que l'invention permet d'atteindre dans ses différentes formes d'exécution.

La fig. 1 illustre une broche de machine-outil, désignée par 10, montée rotativement dans un boîtier 12 au moyen d'un palier antérieur 14 et d'un palier postérieur 16. Des moyens d'entraînement de la broche sont prévus, tels qu'une poulie 18, à son extrémité postérieure. L'extrémité antérieure de la broche est agencée de façon à porter un porte-outil ou une pièce en travail non illustré. La bague intérieure du palier ou roulement antérieur est serrée contre un épaulement 22 de la broche au moyen d'une entretoise 24 de la bague intérieure 26 du palier postérieur, de la poulie 18 et d'un écrou de serrage 28 qui coopère avec un filetage de l'extrémité postérieure de la broche. La bague extérieure du palier antérieur est désignée par 30 et la bague extérieure du palier postérieur par 32. Entre les bagues intérieure et extérieure de chacun des paliers sont disposés de la manière conventionnelle une série d'éléments de roulement, de préférence des rouleaux coniques désignés par 34 pour le palier antérieur et par 36 pour le palier postérieur. La bague extérieure 30 du palier antérieur 14 est montée ajustée dans un dispositif compensateur des effets thermiques 38 qui est centré dans le boîtier 12 par une surface cylindrique 40. Le dispositif 38 est positionné axialement contre le boîtier 12 et est serré dans cette position par un couvercle 44 fixé au boîtier 12 par des vis 46. Il est à remarquer que le dispositif compensateur 38 comprend une partie amincie 48 qui agit comme barrière thermique entre le siège 50 pour la bague extérieure du roulement 30 et la bride de montage 52 et Fépaulement 54. Une garniture d'étanchéité 56 est interposée entre le couvercle 44 et la broche 10.

Un caractère important et unique de cette disposition réside dans la partie amincie 48 qui agit comme une barrière thermique tout en étant de section circulaire complète, et relativement courte, de façon à assurer une ample rigidité axiale et radiale pour le montage de la bague extérieure 30 du palier. La longueur de cette partie circulaire 48 est déterminée de telle manière que le déplacement radial du siège 50 dû à la charge radiale extérieure appliquée à la broche est de toute manière inférieur au déplacement radial de la broche par rapport à la bague extérieure sous l'effet de cette charge. Quand bien même elle fournit une rigidité radiale et axiale adéquate, la partie amincie 48 permet néanmoins l'expansion ou la dilatation requise de la bague extérieure 30 du palier et du siège 50, ce dernier devenant légèrement conique lorsque cette dilatation se produit. Si l'on admet momentanément que la partie 48 agit comme une barrière thermique parfaite, alors aucune chaleur ne circule à travers elle indépendamment de tout gradient de température qui la traverse; si l'on admet en outre momentanément qu'il n'y a pas de dissipation de chaleur par convection à partir des éléments de roulement 34, alors l'analyse suivante peut être faite:

En tout temps pendant la condition thermique transitoire initiale pendant laquelle ces hypothèses ou leurs équivalents sont valables, une quantité de chaleur Q a été produite à l'intérieur du palier 14, dont

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reste dans les éléments de roulement 34 et

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reste dans chacune des bagues 20 et 30. Il est en outre admis que les chaleurs spécifiques et les coefficients de dilatation des îs deux bagues et des éléments de roulement sont les mêmes, ce qui est une hypothèse valable du fait que les matériaux sont presque constants à cet égard.

Si la masse totale des éléments de roulement 34 est définie comme étant Mi et si la masse de la bague extérieure 30 plus 20 la masse du dispositif compensateux des effets thermiques 38 entre la barrière thermique 48 et la bague extérieure 30 est définie comme étant Ma, alors l'accroissement de température dans les éléments de roulement 34 est:

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ATi =

1/2 Q Mi a

(1)

et l'accroissement de température dans la bague extérieure 30 30 et la partie extérieure 50 de l'adapteur thermique est:

AT2 =

1/4 Q Mî a

(2)

35

où a est la chaleur spécifique des composants.

Si le diamètre moyen de la piste de la bague intérieure 20 est défini comme étant Do qui, comme cela a été indiqué, est sensiblement constant dans le temps, au moins pendant l'état 40 transitoire, et si le diamètre moyen des éléments de roulement 34 est défini comme étant Di à température ambiante, le diamètre moyen de la piste de la bague extérieure 30 étant défini comme étant D2 à la température ambiante, alors la précontrainte initiale Io du palier, exprimée sous forme d'une 45 dimension interferentielle est donnée par:

Io = D2— 2 Di — Do

(3)

so Après que la quantité de chaleur Q a été générée dans le palier quelque temps après la mise en route, le diamètre Do reste à Do, le diamètre des éléments de roulement augmente par l'expansion ou dilatation thermique donnée par:

55

A Di = A Ti Î] Di

(4)

où q est le coefficient de dilatation.

En introduisant l'équation 1 dans l'équation 4, on a:

60

ADi =

1/2 QÏ] Di Mi a

(5)

65 De façon similaire, la dilatation de la bague extérieure et du dispositif compensateur des effets thermiques est donnée par:

A D2 = A T2T] D2

(6)

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En introduisant l'équation 2 dans l'équation 6, on a: 1/4 Q ri D2 ^

AD2 =

M2 O

En admettant pour le moment que la broche ne se déplace pas axialement, l'interférence dimensionnelle Iq, due à la quantité de chaleur Q produite à l'intérieur du palier, est donnée par:

Iq = D2 + AD2-2(Di + ADi)-Do

(8)

(9)

1/4 Q ri D2 M2 a

1/4 D2 M2

M2

= 2

= 1/4 Mi

1/2 Q T] Di Mi a Pi Mi Ü2

Di

(11)

L7équation 11 définit la masse idéale de la bague extérieure de roulement 30 du palier 14 et de la partie 50 du dispositif compensateur 38 au-delà de la barrière thermique 48 telle que la précontrainte du palier reste constante pendant les conditions thermiques transitoires et sera définie comme étant la relation de masse idéale. Cela est basé sur l'hypothèse qu'aucune chaleur n'a été perdue par convection ou conduction des éléments de roulement non plus que par convection ou conduction de l'ensemble de bague extérieure, à savoir la bague extérieure 30 et la partie extérieure 50 du dispositif 38.

Ces hypothèses sont valables pendant le tout début des conditions transitoires, avant que les pertes de chaleur dues à l'augmentation de température ne deviennent importantes. En d'autres termes, au début de l'état thermique transitoire, spécialement à l'état thermique transitoire initial, la vitesse initiale d'augmentation de la température est déterminée par les masses thermiques des composants mis en cause et leur relation de masse idéale est donnée par l'équation 11. Lorsque la température augmente, les pertes de température doivent être prises en considération et, lorsque l'équilibre thermique est presque atteint, l'effet des masses thermiques devient relativement faible, les pertes thermiques prédominant. Cependant, si les rapports d'élévation de température des éléments restent les mêmes lorsqu'ils dépendent des pertes de chaleur que lorsqu'ils dépendent des masses thermiques, alors les mêmes conditions idéales continueront d'exister. En outre, on peut voir que si les pertes de chaleur sont proportionnelles à la génération de chaleur dans les éléments, alors les rapports d'élévation de température restent «idéaux».

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Ainsi, il est significatif de déterminer le rapport de l'augmentation de température des éléments de roulement et de l'augmentation de température de la bague extérieure pour la situation idéale, c'est-à-dire le maintien d'une précontrainte constante du palier 14, la broche n'ayant aucun mouvement axial. En effectuant le rapport des équations 1 et 2, on a:

Afin que la précontrainte dans le palier reste la même après que la chaleur Q a été générée dans le palier, il faut que: 15

Io= Io ou que:

D2 —2Di —Do = D2 + A D2 —2 (Di + ADi)-Do En simplifiant:

A D2 = 2 ADi (10)

En introduisant les équations 5 et 7 dans l'équation 10, on a:

ATi AT2

ATI AT2

= 2

1/2 Q Mi a 1/4 Q M2 a

M2 Mi

(12)

(13)

Mais, de l'équation 11, on a la relation de masse idéale:

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— = 1/4 — Mi Di

(14)

La relation d'élévation de température idéale est de ce fait:

(15)

=1/2^ AT2 DI

ou

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A Ti = 1/2 AT2

DI

(16)

35

Pour la plupart des roulements ou paliers ou roulements pratiques, la quantité '/2

P2 Di est de l'ordre de 3 à 5. C'est pourquoi le rapport entre l'élévation de température dans les éléments de roulement et l'élévation de température dans l'ensemble de bague extérieure doit être le même. La question qui se pose alors, avec un tel rapport d'augmentation de température, est de savoir si les éléments de roulement perdent leur double quantité de chaleur requise comparativement à ia perte de chaleur de l'ensemble de la bague extérieure. Il peut être démontré, par expérimentation et par le raisonnement qualitatif qui suit, que cela n'est une condition raisonnable que si la perte de chaleur de l'ensemble de bague extérieure à travers la barrière thermique 48 est très faible.

Il est donc essentiel que les exigences de perte de chaleur soient que l'ensemble de bague extérieure qui idéalement a une augmentation de température de Vs à V3 de l'augmentation de température des éléments de roulement ne perde pas ss sa chaleur plus vite que la moitié de la perte de chaleur des éléments de roulement. On peut voir que cela n'est raisonnable et n'est une hypothèse réaliste que si les deux perdent de leur chaleur essentiellement par convection. Si la chaleur produite par l'ensemble de la bague extérieure est autorisée à s'échapper paT conduction sur le boîtier 12, alors l'augmentation de température requise de l'ensemble de bague telle que donnée par l'équation 16 est inatteignable. En outre, la chaleur est transférée dans le boîtier créant des distorsions plus importantes et des déplacements géométriques qui nuisent à la précision de la machine.

On peut voir que l'ensemble de la bague extérieure perdra la chaleur qu'elle reçoit tout d'abord par convection sous l'atmosphère ambiante si une relativement petite quantité de

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chaleur est perdue par conduction dans la barrière thermique 48. L'ensemble de la bague extérieure perd de la chaleur à ses surfaces extérieures vers l'atmosphère ambiante qui l'entoure et qui est tranquille alors qu'à sa surface intérieure elle perd de la chaleur vers une atmosphère qui est agitée par les éléments s de roulement. Les éléments de roulement qui ont une augmentation de température idéale de 3 à 5 fois celle de l'ensemble de bague extérieure perdent leur chaleur par convection vers une atmosphère qui est violemment agitée par eux. Du fait que la surface de la bague extérieure de roulement exposée à l'at- io mosphère agitée est plus petite mais du même ordre de grandeur que la surface des éléments de roulement, il est possible que l'ensemble de bague extérieure ne dissipe pas assez d'énergie thermique pour répondre aux exigences exposées précédemment. La chaleur dissipée par l'ensemble de bague îs extérieure peut être accrue en ménageant des ailettes sur celui-ci telles qu'indiquées en 58 à la fig. 2. Si ces ailettes sont situées dans des plans radiaux, elles peuvent être divisées circonférentiellement en plusieurs sections afin d'empêcher des raidissements de dilatation de la partie 50 de l'adapteur ther- 20 mique 38. Si désiré, les ailettes 58 peuvent être disposées autour de l'adapteur thermique espacées circonférentiellement de telle manière qu'elles s'étendent dans des plans contenant l'axe de la broche. Il est possible, cependant, que des configurations de broche particulières puissent produire une atmos- 2s phère violemment agitée autour de toute la surface de l'adapteur thermique. Dans un tel cas, les pertes de chaleur de l'ensemble de bague extérieure pourraient être telles que la température dudit ensemble ne répondrait pas aux exigences exposées précédemment. Dans ce cas, des moyens pourraient 30 être prévus pour isoler la surface extérieure de l'ensemble de bague de l'atmosphère agitée avec laquelle elle est en contact. Une forme d'exécution préférée d'une telle isolation comporte une couche d'isolation telle que désignée par 60 à la fig. 3, s'étendant autour de la surface périphérique extérieure de la 35 partie 50 du dispositif compensateux des effets thermiques 38.

En résumé, dans un palier idéal et dans un agencement dans lequel la précontrainte de palier ne se modifie pas pendant les conditions thermiques transitoires, spécialement pendant les -conditions thermiques initiales du départ,-sans meuve- -4« ment axial entre les bagues intérieure et extérieure, deux ensembles idéaux de conditions son requis, dont chacun dicte que la bague extérieure se dilate autant que l'enveloppe des éléments de roulement et, bien entendu, que la bague extérieure doive être montée de façon à permettre une telle dilata- « tion.

Au début de tout état transitoire, mais essentiellement à l'état initial de départ, lorsque les masses thermiques commandent les vitesses d'augmentation de température, la masse idéale de l'ensemble de bague extérieure est donnée par la so relation:

M2 = 1/4 Mi

D2 Di

Plus tard, lorsque les pertes de chaleur commencent à être prédominantes par rapport aux masses thermiques en cause, le rapport d'augmentation de température idéal vise à être:

Ti = 1/2

P2 Di

T2

ce qui, à son tour, exige qu'une chaleur aussi faible que possible soit perdue de l'ensemble de bague extérieure par conduction. Cela peut être obtenu en utilisant une barrière thermique efficace telle que représentée par la partie amincie 48 du dispositif compensateur 38. Il apparaît alors à quiconque connaît la branche que la partie amincie 48 est la forme d'exécution préférée de la barrière thermique, du fait de sa simplicité et de son prix de revient peu élevé, beaucoup d'autres moyens d'ob65

tenir le même résultat pouvant être envisagés. Par exemple, la barrière thermique pourrait être réalisée en un matériau ayant de bonnes caractéristiques d'isolation mécanique et thermique, telle une céramique, et être interposée entre les parties 50 et 52 du dispositif compensateur des effets thermiques de façon convenable de façon à produire une rigidité radiale de l'ensemble de bague extérieure.

Ceci étant posé, les effets des déviations des cas idéaux peuvent être examinés: au début des conditions thermiques transitoires, lorsque l'effet des masses thermiques est prédominant, une masse M2 de l'ensemble de bague extérieure plus petite que la masse idéale définie par l'équation 11 donne lieu à un chauffage plus rapide et à une dilatation de l'ensemble de bague extérieure que les chiffres idéaux requis, ce qui réduit la contrainte initiale du palier et l'élévation de température subséquente. Le palier et sa monture sont en fait surstabilisés, ce qui ne présente pas d'inconvénient.

Cependant, si la masse M2 est plus grande que la masse idéale de l'équation 11, la bague extérieure s'échauffera plus lentement et se dilatera plus lentement que cela n'est idéalement requis, accroissant la précontrainte et la vitesse d'élévation de la température, tendant vers une condition instable qui peut être atteinte par l'utilisation d'une plus petite précontrainte statique. Même si M2 est quelque peu supérieur à l'idéal, une amélioration significative par rapport aux paliers existants est clairement évidente.

Pendant la dernière partie de la condition thermique transitoire et pendant l'équilibre thermique subséquent, lorsque les facteurs de perte de chaleur prédominent, le rapport d'augmentation de température idéal est donné par l'équation 16. Si le dispositif de bague extérieure est exagérément isolé vis-à-vis des pertes de chaleur, sa température augmente et la dilatation résultante sera supérieure à celle qui est idéalement requise. Cela réduit la précontrainte et la formation subséquente de chaleur de sorte que le palier et sa monture sont à nouveau surstabilisés, ce qui est acceptable.

Si, cependant, le dispositif de bague extérieure est insuffisamment isolé, sa perte de chaleur est supérieure à celle qui est requise pour répondre aux conditions idéales de l'équation 16. Le dispositif de bague extérieure ne se dilate pas suffisamment et la précontrainte augmente, produisant une vitesse de formation de chaleur encore plus élevée dans les éléments de roulement tendant à nouveau vers un état instable qui peut être évité en utilisant une précontrainte initiale plus faible. Mais, une fois encore, même sans barrière de protection thermique idéale de l'ensemble de bague extérieure, une barrière thermique partiellement efficace a pour effet un meilleur montage de palier que les dispositions qui n'utilisent pas de barrière thermique du tout.

Le palier 14 utilise une barrière thermique tubulaire cylindrique 48 qui est axialement et radialement très rigide et, comme telle, est avantageusement employée à l'extrémité de la broche sur laquelle l'outil est monté. Cet agencement est particulièrement indiqué pour une telle application du fait que, outre sa rigidité axiale, il évite toute tendance à un mouvement axial de la broche dû au mouvement thermique dans le palier sous des conditions sensiblement idéales même lorsque des éléments de roulement coniques sont utilisés. D'autres formes de barrière thermique tubulaire peuvent être utilisées telle la forme conique représentée en 62 à la fig. 3.

Les agencements de palier ainsi décrits permettent l'emploi de paliers qui peuvent être de dimensions standard. Il est à remarquer que, si désiré, la bague extérieure du palier peut être venue d'une pièce avec l'adapteur thermique. Cette variante est représentée à la fig. 5 où l'élément 64 sert à la fois de bague extérieure de palier et du dispositif compensateur des effets thermiques.

Le dispositif compensateur décrit précédemment pourrait

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être logiquement utilisé pour le palier postérieur 16 et les caractéristiques de fonctionnement décrites précédemment seraient valables pour tous le montage de la broche. Cependant, la rigidité axiale d'un tel palier et de son dispositif compensateur est très élevée. Ainsi, une très petite erreur dimen-sionnelle sur la longueur de tout composant du dispositif de broche, et qui aura une influence sur la position relative axiale des deux paliers, conduirait à de grandes variations dans la précontrainte initiale. En outre, les plus petites différences avec les relations établies précédemment qui pourraient résulter d'une petite différence entre les conditions réelles et théoriques pourraient avoir pour conséquence des variations importantes dans la charge réelle des paliers et pourraient même produire un jeu dans les paliers.

Pour les raisons qui précèdent, le dispositif compensateur des effets thermiques du palier postérieur a une configuration différente. Ce dispositifl compensateur est désigné par 66 à la fig. 1.

Comme mentionné précédemment, la bague intérieure 26 du palier postérieur 16 est serrée par un écrou 28 contre la face postérieure de l'entretoise 24 par l'intermédiaire du moyeu de la poulie 18. La bague extérieure 32 du palier 16 est forcée dans la partie 68 du dispositif compensateur 66. La partie annulaire 68 est reliée à une partie annulaire extérieure 72 de l'adapteur thermique par un diaphragme mince 70 s'étendant dans un plan radial. La section 72 est centrée et est fixée au boîtier par un diamètre de référence 74 et un épaule-ment 76. Elle est maintenue en position serrée entre le couvercle d'extrémité postérieure 78 et l'extrémité postérieure du boîtier de broche par des vis 80. Si, comme représenté à la fig. 1, les vis 80 traversent le diaphragme 70, il pourrait y avoir un jeu entre les vis et les ouvertures dans le diaphragme à travers lesquelles passent les vis. Le diaphragme 70 est logé sensiblement dans le plan axial central du palier 16.

Quoique le diaphragme 70 soit illustré à la fig. 1 sous forme d'une seule pièce, ce diaphragme pourrait être formé d'une pluralité de disques minces ayant une épaisseur totale apte à conférer au palier la rigidité radiale équivalente et les mêmes caractéristiques thermiques que le diaphragme 70. Cependant, une pluralité de tels disques minces augmentera sensiblement la flexibilité axiale du diaphragme. Le diaphragme 70 ne-seit pas seulement aux mêmes fonctions que la barrière thermique 48 du dispositif compensateur 38 du palier antérieur mais il permet également, par sa déflexion, un ajustement aisé de la précontrainte initiale en dépit de légères erreurs dans les dimensions en longueur des composants du dispositif de broche qui déterminent l'espacement axial entre les deux paliers.

Au lieu de laminer une pluralité de sections minces pour former le diaphragme unique centré 70, ces diaphragmes plus minces pourraient être espacés axialement dans une relation sensiblement symétrique par rapport au plan radial central du palier. Une telle construction est représentée à la fig. 6 dans laquelle les diaphragmes, désignés par 82 et 84, sont au nombre de deux. Comme mentionné précédemment, l'épaisseur combinée des diaphragmes 82 et 84 est telle qu'elle confère au palier la flexibilité axiale et la rigidité radiale adéquates. Il faut comprendre, bien entendu, que chacun des diaphragmes 82 et 84, comme dans le cas du diaphragme 70, pourrait être formé d'une pluralité de laminations plus minces. A tous autres égards, l'analyse thermique et les conclusions auxquelles on est parvenu concernant le palier antérieur 14 et son dispositif compensateur 38 s'appliquent au palier postérieur 16 et à son dispositif compensateur 66.

I II est à remarquer que la précontrainte désirée et le déplace-\ ment axial du palier postérieur seront obtenus sans utiliser des | éléments coulissants et les ajustages indésirables de tels élé-i ments coulissants qui nuisent à la précision de la broche.

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La barrière thermique planaire permet également la dilatation radiale thermique du dispositif de bague extérieure simplement du fait de la beaucoup plus grande surface de section du dispositif de bague extérieure qui permet de surdimension-ner tout effet constructif de la barrière thermique planaire. En outre, quand bien même il y a un très faible flux de chaleur qui s'écoule radialement vers l'extérieur par la barrière thermique planaire, un gradient thermique existe à travers elle, le plus petit diamètre étant à la même température que le dispositif de bague extérieure. Ce gradient thermique crée des tensions radiales de compression qui peuvent être absorbées tout en autorisant la dilatation du dispositif de bague extérieure.

L'utilisation de diaphragmes radiaux tels que représentés aux figs. 1 et 6, qui permettent une flexibilité axiale élevée du palier postérieur, convient admirablement pour régler la précontrainte des ensembles de paliers à toutes valeurs désirées pour des conditions de fonctionnement diverses. Avec les adapteras thermiques pour les paliers postérieurs représentés aux figs. 1 et 6, la précontrainte peut être réglée simplement en appliquant à la section intérieure 68 de l'adapteur thermique des forces axiales variables qui sont appliquées de telle manière que leur résultante coïncide avec l'axe de la broche. Un tel moyen est représenté à la fig. 6 et comprend une pluralité de pistons 86 logés dans le boîtier 12 ou dans un composant monté sur le boîtier 12 et butant axialement contre celui-ci. Ces pistons sont agencés autour de l'axe de la broche avec une extrémité en contact de butée avec l'extrémité terminale de la partie du dispositif compensateur des effets thermiques 68 et avec une autre extrémité de celui-ci coumise à un fluide sous pression provenant de toute source convenable. Il est à relever que, au lieu d'utiliser une pluralité de pistons 86, un seul piston annulaire centré sur l'axe de la broche pourrait être employé également.

Toutes les broches sont soumises à des vibrations à des degrés et des fréquences diverses. Ces vibrations peuvent être produites par la broche elle-même et/ou par les éléments du palier. Les vibrations peuvent être également produites par des forces extérieures provenant de l'outil de travail ou de l'environnement de la machine. Une manière de réduire l'influence de ces vibrations consiste à prévoir une couche continue ou discontinue de matériau amortisseur entre la surface extérieure du palier supportant les sections de l'adapteur thermique et la surface intérieure d'une partie d'entourage d'un élément fixé au boîtier. Ce dernier élément pourrait être le boîtier lui-même, le couvercle du palier ou tout autre élément fixé au boîtier. Dans l'arrangement illustré à la fig. 4, le matériau amortisseur est désigné par 88 et s'étend entre la partie 50 de l'adapteur thermique et la surface intérieure du couvercle 44. Bien évidemment, un matériau amortisseur similaire pourrait être utilisé de façon similaire pour le palier postérieur. Dans tous les cas, le matériau amortisseur pourrait avoir de très hautes caractéristiques de viscosité et de très faibles propriétés élastiques, voire pas du tout. De nombreux matériaux de ce genre sont disponibles commercialement telles certaines résines plastiques. Lorsque le matériau amortisseur est en contact avec une partie soumise à des influences thermiques extérieures, tel le boîtier ou le couvercle terminal, il doit également avoir de bonnes qualités d'isolation thermique de telle manière qu'il ne nuise pas à l'efficacité du dispositif compensateur des effets thermiques.

Un autre avantage du dispositif de support de broche décrit ici réside dans le fait que toute influence thermique extérieure sur le boîtier de broche et sur les couvercles terminaux n'a pas d'effet, que ce soit sur la précontrainte des paliers ou sur le comportement général de la broche. Cela provient du fait que les dispositifs compensateurs des effets thermiques sont efficacement isolés thermiquement du boîtier et des couvercles.

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REVENDICATIONS

1. Machine comprenant un arbre monté rotativement dans un bâti par des paliers anti-friction comportant des éléments de roulement comprimés radialement entre une bague intérieure montée sur l'arbre et une bague extérieure montée dans le bâti, caractérisée par le fait qu'elle comprend des moyens pour maintenir une précontrainte sensiblement constante sur les paliers, comprenant un dispositif compensateur des effets thermiques disposé entre la bague extérieure d'au moins l'un desdits paliers et ledit bâti, ce dispositif comprenant une première partie supportée par le bâti, une seconde partie qui supporte la bague extérieure du palier radialement et axiale-ment et est en relation de conduction de chaleur avec elle de telle manière que la chaleur produite dans la bague extérieure soit transmise aisément par conduction à ladite seconde partie dudit dispositif compensateur et une troisième partie reliant ladite première partie à ladite seconde partie, cette troisième partie étant rigide radialement et formant une barrière thermique entre les première et seconde parties du dispositif compensateur la bague extérieure, la seconde partie dudit dispositif et les éléments de roulement étant tels que l'augmentation de température de la bague extérieure et de la seconde partie du dispositif compensateur soit fonction de l'augmentation de température des éléments de roulement, de telle manière que l'accroissement du diamètre de la bague extérieure dû à la chaleur produite par les forces de contact de roulement entre les éléments de roulement et la bague extérieure lorsque l'arbre est en rotation soit sensiblement égal à deux fois l'augmentation en diamètre des éléments de roulement résultant de la dilatation thermique due auxdites forces de contact de roulement.
2. Machine suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que le rapport de la masse combinée de la bague extérieure du roulement et de la seconde partie du dispositif compensateur à la masse de l'ensemble des éléments de roulement est tel que la chaleur produite dans ladite bague et la chaleur produite dans lesdits éléments de roulement due aux forces de contact de roulement produisent lesdites augmentations respectives de température.
3. Machine suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que les pertes de chaleur par convection et conductivité de la bague extérieure du palier et de la seconde partie du dispositif compensateur sont fonction des pertes de chaleur par convection et conductivité desdits éléments de roulement de telle manière que, lorsque ledit arbre travaille dans une condition d'équilibre, la chaleur produite dans la bague extérieure et la chaleur produite dans lesdits éléments dé roulement due auxdites forces de contact de roulement produisent lesdits accroissements respectifs de température.
4. Machine suivant la revendication 2, caractérisée par le fait que le rapport de la masse totale de la bague extérieure et de la seconde partie du dispositif compensateur à la masse totale des éléments de roulement est sensiblement un quart du rapport du diamètre intérieur moyen de la piste de la bague extérieure au diamètre moyen des éléments de roulement.
5. Machine suivant la revendication 2, caractérisée par le fait que ladite troisième partie du dispositif compensateur est venue d'une pièce avec lesdites première et seconde parties de celui-ci.
6. Machine suivant la revendication 5, caractérisée par le fait que la surface de la section de la troisième partie du dispositif compensateur est inférieure aux surfaces des sections combinées de ladite seconde partie et de la bague extérieure.
7. Machine suivant la revendication 5, caractérisée par le fait que la surface de la section de la troisième partie du dispositif compensateur est inférieure à la surface de la section combinée des première et seconde parties de celui-ci et de la bague de roulement.
8. Machine suivant la revendication 2, caractérisée par le fait que la troisième partie du dispositif compensateur comprend une partie cylindrique rigide axialement et radialement s'étendant axialement entre lesdites première et seconde par-

s ties dudit dispositif.
9. Machine suivant la revendication 2, caractérisée par le fait que la troisième partie du dispositif compensateur comprend un voile annulaire rigide axialement et radialement s'étendant axialement entre lesdites première et seconde parlo ties dudit dispositif.
10. Machine suivant la revendication 9, caractérisée par le fait que la longueur de ladite troisième partie du dispositif compensateur est telle que le déplacement radial de sa seconde partie dû à une charge radiale extérieure appliquée à

xs l'arbre soit sensiblement inférieur au déplacement radial de l'arbre par rapport à la bague extérieure sous l'effet de ladite charge.
11. Machine suivant la revendication 2, caractérisée par le fait que ladite troisième partie du dispositif compensateur comprend un élément annulaire axialement flexible et radialement rigide s'étendant radialement entre lesdites première et seconde parties dudit dispositif.
12. Machine suivant la revendication 11, caractérisée par le fait que ledit élément annulaire comprend un diaphragme unique disposé sensiblement dans le plan radial central de la bague extérieure.
13. Machine suivant la revendication 11, caractérisée par le fait que ledit élément annulaire comprend une pluralité de diaphragmes.
14. Machine suivant la revendication 11, caractérisée par le fait que ledit élément annulaire comprend une pluralité de diaphragmes espacés axialement les uns des autres.
15. Machine suivant la revendication 14, caractérisée par le fait que lesdits diaphragmes sont espacés les uns des autres axialement le long du palier sensiblement symétriquement par rapport au plan radial central du palier.
16. Machine suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que les éléments de roulement sont constitués par des rouleaux coniques.
17. Machine suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que lesdits paliers sont disposés l'un adjacent à l'extrémité antérieure de l'arbre et l'autre adjacent à l'extrémité postérieure de celui-ci, la troisième partie du dispositif compensateur du palier antérieur comprenant un voile annulaire axialement etTadialement rigide s'étendant axialement entre lesdites première et seconde parties et la troisième partie du dispositif compensateur du palier postérieur comprenant un élément annulaire axialement flexible et radialement rigide s'étendant radialement entre lesdites première et seconde parties.
18. Machine suivant la revendication 17, caractérisée par le fait qu'elle comprend des moyens rendant flexible la périphérie intérieure de l'élément annulaire s'étendant radialement axialement par rapport à sa périphérie extérieure en direction du palier antérieur, afin de précontraindre les paliers.
19. Machine suivant la revendication 3, caractérisée par le fait qu'elle comprend des moyens que présente la seconde partie du dispositif compensateur pour contrôler la température de la bague extérieure et de la seconde partie dudit élément de telle manière que l'accroissement du diamètre intérieur de la bague extérieure dû à la dilatation thermique soit sensiblement égal au double de l'accroissement du diamètre moyen des éléments de roulement lorsque les températures des éléments et de la bague extérieure atteignent un état d'équilibre.
20. Machine suivant la revendication 19, caractérisée par le fait que les moyens contrôlant la température sont agencés de manière à transmettre la chaleur par convection vers l'atmosphère dans le bâti supportant l'arbre à une vitesse telle que,

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sous ledit état d'équilibre, le rapport entre l'augmentation de température de la bague extérieure et de la seconde partie du dispositif compensateur et l'augmentation de température des éléments de roulement, ces deux augmentations de température étant fonction de la température de l'ensemble de l'arbre avant sa rotation, soit égal au double du rapport entre le diamètre moyen des éléments de roulement et le diamètre moyen de la piste de roulement extérieure.
21. Machine suivant la revendication 20, caractérisée par le fait que les moyens de contrôle de la température comprennent des ailettes ménagées sur la seconde partie du dispositif compensateur.
22. Machine suivant la revendication 20, caractérisée par le fait que lesdits moyens de contrôle de la température comprennent une couche de matériau isolant appliquée sur la surface extérieure de laj seconde partie du dispositif compensateur.
23. Machine suivant la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend un couvercle monté sur le bâti, en forme de boîtier, séparant de façon étanche la seconde partie du dispositif compensateur et le palier, situé à distance de ladite seconde partie du dispositif compensateur, d'une part et la surface extérieure périphérique concentrique et rotative dudit arbre d'autre part, afin d'isoler la seconde partie du dispositif compensateur et le palier des influences thermiques extérieures.
24. Machine suivant la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend un couvercle entourant ledit adapteur thermique, à distance de celui-ci, et qui est appliqué de façon étanche sur une surface périphérique extérieure concentrique et tournant avec ledit arbre pour isoler ainsi la seconde partie du dispositif compensateur et le palier des influences thermiques extérieures.
25. Machine suivant la revendication 23, caractérisée par le fait qu'elle comprend des moyens pour fixer le couvercle sur le boîtier, la première partie du dispositif compensateur étant serrée entre eux.
26. Machine suivant la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend un élément monté sur le bâti de l'arbre et entourant à distance au moins une partie de la seconde partie du dispositif compensateur, l'espace situé entre cet élément et la seconde partie du dispositif compensateur étant rempli d'un matériau amortisseur de faible rigidité, ce matériau étant en contact intime avec ledit élément et ladite seconde partie dû-dispositif compensateur entre lesquels il est engagé.
27. Machine suivant la revendication 26, caractérisée par le fait que ledit élément comprend un couvercle monté sur ledit bâti, en forme de boîtier, et entourant ledit dispositif compensateur à distance de celui-ci et qui est relié de façon étanche à une surface périphérique concentrique et tournant avec l'arbre de façon à isoler la seconde partie dudit dispositif compensateur et le palier des influences extérieures.
28. Machine suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que ladite seconde partie du dispositif compensateur et ladite bague extérieure du palier sont venues d'une seule pièce.
29. Machine suivant la revendication 17, caractérisée par le fait qu'elle comprend des moyens butant axialement contre ladite seconde partie du dispositif compensateur du palier postérieur, ces moyens étant mobiles axialement pour déterminer la précontrainte axiale du palier postérieur.
30. Machine suivant la revendication 29, caractérisée par le fait que lesdits moyens de butée comprennent des pistons agencés concentriquement autour dudit arbre de telle manière que la force résultante exercée par une extrémité dudit piston soit concentrique à l'axe de l'arbre lorsque du fluide sous pression est appliqué à l'extrémité opposée desdits pistons.

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