Brevet FR2750466A1 — publié le 19980102

PALIER A ROULEMENT SUPPORTANT DES CHARGES AXIALES L'invention se rapporte à un palier supportant des charges axiales, comprenant au moins une paire de roulements séparés, disposés sur un arbre, pour supporter l'un les charges axiales et l'autre les charges radiales. Pour des paliers devant supporter aussi bien des charges radiales que des charges axiales, on utilise généralement des roulements à rouleaux coniques ou des roulements à billes à contact oblique. Dans le cas de transmissions supportant des charges importantes, un jeu axial variant de façon continue dans le cas de variations de température doit être prévu en particulier pour des arbres de transmission supportés à leurs deux extrémités. A cela s'ajoutent des forces axiales de poussée extrêmes en cas de variations de charge et des décalages en fonction de la charge dans le cas de dentures obliques. Avec les roulements à rouleaux coniques précités, le réglage optimal ne peut être réalisé que pour des conditions de fonctionnement bien définies. Pour toutes les autres conditions de fonctionnement (fonctionnement à froid, surchauffe, changement de charge, flexion de l'arbre, etc.), il est nécessaire d'avoir recours à des compromis. La même chose est valable pour la transmission suivant le document DE-A-11 71 273 dans laquelle la dilatation thermique des pièces intervient dans la précontrainte des roulements à rouleaux coniques. Dans le palier d'arbre suivant le document DE-A-709 768, les charges axiales et les charges radiales sont subdivisées pour être transmises les unes par une butée à rouleaux coniques et les autres par un roulement à rouleaux cylindriques. Le montage axial relativement rigide doit être rendu élastique par l'utilisation d'une rondelle à élasticité axiale, cela afin d'empêcher une destruction du palier dans les conditions énumérées ci-dessus. Toutefois, dans ce cas également, la précontrainte varie avec les conditions de fonctionnement variables. Dans le cas de charges axiales importantes, il n'est pas possible d'empêcher un jeu de l'arbre en entier. Le but de la présente invention est de créer un palier du type défini en préambule qui assure une absence de jeu axial dans toutes les conditions de fonctionnement. Ce but est atteint, selon l'invention, par le fait que la butée à roulement comporte des rouleaux bombés et des pistes de roulement correspondantes. Les rouleaux bombés sont de préférence disposés de manière que leurs axes soient orientés radialement et sont légèrement déplaçables en translation radiale. Même sous des conditions les plus défavorables, avec dilatation thermique maximale, etc., le palier n'est pas précontraint. A l'arrêt, les rouleaux disposés en partie haute et en partie basse se déplacent par gravité entre les parties moins espacées des pistes de roulement des rondelles de la butée et ramènent ainsi le jeu axial à zéro. En fonctionnement, la force centrifuge des rouleaux l'emporte, de manière que les rouleaux se trouvent déplacés radialement vers l'extérieur, entre les parties plus rapprochées des pistes de roulement, ce qui donne le même effet de compensation de jeu. Par conséquent, le palier conforme à l'invention fonctionne sans jeu axial dans toutes les conditions de fonctionnement et convient en particulier à des trans- missions subissant des charges importantes. De préférence, les rouleaux de la butée à roulement sont réalisés sous forme d'aiguilles bombées ayant une longueur au moins deux fois supérieure à leur plus grand diamètre. De préférence, les centres des rayons de courbure des pistes de roulement pour les rouleaux ou aiguilles sont disposés sur un cercle dont le centre se trouve sur l'axe central du palier. De préférence, les rouleaux sont déplaçables librement en translation radiale. La figure unique du dessin annexé est une coupe longitudinale d'un palier comprenant un roulement à rouleaux cylindriques et une butée à roulement à aiguilles bombées. L'arbre 1 représenté d'une transmission comporte à chaque extrémité une paire de roulements 2, 4 supportant l'un les efforts radiaux et l'autre les efforts axiaux. Seule une de ces paires de roulements est représentée. Les efforts radiaux sont supportés par un roulement à rouleaux cylindriques 2 qui comporte une bague intérieure 3 sans épaulements et permet ainsi un positionnement libre de l'arbre 3 en direction axiale. Les efforts axiaux sont supportés par une butée à rouleaux 4 comprenant des aiguilles bombées 5. Ces aiguilles sont effilées, présentent un rayon de courbure important et possèdent une longueur à peu près quatre fois supérieure à leur plus grand diamètre au milieu de leur longueur. Les axes 7 des aiguilles 5 sont orientés radialement. Les deux rondelles 6 de la butée 4 comportent des pistes de roulement 8 ayant des profils incurvés de façon correspondante. Compte tenu des aiguilles 5 symétriques orientées radialement, les centres 9 des rayons de courbure 10 du profil des pistes de roulement 8 sont situés sur un cercle dont le centre 11 se trouve sur l'axe central du palier. Comme indiqué, les deux roulements 2, 4 sont fixés dans un logement 12. Lorsque les conditions de fonctionnement varient sous l'effet de la température, des charges etc. et provoquent par exemple un léger déplacement du bout d'arbre 1 dans le logement 12 dans le sens de la flèche 13, l'intervalle entre les rondelles 6 de la butée axiale 4 augmente. Lorsque l'arbre est à l'arrêt, les aiguilles 5 supérieure et inférieure représentées se déplacent vers le bas sous l'effet de la gravité. Du fait de la forme bombée, la section médiane plus épaisse de ces aiguilles parvient entre les parties plus rapprochées des pistes de roulement 8 des rondelles 6 et compense ainsi le jeu axial. Pendant le fonctionnement, la force centrifuge l'emporte et les aiguilles 5 représentées se déplacent toutes deux radialement vers l'extérieur, procurant ainsi le même résultat. Du fait du mouvement de roulement continu en fonctionnement, aucun effet de frottement d'adhérence ne se produit malgré l'angle de bombement faible sur les aiguilles 5 et les pistes de roulement 8. Cela garantit une adaptation continue dans le sens d'une suppression du jeu axial, dans toutes les situations de fonctionnement. Etant donné qu'à l'autre extrémité non représentée de l'arbre 1 se trouve également une butée à rouleaux 4, mais agissant dans le sens contraire, il se produit une compensation du jeu dans les deux sens. L'application mentionnée et décrite de l'invention dans le cas d'une transmission n'a été donnée qu'à titre d'exemple. L'utilisation des caractéristiques de l'invention est avantageuse de la même manière dans le cas de rouleaux, cylindres, roues, moteurs, broches, appareils de transport, et en général partout o du jeu axial dû au fonctionnement, au vieillissement ou à l'usure doit être automatiquement compensé. REVENDICATIONS 1. Palier supportant des charges axiales, comprenant au moins une paire de roulements séparés, disposés sur un arbre et supportant l'un les efforts axiaux et l'autre les efforts radiaux, caractérisé par le fait que le roulement supportant les efforts axiaux est une butée à roulement (4) comportant des rouleaux (5) bombés et des pistes de roulement (8) correspondantes. 2. Palier suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les rouleaux sont réalisés sous forme d'aiguilles (5) bombées ayant une longueur au moins deux fois supérieure à leur plus grand diamètre. 3. Palier suivant la revendication i ou 2, caractérisé par le fait que les centres (9) des rayons de courbure (10) définissant les pistes de roulement (8) pour les rouleaux ou aiguilles (5) sont situés sur un cercle dont le centre (11) se trouve sur l'axe central du palier. 4. Palier suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les rouleaux ou aiguilles (5) sont librement déplaçables en translation radiale.