UN roulement à billes , également connu sous le nom de roulement à bras rotatif, est une sorte de roulement à bras roulant non rotatif qui utilise des billes sur leurs arcs intérieur et extérieur pour maintenir les surfaces d'appui intérieures séparées les unes des autres. Les rouleaux de roulement sont situés à l'intérieur des bras roulants, tandis que les rouleaux du roulement à billes sont souvent situés à l'extérieur du boîtier de roulement. Le bras de roulement externe du boîtier de roulement est en contact avec un ensemble de broches qui tournent, tandis que la surface de roulement interne est en contact avec un aimant ou une source d'énergie électrique. En raison de la façon dont l'ensemble de roulement à billes est conçu, les billes de différentes tailles peuvent entrer en contact les unes avec les autres ou plusieurs autres billes à la fois. Cela peut provoquer des frottements dans le roulement, c'est pourquoi les roulements à billes sont souvent intégrés dans les moteurs hautes performances pour éliminer ces problèmes.
Un roulement à billes n'utilise aucune pièce mobile, de sorte que la quantité de frottement créée est entièrement due aux billes elles-mêmes. Afin de permettre aux billes de différentes tailles de tourner, elles doivent pouvoir entrer en contact avec chaque partie du boîtier de roulement en même temps, ce qui augmente considérablement la quantité de frottement. Les billes tournent sur deux axes différents, chaque axe ayant un moment cinétique différent. En raison du moment cinétique, les billes se déplacent de manière aléatoire, c'est pourquoi elles ont tendance à monter et descendre les pistes de roulement.
La quantité de frottement créée par les roulements à billes dépend à la fois de leur conception et des matériaux dont ils sont faits. Pour cette raison, le plastique et le polycarbonate sont généralement plus efficaces pour créer des niveaux de friction élevés. Alors que les roulements à billes en polycarbonate ont tendance à avoir des niveaux de frottement inférieurs à ceux du plastique, ils peuvent toujours bien fonctionner avec des plastiques qui ont un point de fusion plus bas. Les roulements à billes en plastique ont également tendance à être durables et solides, ce qui leur permet d'être utilisés sur certains des équipements les plus sensibles au poids.
Il existe deux principaux types de conceptions de roulements à billes : les charges axiales et les charges radiales. Une charge axiale est une charge formée par deux billes se déplaçant dans le même sens. Les charges radiales sont similaires à celles de la charge axiale d'un roulement, mais elles sont formées sur une charge axiale qui se déplace dans une direction différente. La charge radiale la plus courante rencontrée dans les équipements industriels est générée par les rotors d'une machine. Ils sont utilisés pour assurer un fonctionnement en douceur dans les cas où un roulement à rouleaux doit être tourné. Ils sont aussi parfois utilisés pour contrebalancer le poids d'autres composants plus lourds.
Un problème courant qui peut survenir avec les roulements à billes en acier est l'accumulation de rouille. La rouille est généralement causée par des soins inappropriés, en particulier en ce qui concerne le nettoyage. Cela peut également être causé par la chaleur générée lors du traitement, ainsi que par l'huile utilisée dans certaines machines. S'il n'est pas correctement entretenu, il peut également entraîner une corrosion par des particules de rouille.
Les roulements à billes en acier ont tendance à être beaucoup moins chers à produire. C'est parce qu'ils ne nécessitent pas autant de machines pour les produire. Leur principale limitation est leur incapacité à fournir un frottement latéral ou axial important. Le frottement radial et axial est nécessaire pour un fonctionnement plus fluide et plus sûr et peut réduire le risque de défaillance par fatigue des machines. Malheureusement, en raison du coût des billes d'acier, il n'est souvent pas pratique d'en installer plus que quelques-unes dans une machine. Il est également très difficile d'ajouter un roulement à billes à une conception qui contient déjà des billes ou une cage, en raison d'une contamination potentielle.
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