Brevet FR2518675A1 — publié le 19830624

L'invention, concernant des paliers à rouleaux, est plus spécifiquement relative à un palier à rouleaux obliques en une ou deux rangées, qui est constitué par un anneau intérieur, un anneau extérieur, des rouleaux et une cage, les anneaux de roulement ne comportant pas de bords de guidage. Les paliers à rouleaux, sous forme de cylindres disposés obliquement, sont universellement connus Mais ces paliers présentent l'inconvénient qu'on doit toujours y prévoir des bords de guidage, à cause des forces axiales agissant sur les rouleaux, de sorte qu'ils ne constituent pas une solution optimale, ni pour la fabrication, ni en service Effectivement d'une part le glissement sur la piste est rendu plus difficile et d'autre part, sur les surfaces de départ, entre les surfaces frontales des rou- leaux et les bords, il se produit un frottement accru, avec échauffement supplémentaire des paliers Or il est évident qu'on peut remplacer ces dispositifs par un palier tel que celui représenté dans le brevet des E U A No 18 69890 En fait, quand on emploie des rouleaux barillets sphériques dans un palier de roulement à rotule, il est vrai qu'on n'a plus besoin d'avoir des bords, mais on obtient des grandes parties de glissement dans la piste La fabri- cation de rouleaux fortement incurvés est compliquée et coûOteuse, car on ne peut fabriquer chaque fois seulement que quelques rouleaux par le procédé dit en plongée. L'invention a donc pour objet d'améliorer encore un palier du genre indiqué dans l'indroduction, de façon à obtenir, avec une construction simple et des dimensions de paliers quelconques, dû capacités de sollicitation, radialement et axialement, aussi élevées que possible, avec un faible frottement de glissement, alors que les parties élémentaires (et en particulier les rouleaux) peuvent être fabriquées de manière simple, ' Les résultats visés sont atteints, conformément à l'invention, grâce au fait que les diamètres des rouleaux décroissent légèrement, tout au moins dans la région des deux surfaces frontales des rouleaux, à partir du milieu des rouleaux et que les pistes de roulement des anneaux extérieur et intérieur ont sensiblement la même forme. Par suite de la faible réduction du diamètre des rouleaux, tout au moins dans la région des surfaces frontales et des parties de pistes de roulement établies en conséquence, il se produit un rétrécissement d'écar- tement entre la piste de roulement de l'anneau intériaer et celle de l'anneau extérieur On obtient par suite une fixation des rouleaux, dans le sens transversal par rapport à la direction de roulement Les composantes des forces agissant sur-les rouleaux dans la direction de leur axe, par exemple-de la force centrifuge des rouleaux et du basculement des anneaux de roulement, sont absor- bées par les pistes de roulement Les bords de guidage désavantageux ne sont plus nécessaires Il est surprenant qu'il ne se produise pas de compression des rouleaux à l'intérieur de la fente de -la piste de roulement, allant en se rétrécissant, ce qu'on pourrait généralement crain- dre-en raison de la faible diminution de diamètre Le raccourcissement des rayons de rouleaux peut être telle- ment faible que les nouveaux rouleaux seront difficiles à distinguer des rouleaux cylindriques habituels Ils possèdent par suite leurs avantages, par exemple en ce qui concerne une fabrication aisée par le procédé dit en enfilade, mais non leurs inconvénients, en nécessitant des bords de guidage et l'obligation de rectifier les surfaces frontales des rouleaux Dans des paliers aussi grands qu'on veut, on peut monter dans le palier, sans difficulté, des rouleaux minces en grand nombre, ce qui permet d'atteindre une capacité de charge élevée des paliers à rouleaux obliques, dans le sens radial et dans le sens axial Lors du roulement, les parties à glisse- ment sont plus petites qu'avec les rouleaux barillets usuels. Par ailleurs, suivant certains aspects de l'invention: la décroissance s'effectue progressivement; elle est réalisée de façon à obtenir, dans la coupe lon- gitudinale du rouleau, une forme circulaire; le rayon de ladite forme circulaire est supérieur à dix fois la longueur du rouleau. Ainsi, selon un mode de réalisation préféré, la diminution des rayons des rouleaux est réalisée de façon progressive On obtient alors par exemple des rouleaux com- portant, au moins dans la région frontale des rouleaux, des surfaces d'enveloppe de rouleaux, incurvées en forme d'arc de cercle, en coupe longitudinale Avec le procédé en enfilade les rouleaux les plus simples à fabriquer sont ceux incurvés de façon convexe, ayant le meme rayon sur toute leur longueur Les avantages pleinement réalisables sont ceux attachés aux rouleaux dont les rayons de courbure excèdent dix fois la longueur de rouleau Les paliers compor- tant de tels rouleaux se distinguent mal diun palier à rou- leaux cylindriques et obliques. Eventuellement, toutes les tangentes à la courbe incurvée de la piste de l'anneau extérieur-coupent l'axe du palier d'un c 6 té et lui sont parallèles dans le cas extrême Suivant ce mode de réalisation possible de l'inven- tion, afin qu'il soit toujours certain de pouvoir effectuer le montage du palier avec le nombre maximal de rouleaux, les rayons perpendiculaires à laxe du palier, de la sur- face de la piste de roulement de l'anneau extérieur ne peuvent être à nouveau plus petits du côté de la mise en place. Les paliers à rouleaux inclinés selon l'invention peuvent être réalisés avec une seule rangée de rouleaux. Mais on peut aussi envisager, avec les mêmes avantages, un mode de réalisation à deux rangées avec disposition en X ou en 0 Pour des raisons d'assemblage, au moins un anneau de roulement seulement doit être divisé, si l'on veut le garnir avec le nombre maximal de rouleaux. L'invention sera expliquée plus en détail, à titre d'exemples seulement, avec référence aux dessins parmi lesquels: la figure 1 montre la section transversale partielle d'un palier à rouleaux obliques, disposés en une rangée selon l'invention; la figure 2 est une variante de la figure 1, avec des rouleaux à surface sphérique; la figure 3 montre un palier en deux rangées, semblable au mode de réalisation selon figure 2 et les figures 4 a à 4 c montrent, pour la comparaison, des rouleaux connus et le rouleau de la figure 2 de l'invention. Le palier à rouleaux obliques en une rangée est constitué par l'anneau extérieur 1, l'anneau intérieur 2, la cage à fenêtres 5 et les rouleaux 4 Ici les rouleaux 4 comportent une partie médiane cylindrique 4 ' et, dans les deux régions des surfaces frontales, des parties d'extré- mité 4 " présentant des diamètres 5 qui vont en décroissant. Les pistes de roulement 1 ' et 2 ' de l'anneau extérieur 1 et de l'anneau intérieur 2 sont réalisées de façon corres- pondante Avec la décroissance, représentée ici de façon exagérée, du diamètre 5, on obtient, dans les deux direc- tions axiales, un rétrécissement de l'écartement entre anneau extérieur 1 et anneau intérieur 2, ce qui empêche le déplacement axial des rouleaux 4 en dépit de l'absence du bors de guidage. Le mode de réalisation selon figure 2 présente une structure semblable Ici on a prévu, entre anneau extérieur 7 et anneau intérieur 8, des rouleaux 9 ayant des diamètres 5 décroissants, dont le centre de courbure 11 est situé loin au-delà de l'axe 10 du palier, le rayon 12 étant supérieur à dix fois la longueur 15 du rouleau. La courbure de rayon 12,-représentée avec exagération, produit, conjointement avec Ies pistes de roulement, in- curvées en conséquence, la fixation axiale des rouleaux 9. 25186:75 Comme le montre la figure 3, des paliers en deux rangées peuvent être aussi agencés conformément à l'inven- tion Dans le cas présent deux paliers à disposition en O selon figure 2 sont assemblés Leurs-parties essentielles sont les deux anneaux intérieurs 14, les deux rangées de rouleaux 15, dont la aforme correspond à celle du rouleau 9 de la figure 2, et l'anneau extérieur 16, d'une pièce, Une. telle disposition est de braucoup préférable, pour la fabrication et le fonctionnement,par exemple à celle d'un palier à rouleaux coniques. Comme il a déjà été indiqué plus haut, la décrois- sance des diamètres de rouleaux a été représentée avec exagération; c'est pourquoi on a encore, dans les dessins, les figures 4 a, 4 b, 4 c La figure 4 a montre un rouleau cylindrique habituel, la figure 4 b, le rouleau selon l'in- vention, à grand rayon de courbure, et la figure 4 c, un rouleau barillet habituel La comparaison fait valoir que le rouleau selon figure 4 b est nettement plus voisin du rouleau selon figure 4 a que celui selon figure 4 c Son incorporation dans le palier, avec des profils deyro ue- ment correspondants, apporte donc les avantages des paliers à rouleaux cylindriques obliques sans entrainer leurs inconvénients sous la forme de bords de guidage Vis à vis du rouleau barillet selon figure 4 c, elle permet, à part la possibilité d'une plus longue dimension, une fabrication sensiblement meilleur marché par le procédé en enfilade Par contre, à cause de la forte courbure, le rouleau barillet peut être seulement fabriqué isolément par le procédé en plongée. R EVE ND IC A T IONS 1 Palier à rouleaux obliqutes en une ou deux ran- gées, qui est constitué par ue anneau intérieur, un anneau extérieur, des rouleaux et une cage, les anneaux de roule- ment ne comportant pas de bords de guidage, caractérisé en ce que les diamètres ( 5) des rouleaux ( 4,9) décroissent légèrement, tout au moins dans la région des deux surfaces frontales ( 6):des rouleaux ( 4,9), à partir du milieu des rouleaux et que les pistes de roulement des anneaux exté- rieur ( 1,7) et intérieur ( 2,8) ont sensiblement la même forme. 2 Palier à rouleaux obliques, selon la-reven- dication 1, caractérisé en ce que la décroissance s'effec- tue progressivement. 3 Palier à rouleaux obliques, selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que la décroissance est réalisée de façon à obtenir, dans la coupe longitudinale du rouleau, une forme circulaire. 4 Palier à rouleaux obliques, selon la reven- dication 3, caractérisé en ce que ladite forme circulaire correspond à un rayon ( 12) supérieur à dix fois la lon- gueur ( 13) du rouleau. Palier à rouleaux obliques, selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que toutes les tangentes à la courbe incurvée de la piste de l'an- neau extérieur ( 1,7) coupent l'axe ( 10) du palier d'un c 8 té et lui sont parallèles dans le cas extrême. 6 Palier à rouleaux obliques, selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le centre de courbure des rouleaux ( 9) est situé loin au- delà de l'axe (l O) du palier.