Que savez-vous du roulement ?

Caractéristiques de mouvement
Lorsque le palier lisse fonctionne, un mince film d'huile est nécessaire entre le coussinet et l'arbre rotatif pour le lubrifier. Si la lubrification est mauvaise, il y a un frottement direct entre le roulement et l'arbre, et le frottement produira une température très élevée, bien que le roulement soit constitué de matériaux en alliage spéciaux à haute température, mais la température élevée générée par le frottement direct est toujours assez pour le brûler. Le coussinet de roulement peut également brûler en raison d'une charge excessive, d'une température élevée, d'impuretés dans l'huile lubrifiante ou d'une viscosité anormale et d'autres facteurs. Le palier lisse a été endommagé suite à la combustion du carreau.

Usinage des coussinets
Le coussinet à paroi épaisse peut être coulé et une couche d'alliage de roulement (appelée chemise de roulement) peut être coulée sur la surface intérieure du coussinet pour améliorer les performances de friction. Afin de bien attacher l'alliage du roulement et le coussinet, diverses formes de mortaise, de rainure ou de filetage sont souvent réalisées sur la surface intérieure du coussinet. Les roulements à paroi mince peuvent être produits en série par laminage continu de plaques bimétalliques.
La métallurgie des poudres consiste à mélanger des matériaux de base tels que le fer ou le cuivre sous forme de poudre avec du graphite, puis à les presser et à les fritter. Ses pores peuvent stocker de l’huile lubrifiante, appelée huile de roulement.
Le matériau du coussinet de roulement est généralement mou, le cylindre intérieur ne doit pas être traité par méthode de meulage, peut être traité par méthode d'alésage, d'alésage au diamant, de grattage ou de meulage. La méthode de meulage ne doit pas être utilisée pour correspondre au diamètre de l'arbre, mais doit utiliser une tige de rodage spéciale de la même taille que le trou de roulement. Le grattage est surtout utilisé pour les appuis partiels de carrelage, avec un grattoir à lame large. Lors du grattage à la main, la rayure doit être superficielle. Le coussinet de roulement avec une forme de surface intérieure complexe doit adopter une méthode d'alésage spéciale en fonction de la forme spécifique.

Le matériau du roulement se caractérise par un faible coefficient de frottement, une résistance à la fatigue suffisante, de bonnes performances de fonctionnement et une bonne résistance à la corrosion. Les matériaux de roulement couramment utilisés sont l'alliage de roulement (Babbitt), l'alliage de cuivre, la métallurgie des poudres, la fonte grise et la fonte résistante à l'usure.
Les matériaux de coussinets non lubrifiés sont principalement constitués de trois catégories de polymères, de graphite de carbone et de céramiques spéciales.
polymère
Le polymère est également connu sous le nom de matériaux polymères organiques, plastiques techniques. Les matériaux couramment utilisés sont la résine phénolique, le nylon, le polytétrafluoroéthylène (PTFE), etc. Les roulements non lubrifiés en plastique (tels que le PTFE) peuvent résister aux acides forts et aux alcalis faibles, et ont une bonne résistance à l'enrobage, à l'antifriction et à l'usure. La feuille de polytétrafluoroéthylène est estampée dans une bague d'étanchéité à lèvre, un coussinet de roulement, un segment de piston et un joint, etc., qui sont appliqués au convoyeur à bande, à la machine à écrire, à la machine à coudre, au tourne-disque, à la pompe à eau, aux machines textiles et aux machines agricoles.
Le polymère présente les caractéristiques de légèreté, d'isolation, d'antifriction, de résistance à l'usure, d'autolubrification, de résistance à la corrosion, de processus de moulage simple et d'efficacité de production élevée. Par rapport aux matériaux métalliques, leurs propriétés tribologiques sont sensibles à la température et à l'humidité ambiantes, et les caractéristiques liées à la viscoélasticité sont significatives, de sorte que l'écart entre le coussinet et le tourillon est plus grand. Et en raison de sa faible résistance mécanique, de son petit module élastique, de sa mauvaise absorption de l'huile lubrifiante et de sa limite de vitesse de travail et de valeur de pression du roulement.
carbone-graphite
Le roulement en carbone-graphite peut être utilisé dans des environnements difficiles. Plus la teneur en graphite est importante, plus le matériau est mou, plus le coefficient de frottement est faible.
Le graphite de carbone a généralement une bonne conductivité électrique, une bonne résistance à la chaleur, une bonne résistance à l'usure, une autolubrification, une stabilité à haute température, une forte résistance à la corrosion chimique, une conductivité thermique plus élevée que le polymère et un faible coefficient de dilatation linéaire. Le facteur de frottement et le taux d'usure avec une surface chromée sont très faibles dans des conditions atmosphériques et à température ambiante. Ses propriétés auto-humidifiantes et antifriction dépendent de la quantité de vapeur d’eau adsorbée, mais perdront leur pouvoir lubrifiant à très faible humidité. La résistance à l'usure du graphite de carbone peut être améliorée en appliquant un revêtement résistant à l'abrasion. Le carbone-graphite peut également être utilisé comme matériau de roulement lubrifié à l'eau.
Le graphite peut non seulement être utilisé comme lubrifiant solide, peut être ajouté à la résine, au métal, à la céramique et à d'autres matériaux, augmenter l'antifriction de ces matériaux, mais peut également être utilisé directement comme matériau de paire de friction, comme la fabrication du papier, transformation du bois, textile, aliments et autres endroits de roulements résistants à l'huile, paliers lisses à haute température, bagues d'étanchéité, segments de piston, grattoirs, etc. Le symbole représentatif de « classe » des matériaux carbone-graphite pour l'ingénierie mécanique est M, et il existe quatre séries : matériaux carbone-graphite, matériaux graphite électrochimiques, matériaux composites résine-carbone et matériaux graphite métallique.
céramique
Les céramiques sont des minéraux naturels inorganiques non métalliques ou des composés artificiels utilisés comme matières premières, par broyage, formage et frittage à haute température, composés de nombreux petits cristaux inorganiques non métalliques et d'une phase vitreuse de matériaux non métalliques. Les céramiques traditionnelles sont constituées de minéraux naturels inorganiques non métalliques, tels que l'argile, le feldspath, le quartz, etc. Les céramiques spéciales sont fabriquées à partir de composés artificiels comme matières premières. Les céramiques utilisées en construction mécanique sont généralement des céramiques spéciales à base d'alumine, d'oxyde de magnésium, de zircone, d'oxyde de plomb, d'oxyde de titane, de carbure de silicium, de carbure de bore, de nitrure de silicium, de nitrure de bore et d'autres composés artificiels.
Les propriétés des céramiques sont largement déterminées par leur microstructure, notamment la taille et la distribution des grains, la composition et la teneur en phase vitreuse, ainsi que la nature, la teneur et la répartition des impuretés. La microstructure est déterminée par les matières premières, la composition et le processus de fabrication. Les caractéristiques communes de la céramique sont une dureté et une résistance à la compression élevées, une résistance aux températures élevées, une résistance à l'usure, une résistance à l'oxydation, une résistance à la corrosion, une fragilité, une résistance aux chocs et une non-ductilité.
La céramique est un nouveau type de matériau de roulement sans lubrification, notamment SiC et Si3N4, leur résistance, leur résistance à la chaleur et leur résistance à la corrosion sont très bonnes, leurs propriétés tribologiques sont également très bonnes.