Pour les moteurs verticaux où une force axiale existe objectivement, la plupartroulements à billes à contact obliquesont utilisées, c'est-à-dire que la capacité de charge axiale du corps du palier est utilisée pour équilibrer la force axiale descendante générée par le poids du rotor du moteur vertical.
Dans la conception structurelle du système de roulements d'un moteur, les roulements à billes à contact oblique jouent généralement un rôle simultané d'équilibrage des forces axiales et de positionnement. Qu'ils soient installés en haut ou en bas du moteur, ces roulements compensent la force verticale descendante générée par le poids propre du rotor. Ainsi, lorsqu'un roulement est installé en bas du moteur, il exerce une force de levage sur le rotor ; et lorsqu'il est installé en haut, il exerce une force de traction. C'est pourquoi, pour les moteurs verticaux, on utilise généralement un jeu de roulements à billes à contact oblique à une rangée.
D'un point de vue théorique, les roulements à une rangée de billes peuvent supporter des charges radiales et des charges axiales unidirectionnelles. Les angles de contact standard pour ce type de roulement sont de 15°, 25° et 40°. Plus l'angle de contact est grand, plus la capacité de charge axiale est importante. Cependant, plus l'angle de contact est petit, plus le roulement est adapté aux vitesses de rotation élevées. Par conséquent, le choix de l'angle de contact du roulement doit prendre en compte la vitesse du moteur.
Les roulements à billes à contact oblique à deux rangées se déclinent en deux configurations : une rangée composée d’une bague extérieure et de deux bagues intérieures, et une rangée composée d’une bague extérieure et d’une seule bague intérieure. Structurellement, deux roulements à billes à contact oblique à une rangée sont assemblés à l’arrière, partageant ainsi les bagues intérieure et extérieure. Ils peuvent supporter une charge radiale et une charge axiale bidirectionnelle. Ce type de roulement est principalement utilisé dans les broches de machines-outils, les moteurs à haute fréquence, les turbines à gaz, les pompes à huile, les compresseurs d’air, les machines d’impression, etc.
En pratique, les roulements à contact oblique à une rangée, montés dos à dos (DB) ou face à face (DF), ainsi que les roulements à deux rangées, peuvent supporter des charges radiales et des charges axiales bidirectionnelles. Le montage en série de roulements à contact oblique à une rangée (DT) convient uniquement aux applications où la charge axiale unidirectionnelle est importante et où la charge nominale d'un seul roulement est insuffisante.
Dans les conditions réelles d'utilisation du moteur, outre la force axiale pendant le fonctionnement du moteur, si le défaut d'alignement du centre de l'arbre causé par des facteurs de déflexion tels que l'arbre ou le carter doit également être pris en compte, des roulements sphériques peuvent également être utilisés.
Date de publication : 7 novembre 2024