FR1464493A

FR1464493A - Palier à rouleaux

Info

Publication number: FR1464493A
Application number: FR46450A
Authority: FR
Inventors: Sebastian Messerschmidt
Priority date: 1965-03-13
Filing date: 1966-01-19
Publication date: 1966-12-30
Also published as: ES125691U; CH438855A; ES125691Y; CS162605B2; US3370900A; GB1068767A; AT265763B

Description

Palier à rouleaux. La présente invention concerne les paliers for més de rouleaux convexes, montés entre une cage externe et une cage interne. On sait que la fabri cation des roulements a atteint à l'heure actuelle une précision extrêmement grande. Pour le con trôle des fabrications on utilise des instruments de mesure indiquant une fraction de millième de millimètre. Cette précision permet d'augmenter au maximum 9a limite de charge, l'absence de bruit et la longévité des roulements.

Il a été constaté toutefois que le montage des roulements de ce genre n'est pas effectué avec une précision comparable à celle qui est exigée de leur fabrication. C'est ainsi, notamment, que les tolérances des éléments de machine destinés à recevoir les paliers sont de beaucoup supérieures à celles qui sont admises pour les paliers eux-mêmes. Aussi incompréhensible qu'apparaisse cette disproportion, elle ne tient même pas compte du fait que l'inexac titude du palier une fois installé peut ,être mul tipliée par suite d'un manque de soin de la part du monteur chargé de ce travail. Or les roulements mo dernes sont extrêmement sensibles aux inégalités de charge et aux déformations que subissent de ce fait leurs rouleaux.

Il est par conséquent souhaitable de rechercher une disposition qui rend le rouleau insensible dans une large mesure aux tolérances de fabrication rela tivement grandes des machines recevant les paliers, ainsi qu'aux négligences éventuelles en cours de montage, sans pour cela porter préjudice aux avan tages qu'apporte la précision de leur exécution.

L'idée sur laquelle se fonde l'invention est d'abor der ce problème du côté du roulement; dans le roulement selon l'invention, les génératrices des rou leaux sont incurvées suivant un rayon qui est au moins égal au double du rayon du palier et, de pré férence, à un multiple de ce rayon. On connaît déjà des rouleaux convexes pour les paliers du type à rotule . Le centre du rayon de courbure se trouve dans tous les cas pour ces pa liers à l'intérieur de l'axe du palier. Il en résulte que chaque dimension de palier nécessite des rou leaux d'exécution spéciale. Cette fabrication exige d'autre part des machines particulières, ce qui en traîne une augmentation notable du prix de revient de ces roulements.

Bien que les rouleaux conformés selon l'invention ne puissent plus être appelés cylindriques, on ne peut pas les considérer non plus comme des rou leaux de paliers à rotule. Le diamètre des rou leaux aux deux extrémités axiales n'est réduit que dans la mesure suffisante pour empêcher avec certi tude le gauchissement en cas de déplacement de l'axe ou de montage imparfait. Eu égard aux char ges que doit supporter le roulement, la valeur de la conicité des rouleaux doit rester faible et le rayon de courbure de leurs génératrices grand. Lorsqu'on parle de .plusieurs fois le rayon du palier, il peut s'agir par exemple de trois à trente fois ce rayon. Dans certaines conditions, il est néanmoins possible de dépasser ces limites vers le haut ou vers le bas. Le rayon du palier dont il est question est la dis tance radiale séparant l'axe du palier de celui des rouleaux.

Dans la pratique, on peut se contenter d'un seul rayon de courbure des génératrices pour toutes les dimensions usuelles de paliers, étant donné que ce rayon de courbure ne dépend pas de la grosseur du roulement. C'est seulement pour des rouleaux anor malement longs, notamment des aiguilles, qu'il peut être indiqué de choisir un deuxième rayon de cour bure supérieur à celui des rouleaux normaux. Lors que le rayon de courbure des génératrices des rou leaux est aussi grand, il est aisé de les exécuter comme les rouleaux cylindriques, sur des machines à rectifier centerless par une opération continue. Un avantage particulier des rouleaux convexes selon l'invention par rapport aux rouleaux cylindriques réside dans la suppression de la mesure de conicité " au cours du contrôle de la fabrication, ce qui se traduit par une diminution du prix de revient.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les surfaces de portée des rouleaux sur la cage ex terne et la cage interne sont sensiblement égales: Dans un. palier ainsi conformé, la cage externe et la cage interne peuvent par conséquent supporter des charges identiques. Ceci représente un avantage particulier vis-à-vis des roulements normaux, -dans lesquels la surface de portée la plus petite sur la cage interne définit la charge limite du palier. Four des dimensions extérieures identiques, la charge théorique qu'est capable de supporter le palier selon l'invention est l'équivalent de celle qui correspond au palier à rouleaux normaux actuel. L'insensibilité du palier vis-à-vis des imperfections éventuelles en cours .de montage permet de conserver inchangée dans la. pratique, la charge limite théorique, ce qui n'est pas -le cas dans les paliers connus jusqu'à pré sent en raison du risque fréquent de gauchissement.

Dans une forme de réalisation particulière de l'in vention, le chemin de roulement des rouleaux sur la cage interne porte une creusure, dont la section axiale correspond approximativement à la courbure de la génératrice des rouleaux. Grâce à cette dis position, la- portée des rouleaux est assurée prati quement sur toute leur longueur. Cette augmen tation de la surface de portée sur la cage interne permet d'obtenir une charge limite comparable à celle d'un palier à rouleaux cylindriques.

Il s'est avéré particulièrement avantageux,de pré voir dans la creusure du chemin de -roulement M'_ terne, un guidage axial bilatéral pour les rou leaux. -La creusure précitée peut comporter en va riante - un guidage axial unilatéral pour les rou leaux, notamment lorsqu'il s'agit d'un roulement à rouleaux coniques ou obliques.

Ii entre également dans le cadre de l'invention de conférer à la creusure pratiquée dans le che min de roulement de la cage interne une largeur supérieure à la longueur axiale des rouleaux et de la prolonger en direction axiale -de part et d'autre des rouleaux. Suivant les conditions de chaque cas d'utilisation, il convient de donner la préférence à l'une ou l'autre de ces formes de réalisation.

L'invention peut être appliquée aux roulements des typés les plus variés, dans lesquels on utili- sait jusqu'à présent des rouleaux cylindriques, à savoir aux paliers à rouleaux cylindriques, aux pa- liers à rouleaux coniques ou aux paliers à aiguilles, et ce, qu'il s'agisse de paliers à rouleaux trans versaux, longitudinaux ou obliques.

Il y a lieu de souligner que la conformation don née au palier par l'invention permet d'appliquer sans aucune dépense supplémentaire le procédé de fabrication centerless, de sorte que le prix de re vient des paliers peut être- abaissé encore davantage. Même s'ils ne sont pas parfaitement montés; les rou lements selon l'invention sont à même de supporter une charge maximum.

D'autres particularités de l'invention apparaîtront au cours de la .description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés, donnés à titre d'exem ples illustratifs seulement et dans lesquels La figure 1 est une coupe axiale de l'une des moitiés d'un palier à rouleaux; La figure 2 est une section radiale simplifiée, selon la ligne II-II de la figure 1; La figure 3 montre en section la surface -de por tée des rouleaux sur le chemin de roulement de la cage externe; La figure 4 est une vue analogue à la précédente, qui montre la surface de portée des rouleaux sur le chemin de roulement<B>-de</B> la cage interne; Les figures 5, 6, 7, 8 -et 9 illustrent l'applica tion de l'invention à un palier transversal, à un palier conique; à un palier à aiguilles; à un palier de butée axiale et à un palier à rouleaux obli ques.

Afin de rendre le dessin plus clair, on a repré. sente à la figure 1 un palier muni de rouleaux de relativement grande longueur. Ces rouleaux sont convexes et possèdent en leur milieu leur diamètre maximum D qui- va en diminuant vers les deux extrémités axiales jusqu'à la valeur d. Le rouleau 1 se déplace entre la cage externe 2 et la cage in terne 3 du palier; sa génératrice 4 est incurvée suivant un rayon R autour d'un point 5, qui se trouve très éloigné de l'axe -6 du - palier. Dans l'exemple de réalisation représenté le point 5 est situé à une distance d'environ huit fois le rayon du palier, celui-ci étant considéré comme égal à l'écar tement entre l'axe 7 des rouleaux et l'axe 6 du pa lier. La courbure des génératrices 4 se raccorde par un congé 8 à la surface frontale 9 du rouleau.

Par suite du grand rayon R .des génératrices 4 du rouleau 1, les points extrêmes axiaux 10 et 11 du champ de pression du rouleau 1 reproduit à la figure 3, sont relativement éloignés l'un de l'au tre par- rapport à la cage externe 2 du palier, et la longueur 10-11 est sensiblement directement pro portionnelle à la valeur du rayon R. Cette dernière valeur est toutefois limitée par la faculté de ré glage, désirée et fixée par expérience, en cas de gauchissement ou d'écart vis-à-vis de l'axe 6 du palier, ce qui est matérialisé au dessin par i7an- âle #. Dans la cage interne 3 du roulement est pratiquée une creusure 12, qui constitue le chemin de rou lement et dont la section présente une courbure adaptée à celle -de la génératrice 4 des rouleaux. La portée .du rouleau 1 est ainsi assurée sur toute sa longueur axiale 13-14 (voir également la fig. 4). Etant donné que cette creusure est .Plus grande que la différence 15 entre les rayons D et d du rou leau 1, ce dernier est guidé par ses faces frontales 9 sur 'les joues latérales 16 de la cage interne 3. La creusure 12 du chemin de roulement interne peut toutefois posséder une longueur axiale sensiblement égale à la longueur du rouleau 1, de sorte que 'le guidage axial des faces frontales 9 par les joues 16 est superflu. Ceci s'applique également au cas où un chemin de roulement est usiné :en profondeur dans la cage interne 3, comme l'indique la référence 17 à .la figure 1. Ce chemin de roulement se ter mine de part et d'autre des faces frontales 9 du rouleau 1.

La figure 2 montre le rapport entre les largeurs de la surface de portée 18 sur la cage externe 2 et la surface de portée 19 sur la cage interne 3; la surface de portée 18 est délimitée par les deux points 20, 21, tandis que la surface de portée 19 se termine aux deux points 22 et 23. Ii ressort de 'l'examen du dessin que les surfaces 18 et 19 ont approximativement .la même dimension. La lon gueur 10-11 varie en fonction du rayon R.

La figure 5, qui correspond dans ses grandes li gnes à la figure 1, représente un palier perfectionné selon l'invention à partir d'un palier à rouleaux cy lindriques de type normal. La figure 6 reproduit la disposition pour un palier conique ou oblique et la figure 7 pour un palier à aiguilles. Il est prévu dans tous ces cas une creusure 12 pratiquée dans la cage interne 3 et servant de chemin de roulement au rouleau 1 guidé en 16 par sa face frontale 9.

Dans le palier de butée axial selon la figure 8, l'une des deux cages 24, 25 ne comporte pas de creusure. La cage interne 25 du, palier oblique selon la figure 9 -est munie d'une creusure 26, dans la quelle se déplace le rouleau 1, mais le guidage axial de celui-ci n'est assuré que par un seul appen- dice latéral 27, tandis que du côté opposé la creu- sure se termine en 28, à fleur de la face fron tale 9 du rouleau 1.

Claims

RÉSUMÉ La présente invention comprend notamment 1 Un palier formé de rouleaux convexes mon tés entre une cage externe et une cage interne, rouleaux dont les génératrices sont incurvées sui vant un rayon qui est au moins égal au double du rayon .du palier et, de préférence, à un multiple de ce rayon. 2 Des modes de réalisation de l'invention défi nie sous

1. Pouvant comporter en outre les particularités suivantes prises isolément ou en combinaisons a.. Les surfaces de portée des rouleaux sur la cage externe et la cage interne sont sensiblement égales; b. Le chemin de roulement des rouleaux sur la cage interne porte une creusure, dont la section axiale correspond approximativement à la courbure de la génératrice des rouleaux; c. La creusure du chemin de roulement interne est munie d'un guidage axial bilatéral pour les rouleaux; d. La creusure du chemin de roulement interne possède un guidage axial unilatéral pour les rou leaux, notamment lorsqu'il s'agit d'un palier à rou leaux coniques ou obliques; e. La creusure est .plus large que la longueur axiale des rouleaux et se .prolonge axialement de part et d'autre des rouleaux.