FR2947598A1

FR2947598A1 - Orientation crown i.e. roller bearing, for grinding and milling machine tool, has rollers arranged in corresponding rows, and comprising rotational axes inclined with respect to orientation axis at angles of specific degree, respectively

Info

Publication number: FR2947598A1
Application number: FR0954548A
Authority: FR
Inventors: Eric Jacquemont; Jean-Michel Delacou
Original assignee: Defontaine SA
Current assignee: Defontaine SA
Priority date: 2009-07-02
Filing date: 2009-07-02
Publication date: 2011-01-07
Anticipated expiration: 2029-07-02
Also published as: FR2947598B1

Abstract

The crown (1) has inner and outer rings (2, 3) arranged around an orientation axis (X-X) of the crown. Cylindrical rollers (4a, 7a) are arranged in corresponding rows (4, 7) and arranged between roller tracks of the inner ring and roller tracks of the outer ring, respectively. The rollers of the rows comprise rotational axes (Y-Y) that are inclined with respect to the orientation axis at angles (alpha1, alpha2) ranging between 34 and 40 degree, respectively. Each roller is dimensioned such that ratio between its effective length (Leff) and diameter is greater than 1 and less than 2. An independent claim is also included for a grinding and milling machine tool comprising an orientation crown.

Description

COURONNE D'ORIENTATION CROWN OF ORIENTATION

La présente invention concerne, de façon générale, le domaine des couronnes d'orientations ou roulements à rouleaux. The present invention relates generally to the field of slewing rings or roller bearings.

Plus particulièrement, l'invention concerne une couronne d'orientation définissant : - un roulement à rouleaux, la couronne comportant : - une bague intérieure ; - une bague extérieure ; - une première rangée de rouleaux disposés entre un premier chemin de roulement de la bague intérieure et un premier chemin de roulement de la bague extérieure ; - une seconde rangée de rouleaux disposés entre un second chemin de roulement de la bague intérieure et un second chemin de roulement de la bague extérieure,___ lesdites bagues intérieure et extérieure étant disposées autour d'un axe d'orientation de couronne, et chaque rouleau comportant un axe de révolution propre. Une couronne du type précédemment défini, permet une orientation relative des bagues par rotation de l'une au moins de ces bagues selon l'axe d'orientation de la couronne. Dans ce contexte, la présente invention a pour but de proposer une couronne d'orientation (aussi appelée roulement à rouleaux) ayant des caractéristiques de rigidité avantageuses pour certaines applications. A cette fin, la couronne de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule défini précédemment, est essentiellement caractérisée en ce que : a) chacun des axes de révolution des rouleaux de la première rangée de rouleaux est incliné par rapport à l'axe d'orientation de la couronne d'un angle a1 compris entre 34 et 40° ; et b) chacun des axes de révolution des rouleaux de la seconde rangée de rouleaux est incliné par rapport à l'axe d'orientation de la couronne d'un angle a2 compris entre 34 et 40°. Ce choix particulier d'inclinaison des axes des roulements des première et seconde rangées de rouleaux par rapport à l'axe d'orientation de couronne X-X permet d'avoir une rigidité radiale de couronne sensiblement égale à sa rigidité axiale, cet avantage est utile notamment pour des couronnes à usage de machine outil combinant tour / fraiseuse. La couronne de l'invention permet donc d'avoir des déplacements radiaux et axiaux sensiblement équivalents pour un même chargement axial ou radial. Les figures 2a à 2e présentent les évolutions de rigidités axiale et radiale de couronnes en fonction de la charge de ces couronnes. Ces couronnes comportent des rouleaux dont la zone de roulement cylindrique est de diamètre 8 mm à +/- 1 pm. Comme on le constate d'après ces figures 2a à 2 e, les rigidités radiale et axiale de la couronne sont équivalentes à +/- 1% lorsque a1 et a2 sont fixés à 35.5°, l'écart entre ces rigidités radiale et axiale allant en augmentant en choisissant des valeurs de a1 et a2 s'éloignant de 35.5. On considère qu'avec des angles a1 et a2 fixés entre 34 et 40° les rigidités axiale et radiale sont relativement proches avec un écart de rigidité inférieur à 25% de la rigidité axiale permettant d'avoir une couronne à rouleaux dont les déformations axiale et radiale sont proches pour des efforts axiaux et radiaux équivalents. Pour la compréhension de l'invention le terme rouleau désigne une pièce dotée d'une zone de roulement formant un cylindre circulaire droit. Un cylindre circulaire droit est un cylindre dont la courbe directrice est un cercle et dont la droite génératrice du cylindre est perpendiculaire au plan contenant le cercle directeur. Il est en effet important pour la mise en oeuvre de l'invention que chacun des contacts entre rouleaux et chemins de roulement soient les plus linéaires possibles car cette condition favorise tant les rigidités radiale qu'axiale de la couronne. Cette caractéristique de contact linéaire entre rouleau et chemin de roulement est obtenue par la forme de cylindre circulaire droit de chacune des zones de roulement des rouleaux. Pour éviter les effets de bords on fait préférentiellement en sorte que chaque rouleau comporte des zones de déchargement et des extrémités chanfreinées situées hors de la zone de roulement cylindrique circulaire droite. La zone de roulement formant un cylindre circulaire droit est une zone cylindrique circulaire droite ayant une tolérance au diamètre de +/- 5pm et préférentiellement de +/- 1pm. Comme précisé dans les exemples précédents, on peut par exemple faire en sorte que chaque axe de révolution Y-Y de rouleau de la première rangée soit incliné par rapport à l'axe d'orientation de la couronne X-X d'un angle a1 compris entre 35 et 37° et préférentiellement égal à 35.5°. Cette plage d'angle est située autour de la valeur optimale d'angle d'inclinaison de 35.5° qui permet d'avoir une rigidité de couronne équivalente tant vis-à-vis d'efforts axiaux (selon l'axe X-X) que radiaux / latéraux (selon un axe perpendiculaire à l'axe X-X). Il apparaît qu'avec une valeur d'angle d'inclinaison de 35.5° les rigidités sont maximisées tout en étant équivalents ce qui évite à la couronne de présenter une faiblesse de rigidité axiale ou radiale. Pour la même raison, on peut faire en sorte que chacun des axes de révolution Y-Y de rouleau de la seconde rangée soit incliné par rapport à l'axe d'orientation de la couronne X-X d'un angle a 2 compris entre 35 et 37°. Préférentiellement, on fait en sorte que les angles d'inclinaison a1 et a2 soient égaux entre eux en valeur absolue. More particularly, the invention relates to an orientation ring defining: a roller bearing, the ring comprising: an inner ring; - an outer ring; a first row of rollers arranged between a first raceway of the inner race and a first raceway of the outer race; a second row of rollers arranged between a second raceway of the inner ring and a second raceway of the outer race, said inner and outer rings being arranged around a crown orientation axis, and each roller having a proper axis of revolution. A crown of the previously defined type, allows a relative orientation of the rings by rotation of at least one of these rings along the axis of orientation of the ring. In this context, the present invention aims to provide an orientation ring (also called roller bearing) having advantageous stiffness characteristics for certain applications. To this end, the crown of the invention, furthermore in conformity with the generic definition given in the preamble defined above, is essentially characterized in that: a) each of the axes of revolution of the rollers of the first row of rollers is inclined with respect to the axis of orientation of the ring of an angle a1 between 34 and 40 °; and b) each of the axes of revolution of the rollers of the second row of rollers is inclined with respect to the axis of orientation of the ring by an angle a2 between 34 and 40 °. This particular choice of inclination of the bearing axes of the first and second rows of rollers with respect to the crown orientation axis XX makes it possible to have a radial ring stiffness substantially equal to its axial rigidity, this advantage being useful in particular for wreaths with machine tool use combining lathe / milling machine. The crown of the invention thus makes it possible to have substantially equivalent radial and axial displacements for the same axial or radial loading. FIGS. 2a to 2e present the evolutions of axial and radial stiffness of crowns as a function of the load of these crowns. These crowns comprise rollers whose cylindrical rolling zone is of diameter 8 mm to +/- 1 pm. As can be seen from these FIGS. 2a to 2e, the radial and axial stiffnesses of the ring are equivalent to +/- 1% when a1 and a2 are set at 35.5 °, the difference between these radial and axial stiffnesses ranging increasing by choosing values of a1 and a2 moving away from 35.5. It is considered that with angles a1 and a2 set between 34 and 40 ° the axial and radial stiffnesses are relatively close with a difference in stiffness of less than 25% of the axial stiffness making it possible to have a roller crown whose axial and horizontal deformations. radial are close for axial and radial forces equivalent. For the understanding of the invention the term "roller" designates a part provided with a rolling zone forming a right circular cylinder. A right circular cylinder is a cylinder whose guide curve is a circle and whose generating line of the cylinder is perpendicular to the plane containing the steering circle. It is indeed important for the implementation of the invention that each of the contacts between rollers and raceways are as linear as possible because this condition promotes both the radial and axial stiffness of the crown. This characteristic of linear contact between the roller and the raceway is obtained by the right circular cylinder shape of each of the rolling zones of the rollers. To avoid the effects of edges it is preferentially that each roll has unloading areas and chamfered ends located outside the right circular cylindrical rolling zone. The rolling zone forming a right circular cylinder is a straight circular cylindrical zone having a diameter tolerance of +/- 5pm and preferably of +/- 1pm. As specified in the preceding examples, it is possible, for example, for each axis of revolution YY of roll of the first row to be inclined with respect to the axis of orientation of the ring XX by an angle a1 of between 35 and 37 ° and preferably equal to 35.5 °. This angle range is located around the optimal angle of inclination of 35.5 ° which makes it possible to have an equivalent stiffness of the crown both with respect to axial forces (along the axis XX) and radial / lateral (along an axis perpendicular to the axis XX). It appears that with an angle of inclination value of 35.5 ° the stiffnesses are maximized while being equivalent, which prevents the crown from having a weakness of axial or radial rigidity. For the same reason, it is possible for each of the second row of revolution axes YY of roll of the second row to be inclined with respect to the axis of orientation of the crown XX by an angle a 2 comprised between 35 and 37 ° . Preferably, it is arranged that the angles of inclination a1 and a2 are equal to each other in absolute value.

Cette caractéristique permet d'obtenir une couronne ayant un écart réduit entre la rigidité axiale mesurée en réponse à une sollicitation axiale donnée et la rigidité axiale mesurée en réponse à une autre sollicitation axiale de sens opposée et de même intensité. This characteristic makes it possible to obtain a ring having a reduced gap between the axial stiffness measured in response to a given axial stress and the axial stiffness measured in response to another axial bias in the opposite direction and of the same intensity.

Préférentiellement chaque axe de révolution de rouleau Y-Y est incliné par rapport à l'axe d'orientation de couronne d'un angle de 35° ou préférentiellement de 35.5° (dans le cas où la fabrication d'une couronne avec un tel angle de 35.5° est équivalente en termes de coût à la fabrication d'une couronne dont l'angle d'inclinaison est de 35°) . On peut par exemple faire en sorte que les premier et second chemins de roulement de la bague extérieure forment entre eux, selon un plan de coupe transversal contenant l'axe d'orientation de la couronne X-X, un V présentant une pointe orientée vers l'axe d'orientation de la couronne X-X. La couronne dotée de la forme en V des chemins de roulement est ainsi capable d'accepter des variations des sens des chargements axiaux et latéraux. La pointe du V, vue en coupe selon ledit plan qui comprend l'axe d'orientation, est constituée par la portion de la bague extérieure qui relie les premier et second chemins de roulement de la bague extérieure et qui se trouve entre ces chemins de roulement et l'axe d'orientation de la couronne. Cette orientation du vé permet une meilleure reprise d'efforts et de basculement. Les pressions les plus importantes sont orientées vers le centre de la bague extérieure qui est préférentiellement d'une seule pièce, ces pressions sont ainsi appliquées dans la zone la plus rigide de la bague. Preferably, each axis of revolution of roll YY is inclined with respect to the axis of crown orientation by an angle of 35 ° or preferably 35.5 ° (in the case where the manufacture of a crown with such an angle of 35.5 ° is equivalent in terms of cost to the manufacture of a crown whose angle of inclination is 35 °). For example, it is possible for the first and second raceways of the outer race to form between each other, along a transverse section plane containing the axis of orientation of the crown XX, a V having a point oriented towards the axis of orientation of the crown XX. The crown with the V shape of the raceways is thus able to accept variations in the directions of the axial and lateral loadings. The tip of the V, seen in section along said plane which comprises the axis of orientation, is constituted by the portion of the outer ring which connects the first and second raceways of the outer ring and which lies between these paths. bearing and the axis of orientation of the crown. This vee orientation allows a better recovery of efforts and tipping. The largest pressures are oriented towards the center of the outer ring which is preferably in one piece, these pressures are thus applied in the most rigid zone of the ring.

Dans un mode de réalisation la bague intérieure peut être entrainée et équipée de zones dentées pour un entrainement par pignon. L'invention concerne également une machine outil de tournage et de fraisage comportant un porte--pièce à usiner, et une couronne d'orientation selon l'invention, telle que définie précédemment, et dont la pointe dudit V est orientée vers l'axe d'orientation de la couronne X-X, le porte-pièce à usiner étant assemblé sur l'une desdites bagues intérieure ou extérieure. In one embodiment the inner ring can be driven and equipped with toothed areas for a gear drive. The invention also relates to a turning and milling machine tool comprising a workpiece carrier, and an orientation ring according to the invention, as defined above, and whose tip of said V is oriented towards the axis. orientation of the crown XX, the workpiece holder being assembled on one of said inner or outer rings.

Ce mode de réalisation est avantageux car la couronne confère à la machine outil une rigidité sensiblement égale tant pour des efforts axiaux que radiaux. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence notamment à - la figure 1 qui représente la couronne d'orientation selon l'invention (vue selon un plan de coupe dans lequel s'étend l'axe d'orientation X-X de la couronne) et ; - aux figures 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, qui représentent les courbes de rigidités axiale et radiale de couronnes pour différents angles a1 et a2 (en kN/pm) en fonction de la charge appliquée (en kN). Comme annoncé précédemment, l'invention concerne une couronne d'orientation ou roulement à rouleaux 1. Cette couronne 1 comprend : - une bague intérieure 2 ; - une bague extérieure 3 ; - une première rangée 4 de rouleaux 4a disposés entre un premier chemin de roulement de la bague intérieure 2a et un premier chemin de roulement de la bague extérieure 3a ; - une seconde rangée 7 de rouleaux 7a disposés entre un second chemin de roulement de la bague intérieure 2b et un second chemin de roulement de la bague extérieure 3b. Les bagues intérieure et extérieure 2, 3 sont disposées autour d'un axe d'orientation de couronne X-X, c'est-à-dire de façon concentrique par rapport à cet axe X-X. Comme on le voit sur la figure 1 chaque rouleau 4a, 7a est en contact sur un chemin de roulement de la bague intérieure et un chemin de roulement de la bague extérieure. Chaque rouleau 4a, 7a roule donc entre un des chemins de roulement de la bague intérieure et un des chemins de roulement de la bague extérieure et selon un axe de révolution Y-Y propre à ce rouleau. Etant donné que les rouleaux sont cylindriques et que chacun des chemins de roulement a une forme de cônes chacun des axes de révolution Y-Y des rouleaux sont coplanaires avec l'axe d'orientation de la couronne X-X. This embodiment is advantageous because the ring gives the machine tool a substantially equal stiffness for both axial and radial forces. Other characteristics and advantages of the invention will emerge clearly from the description which is given hereinafter, by way of indication and in no way limiting, with particular reference to FIG. 1 which represents the orientation ring according to the invention ( view according to a sectional plane in which extends the axis of orientation XX of the crown) and; - Figures 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, which represent the curves of axial and radial stiffness of rings for different angles a1 and a2 (in kN / pm) as a function of the applied load (in kN). As previously announced, the invention relates to an orientation ring or roller bearing 1. This ring 1 comprises: - an inner ring 2; an outer ring 3; a first row 4 of rollers 4a disposed between a first raceway of the inner race 2a and a first raceway of the outer race 3a; - A second row 7 of rollers 7a disposed between a second raceway of the inner ring 2b and a second raceway of the outer ring 3b. The inner and outer rings 2, 3 are arranged around a crown orientation axis X-X, that is to say concentrically with respect to this axis X-X. As seen in Figure 1 each roller 4a, 7a is in contact on a raceway of the inner race and a raceway of the outer race. Each roll 4a, 7a thus rolls between one of the raceways of the inner race and one of the raceways of the outer race and along an axis of revolution Y-Y specific to this roller. Since the rollers are cylindrical and each of the races has a cone-shaped shape, each of the Y-Y axes of rotation of the rolls is coplanar with the orientation axis of the X-X ring.

Cette caractéristique est visible sur la figure 1 qui est dans un plan de coupe comprenant : - l'axe d'orientation de la couronne X-X un axe de révolution Y-Y d'un rouleau 4a de la première rangée 4 de rouleaux ; - un axe de révolution Y-Y d'un rouleau 4a de la première rangée 4 de rouleaux ; et - un axe de révolution Y-Y d'un rouleau 7a de la seconde rangée 7. Les axes de révolution des rouleaux Y-Y de la première rangée 4 de rouleaux cylindriques 4a sont tous inclinés par rapport à l'axe d'orientation de la couronne X-X d'un angle a1 compris entre 34 et 40°. Cet angle d'inclinaison a1 est sensiblement le même pour tous les rouleaux de la première rangée de rouleaux puisqu'il correspond à la moitié de l'angle d'ouverture de la portion de cône formant le premier chemin de roulement. De même les axes de révolution des rouleaux Y-Y de la seconde rangée 7 de rouleaux cylindriques 7a sont tous inclinés par rapport à l'axe d'orientation de la couronne X-X d'un angle a2 compris entre 34 et 40°. Cet angle d'inclinaison a2 est sensiblement le même pour tous les rouleaux de la seconde rangée de rouleaux puisqu'il correspond à la moitié de l'angle d'ouverture de la portion de cône formant le second chemin de roulement. Les angles a1 et a2 sont en valeur absolue de 35° ce qui est proche de la valeur idéale de 35.5° d'angle permettant d'avoir une égale rigidité axiale et radiale de la couronne en réponse à des sollicitations axiales et radiales de même intensité. Cette valeur de 35° est choisie pour faciliter la fabrication des chemins de roulement. Des valeurs d'angle de 37.5 et 40° peuvent être choisies car de nombreuses rectifieuses ont un blocage de l'axe d'inclinaison de la broche porte meule tous les 2.5°. This characteristic is visible in FIG. 1, which is in a section plane comprising: the axis of orientation of the ring X-X an axis of revolution Y-Y of a roll 4a of the first row 4 of rollers; an axis of revolution Y-Y of a roll 4a of the first row 4 of rollers; and - an axis of revolution YY of a roller 7a of the second row 7. The axes of revolution of the rollers YY of the first row 4 of cylindrical rollers 4a are all inclined with respect to the axis of orientation of the crown XX an angle a1 between 34 and 40 °. This angle of inclination a1 is substantially the same for all the rollers of the first row of rollers since it corresponds to half the angle of opening of the cone portion forming the first raceway. Similarly, the axes of revolution of the rollers Y-Y of the second row 7 of cylindrical rollers 7a are all inclined relative to the axis of orientation of the ring X-X by an angle a2 of between 34 and 40 °. This angle of inclination a2 is substantially the same for all the rollers of the second row of rollers since it corresponds to half the angle of opening of the cone portion forming the second raceway. The angles a1 and a2 are in absolute value of 35 ° which is close to the ideal value of 35.5 ° angle allowing to have an equal axial and radial stiffness of the crown in response to axial and radial stresses of the same intensity . This value of 35 ° is chosen to facilitate the manufacture of the raceways. Angle values of 37.5 and 40 ° can be chosen because many grinders have a locking of the tilting axis of the grinding spindle every 2.5 °.

Dans le mode de réalisation de la figure 1 les premier et second chemins de roulement 3a, 3b de la bague extérieure 3 (comme ceux de la bague intérieure) forment entre eux, selon le plan de coupe transversal qui contient l'axe d'orientation X-X, un V dont la pointe est orientée vers l'axe d'orientation de la couronne X-X, la couronne est dite montée en O. Une telle couronne résiste ainsi aux couples exercés selon des axes perpendiculaires à l'axe d'orientation. In the embodiment of FIG. 1 the first and second races 3a, 3b of the outer ring 3 (like those of the inner ring) form between them, according to the transverse sectional plane which contains the axis of orientation. XX, a V whose tip is oriented towards the axis of orientation of the crown XX, the crown is said mounted in O. Such crown thus resists torques exerted along axes perpendicular to the axis of orientation.

Dans le mode de réalisation de la figure 1, la bague intérieure comprend des premier et second anneaux 21, 22, ces anneaux 21, 22 étant en appui l'un contre l'autre. Le premier anneau 21 porte le premier chemin de roulement 2a de la bague intérieure 2 et le second anneau 22 porte le second chemin de roulement 2b de la bague intérieure 2. Ce mode de réalisation est avantageux car ces anneaux 21, 22 en se rapprochant l'un de l'autre ferment la zone accueillant les rouleaux, ce qui réduit les jeux entre les bagues 2 et 3. La reprise par rectification d'une des faces de contact entre les anneaux 21 et 22 permets d'ajuster très précisément la précharge des contacts des galets / rouleaux 4a 7a sur leurs pistes respectives 2 a 3 a et 2b 3b. Pour la précharge de la couronne, on pré-assemble celle-ci puis on mesure le jeu existant entre les rouleaux et les surfaces de roulement, puis on démonte cette couronne pour en rectifier une surface intermédiaire de contact existant entre les anneaux 21 et 22. Cette opération de rectification détermine l'écartement existant entre les rangées de rouleaux une fois la couronne rectifiée réassemblée. Ce mode de réalisation est particulièrement utile si la couronne 1 est destinée à un usage où les charges axiales et radiales sont sensiblement aussi importantes les unes que les autres, comme c'est le cas sur machine outil combinant des opérations de fraisage / tournage. La bague extérieure est d'une seule pièce annulaire et porte les chemins de roulement extérieurs formant un V dont la pointe est orientée vers le centre de la couronne. Lesdits anneaux 21, 22 de la bague intérieure 2 sont également perforés, en l'occurrence par des perforations 23, 24 parallèles à l'axe X-X, afin de permettre le passage de tiges de serrage (non représentées sur la figure 1). In the embodiment of Figure 1, the inner ring comprises first and second rings 21, 22, these rings 21, 22 being in abutment against each other. The first ring 21 carries the first race 2a of the inner race 2 and the second ring 22 carries the second race 2b of the inner race 2. This embodiment is advantageous because these rings 21, 22 come closer to each other. one of the other close the area hosting the rollers, which reduces the clearances between the rings 2 and 3. The recovery by grinding of one of the contact faces between the rings 21 and 22 allows to very accurately adjust the preload contact rollers / rollers 4a 7a on their respective tracks 2 to 3a and 2b 3b. For preloading the crown, the latter is pre-assembled and then the clearance between the rollers and the running surfaces is measured, then the crown is removed to grind an intermediate contact surface existing between the rings 21 and 22. This grinding operation determines the distance between the rows of rollers once the ground ring is reassembled. This embodiment is particularly useful if the ring 1 is intended for use where the axial and radial loads are substantially as important as each other, as is the case on machine tool combining milling / turning operations. The outer ring is a single annular piece and carries the outer raceways forming a V whose tip is oriented towards the center of the crown. Said rings 21, 22 of the inner ring 2 are also perforated, in this case by perforations 23, 24 parallel to the axis X-X, to allow the passage of clamping rods (not shown in Figure 1).

Chaque tige de serrage est prévue pour traverser une perforation 23 du premier anneau 21 de la bague intérieure 2 et une perforation 24 du second anneau 22 de la bague intérieure 2 afin de serrer ces anneaux 21, 22 l'un contre l'autre. Each clamping rod is provided to pass through a perforation 23 of the first ring 21 of the inner ring 2 and a perforation 24 of the second ring 22 of the inner ring 2 in order to clamp these rings 21, 22 against each other.

Afin de permettre le guidage axial (selon l'axe X-X) des anneaux 21 et 22, l'un des anneaux, en l'occurrence le premier anneau 21 possède une collerette annulaire de centrage 25 s'étendant axialement. Cette collerette est emboitée dans un épaulement complémentaire réalisé dans l'autre de ces anneaux, en l'occurrence le second anneau 22. La collerette et l'épaulement complémentaire sont espacés axialement de manière à avoir un jeu axial (selon l'axe X-X) autorisant une tolérance de positionnement axial de ces anneaux qui est nécessaire pour permettre le serrage axial par les tiges de serrage. Afin de favoriser le guidage des rouleaux chaque chemin de roulement possède une butée annulaire 26 servant de guidage de galets pour les maintenir axialement, la rotation sur le cône ayant tendance à les faire glisser vers le diamètre le plus grand du cône. Idéalement la couronne 1 possède des moyens 27 délimitant les espaces entre les rouleaux 4a, 7a d'une même rangée de rouleaux afin de maintenir une répartition homogène des rouleaux sur la longueur des chemins de roulement. De tels moyens peuvent par exemple être une grille conique perforée 27 pour chaque rangée de roulement. Les perforations d'une grille reçoivent et positionnent les rouleaux d'une même rangée de rouleaux les uns par rapport aux autres. La couronne de l'invention possède idéalement des angles d'inclinaison a1 et a2 des axes de révolution Y-Y des rouleaux 4a, 7a des première et seconde rangées de rouleaux 4, 7 qui sont, en valeur absolue, égaux entre eux. In order to allow the axial guidance (along the X-X axis) of the rings 21 and 22, one of the rings, in this case the first ring 21 has an annular centering flange 25 extending axially. This flange is engaged in a complementary shoulder formed in the other of these rings, in this case the second ring 22. The flange and the complementary shoulder are spaced axially so as to have an axial play (along the axis XX) allowing axial positioning tolerance of these rings which is necessary to allow axial clamping by the clamping rods. In order to promote the guidance of the rollers each raceway has an annular abutment 26 serving to guide rollers to maintain them axially, the rotation on the cone tending to slide them towards the largest diameter of the cone. Ideally the ring 1 has means 27 defining the spaces between the rollers 4a, 7a of the same row of rollers in order to maintain a homogeneous distribution of the rollers along the length of the raceways. Such means may for example be a perforated conical grid 27 for each row of rolling. The perforations of a grid receive and position the rollers of the same row of rollers with respect to one another. The crown of the invention ideally has angles of inclination a1 and a2 Y-Y axes of the rollers 4a, 7a of the first and second rows of rollers 4, 7 which are, in absolute value, equal to each other.

Par ailleurs les rouleaux des première et seconde rangées 4 et 7 de rouleaux sont cylindriques et identiques entre eux. La longueur effective Leff d'un rouleau correspond à la longueur du profil du rouleau qui est destinée à venir en contact sur le chemin de roulement. Cette longueur effective est généralement inférieure à la longueur réelle du rouleau Lr car des chanfreins sont généralement disposés aux extrémités du profil destiné au roulement. Sur cette longueur effective Leff le profil du rouleau comporte une portion de profil rectiligne avec une tolérance au diamètre comprise entre +/- 5p m et préférentiellement comprise entre +/- 1pm, cette portion de profil rectiligne est préférentiellement de longueur inférieure ou égale à 5/6 de Leff. Sur cette même longueur effective Leff le profil du rouleau comporte deux portions de profil non rectilignes, dites portions de déchargement. Ces portions de déchargement sont situées de part et d'autre de la portion de profil rectiligne. Chaque portion de déchargement est formée en creux dans le rouleau, par rapport à la forme du profil rectiligne et a pour fonction d'atténuer les surcharges de contraintes qui apparaissent de part et d'autre de la portion de profil rectiligne. In addition, the rollers of the first and second rows 4 and 7 of rollers are cylindrical and identical to each other. The effective length Leff of a roll corresponds to the length of the profile of the roll which is intended to come into contact on the raceway. This effective length is generally less than the actual length of the roller Lr because chamfers are generally arranged at the ends of the profile intended for rolling. On this effective length Leff the roll profile comprises a straight profile portion with a diameter tolerance of between +/- 5 μm and preferably between +/- 1 μm, this rectilinear profile portion is preferably less than or equal to 5 μm in length. / 6 by Leff. On the same effective length Leff the roll profile comprises two non-rectilinear profile portions, said unloading portions. These unloading portions are located on either side of the rectilinear profile portion. Each unloading portion is formed recessed in the roll, relative to the shape of the rectilinear profile and has the function of attenuating the stress overloads that appear on either side of the rectilinear profile portion.

Chaque portion de profil non rectiligne est comprise entre deux espaces cylindriques circulaires droits espacés entre eux d'au plus 25pm. Chaque portion de profil non rectiligne est préférentiellement de longueur inférieure ou égale à 1/12 de Leff. Pour la compréhension de l'invention, sont considérés comme étant des rouleaux ayant une même valeur absolue d'angle d'inclinaison tous les rouleaux dont les axes d'inclinaison sont inclinés à plus ou moins 0.005% d'une valeur absolue moyenne des angles d'inclinaison de tous les rouleaux de la couronne. Cette valeur permet de tenir compte des défauts de positionnement angulaires entre les différents axes Y-Y des rouleaux. Pour la compréhension de l'invention, sont considérés comme étant des rouleaux identiques entre eux, des rouleaux dont les dimensions sont égales : - en longueur effective Leff à au plus 2% de la plus petite longueur effective de rouleau mesurable parmi ces rouleaux ; - en diamètre à au plus 0.01% du plus petit diamètre de rouleau mesurable parmi ces rouleaux. Egalement pour la compréhension de l'invention, les premier et second chemins de roulement de la bague intérieure sont considérés comme ayant une même valeur de diamètre moyen de roulement Dmoy dès lors que le plus grand de ces diamètres moyens est inférieur à 1.005 fois le diamètre moyen le plus petit. Each portion of non-rectilinear profile is between two straight circular cylindrical spaces spaced apart by at most 25pm. Each portion of non-rectilinear profile is preferably of length less than or equal to 1/12 of Leff. For the understanding of the invention, are considered to be rollers having the same absolute value of angle of inclination all the rollers whose inclination axes are inclined to plus or minus 0.005% of an average absolute value of the angles inclination of all the rollers of the crown. This value makes it possible to take account of angular positioning defects between the various Y-Y axes of the rollers. For the understanding of the invention, are considered to be rolls identical to each other, rollers whose dimensions are equal: in effective length Leff at most 2% of the smallest effective effective roll length among these rollers; in diameter at most 0.01% of the smallest measurable roll diameter among these rollers. Also for the understanding of the invention, the first and second raceways of the inner race are considered to have the same average rolling diameter value Dmoy since the largest of these average diameters is less than 1.005 times the diameter. the smallest medium.

Préférentiellement pour réaliser la couronne de l'invention, on fait en sorte que chaque rouleau 4a, 7a ait des dimensions telles que le rapport de sa longueur effective Leff sur son diamètre Dr soit supérieur à 1 et inférieur à 2. Avec un tel rapport Leff /Dr compris entre 1 et 2 on a un compromis qui permet : a) d'avoir une surface de contact entre rouleaux et chemins de roulement suffisamment importante pour limiter l'enfoncement de chaque rouleau (ce qui augmente la précision de positionnement de la couronne) ; et b) d'avoir une longueur de contact Leff entre rouleaux et chemin de roulement suffisamment faible pour limiter les frottements et l'échauffement à un niveau acceptable. Les caractéristiques de rigidité axiale et radiale des couronnes selon l'invention sont présentées sur les figures 2a à 2d, les angles a1 et a2 étant choisis dans l'intervalle 34-40°. La figure 2 e présente les caractéristiques d'une couronne dont les angles a1 et a2 sont de 45°, cette valeur étant hors du domaine 34-40° de l'invention. Sur la courbe 2a, on constate que pour un niveau de charge de 400kN, on obtient une rigidité axiale d'environ 6.5kN/}gym (correspondant à une charge axiale de 400kN) et une rigidité radiale d'environ 5kN/}gym (correspondant à une charge radiale de la couronne de 400kN). Le déplacement (axial ou radial) D (en }gym) de la I couronne correspondant une valeur de charge (axiale ou radiale) de X kN et à une rigidité (axiale ou radiale) de Y kN/}gym (correspondant à la charge X) est donné par la formule . D = X/Y. Preferably, to make the crown of the invention, it is arranged that each roll 4a, 7a has dimensions such that the ratio of its effective length Leff to its diameter Dr is greater than 1 and less than 2. With such a ratio Leff / Dr between 1 and 2 there is a compromise that allows: a) to have a contact surface between rollers and raceways large enough to limit the depression of each roller (which increases the positioning accuracy of the crown ); and b) having a contact length Leff between rollers and raceway sufficiently low to limit friction and heating to an acceptable level. The characteristics of axial and radial stiffness of the rings according to the invention are shown in FIGS. 2a to 2d, the angles a1 and a2 being chosen in the range 34-40 °. Figure 2 e shows the characteristics of a ring whose angles a1 and a2 are 45 °, this value being outside the range 34-40 ° of the invention. On the curve 2a, it can be seen that for a load level of 400kN, an axial stiffness of approximately 6.5 kN / g (corresponding to an axial load of 400 kN) and a radial rigidity of approximately 5 kN / g corresponding to a radial load of the crown of 400kN). The displacement (axial or radial) D (in} gym) of the corona corresponding to a load value (axial or radial) of X kN and a stiffness (axial or radial) of Y kN /} gym (corresponding to the load X) is given by the formula. D = X / Y.

Ainsi pour une couronne donc les angles a1 et a2 respectifs sont de 34° (couronne de la figure 2d) . - avec une charge axiale X de 400kN on a une rigidité axiale correspondante Y (lisible sur la courbe de rigidité axiale) d'environ 5.lkN/}gym ce qui correspond à un déplacement axial D de 78pm (soit 400/5.1) ; - avec une charge radiale X de 400kN on a une rigidité radiale correspondante Y (lisible sur la courbe de rigidité radiale) d'environ 5.7 kN/}gym ce qui correspond à un déplacement axial D de 70pm (soit 400/5.7). On s'aperçoit sur chacune des courbes 2a à 2e que les courbes de rigidités axiale et radiale d'une même couronne sont sensiblement parallèles entre elles et sont : - proches pour des valeurs a1 et a2 respectives comprises dans l'intervalle 34-40° ; et - éloignées pour des valeurs de a1 et a2 hors de l'intervalle 34-40°. Ces courbes sont superposées pour les valeurs a1 et a2 de 35.5°. Pour la couronne de la figure la ayant des angles a1 et a2 de 40°, la perte de rigidité est d'environ 10% par rapport à la couronne dotée d'un angle de référence de 35.5°. Cette perte de rigidité correspond à l'écart entre la rigidité minimale (axiale ou radiale) obtenue pour une couronne donnée d'angles a1 et a2 et la rigidité axiale ou radiale obtenue pour une couronne ayant un angle de référence a1 et a2 de 35.5°. Grâce à la sélection d'angles a1 et a2 des couronnes de l'invention, la perte de rigidité est inférieure à 10% par rapport à ladite couronne de référence à 35.5°. Les rigidités sont considérées proches lorsque l'écart entre rigidité axiale et radiale est inférieur à 25% de la rigidité la plus élevée. Thus for a crown so the respective angles a1 and a2 are 34 ° (crown of Figure 2d). with an axial load X of 400 kN one has a corresponding axial rigidity Y (readable on the axial stiffness curve) of approximately 5.lkN /} gym which corresponds to an axial displacement D of 78 μm (ie 400 / 5.1); - With a radial load X of 400kN one has a corresponding radial rigidity Y (readable on the radial stiffness curve) of about 5.7 kN /} gym which corresponds to an axial displacement D of 70pm (ie 400 / 5.7). It can be seen on each of the curves 2a to 2e that the axial and radial stiffness curves of the same ring are substantially parallel to each other and are: - close for respective values a1 and a2 lying in the range 34-40 ° ; and - distant for values of a1 and a2 outside the range 34-40 °. These curves are superimposed for the values a1 and a2 of 35.5 °. For the crown of Figure la having angles a1 and a2 of 40 °, the loss of rigidity is about 10% with respect to the crown with a reference angle of 35.5 °. This loss of rigidity corresponds to the difference between the minimum stiffness (axial or radial) obtained for a given ring of angles a1 and a2 and the axial or radial stiffness obtained for a ring having a reference angle a1 and a2 of 35.5 °. . Thanks to the selection of angles a1 and a2 of the crowns of the invention, the loss of rigidity is less than 10% relative to said reference ring at 35.5 °. Rigidities are considered close when the difference between axial and radial stiffness is less than 25% of the highest stiffness.

L'écart de rigidités moyen est d'environ 24% pour une couronne de l'invention ayant des angles a1 et a2 de 40° (figure 2a). L'écart de rigidités moyen est inférieur à 1% pour une couronne de l'invention ayant des angles a1 et a2 de 35.5° (figure 2b). L'écart de rigidités moyen est inférieur à 3% pour une couronne de l'invention ayant des angles a1 et a2 de 35° (figure 2c). The average deviation of stiffness is about 24% for a crown of the invention having angles a1 and a2 of 40 ° (Figure 2a). The average difference in stiffness is less than 1% for a ring of the invention having angles a1 and a2 of 35.5 ° (FIG. 2b). The average difference in stiffness is less than 3% for a ring of the invention having angles a1 and a2 of 35 ° (FIG. 2c).

L'écart de rigidités moyen est inférieur à 10% pour une couronne de l'invention ayant des angles a1 et a2 de 34°(figure 2d). Enfin l'écart de rigidités moyen est important, c'est-à-dire supérieur à 45% pour une couronne de hors du domaine de l'invention ayant des angles a1 et a2 de 45°(figure 2e). Ainsi pour les couronnes du domaine de l'invention ayant des angles a1 et a2 compris entre 34° et 40° et préférentiellement entre 35 et 37°, préférentiellement de 35.5°, les écarts entre rigidités axiale et radiale sont minimisés tout en ayant des valeurs de rigidités aussi importantes que possible ce qui favorise la précision de ces couronnes. The average deviation of stiffness is less than 10% for a crown of the invention having angles a1 and a2 of 34 ° (Figure 2d). Finally, the average difference in stiffness is large, that is to say greater than 45% for a crown out of the scope of the invention having angles a1 and a2 of 45 ° (FIG. 2e). Thus for crowns of the field of the invention having angles a1 and a2 between 34 ° and 40 ° and preferably between 35 and 37 °, preferably 35.5 °, the differences between axial and radial stiffnesses are minimized while having values rigidities as important as possible which favors the precision of these crowns.

Claims

Revendications1. Orientation ring (1) defining a roller bearing, the ring comprising: - an inner ring (2); an outer ring (3); - a first row (4) of rollers (4a) disposed between a first raceway of the inner race (2a) and a first raceway of the outer race (3a); - a second row (7) of rollers (7a) disposed between a second raceway of the inner ring (2b) and a second raceway of the outer ring (3b), said inner and outer rings (2, 3) being arranged around a crown orientation axis (XX), and each roll having a proper axis of revolution (YY), characterized in that: a) each of the first revolution roll axes (YY) of the first row (4) rollers (4a) is inclined with respect to the axis of orientation of the ring (XX) by an angle (a1) between 34 and 40 °; and b) each of the axes of revolution of the rollers (YY) of the second row (7) of rollers (7a) is inclined with respect to the axis of orientation of the ring (XX) by an angle (a2) included between 34 and 40 °.

2. Crown according to claim 1, characterized in that each axis of revolution (YY) of roll (4a) of the first row (4) is inclined relative to the axis of orientation of the ring (XX) of an angle (a1) between 35 and 37 °.

3. Crown according to at least one of the preceding claims, characterized in that each of the axes of revolution (YY) roller (7a) of the second row (7) is inclined relative to the axis of orientation of the crown (XX) of an angle (a2) between 35 and 37 °.

Orientation ring according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first and second raceways (3a, 3b) of the outer ring (3) form between them in a transverse section plane containing the axis of orientation of the crown (XX), a V having a tip oriented towards the axis of orientation of the crown (XX).

5. Crown according to claim 4, characterized in that the inner ring (2) comprises first and second rings (21, 22), these rings (21, 22) being in abutment against each other, the first ring (21) carrying the first race (2a) of the inner race (2) and the second race (22) carrying the second raceway (2b) of the inner race (2).

6. Crown according to claim 5, characterized in that said rings (21, 22) of the inner ring (2) are perforated and the ring (1) comprises a plurality of clamping rods, each clamping rod passing through a perforation (23). the first ring (21) of the inner ring (2) and a perforation (24) of the second ring (22) of the inner ring (2) to clamp these rings (21, 22) against each other.

7. Orientation ring according to at least one of the preceding claims, characterized in that: - the angles of inclination (a1 and a2) of the axes of revolution (YY) of the rollers (4a, 7a) of the first and second rows of rollers (4, 7) are, in absolute value, equal to each other and the rollers of the first and second rows of rollers are cylindrical and identical to each other.

8. Orientation ring according to at least one of the preceding claims, characterized in that each roller (4a, 7a) has dimensions such that the ratio between its effective length Leff and its diameter Dr is greater than 1 and less than 2.

9. milling turning machine tool comprising a workpiece door, characterized in that it comprises an orientation ring according to claim 4, the tip of said V is oriented towards the axis of orientation of the ring (XX). , the workpiece holder being assembled on one of said inner or outer rings.