Roulements à billes et à rouleaux - NTN-SNR: подшипники

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Charge de base et durée de vie
3. Charge de base et durée de vie
NTN
3.1 Durée de vie
Lorsque les roulements travaillent dans des conditions
de fonctionnement normales, les surfaces de chemin de
roulement et d’élément roulants sont continuellement
soumises à des pressions qui conduisent à leur écaillage.
Ceci est dû à la fatigue de la matière et peut entraîner
un disfonctionnement du roulement. La durée de vie
d’un roulement est le nombre de tours effectués par
celui-ci, avant que n’apparaissent les premiers écaillages
des surfaces du chemin de roulement ou des éléments
roulants.
En plus du phénomène d’écaillage décrit ci-dessus,
d’autres causes sont à l’origine d’un éventuel
disfonctionnement : grippage, usure, fissures, claquements,
corrosion, etc. Cependant, ces causes sont
généralement dues à un mauvais choix de roulement,
montage incorrect, défauts de lubrification, défauts
d’étanchéité, etc. Par conséquent, la duré de vie des
roulements peuvent être augmentée en prenant des
précautions.
=( )
C 3
Pour des roulements à billes : L 10 3.1
P
=( )
C 10/3
Pour les roulements à rouleaux : L 10 3.2
P
où,
L10 : durée de vie nominale en millions de tours
C : charge de base dynamique en N {kgf}
(Cr: roulements radiaux, Ca: roulements axiaux)
P : charge dynamique équivalente appliquée en N {kgf}
(Pr: roulements radiaux, Pa: roulements axiaux)
La relation entre la vitesse de rotation n et le facteur
de vitesse fn ainsi que celle entre la durée de vie L10h et
le facteur de vie fh sont données dans le tableau 3.1 et
la figure 3.1.
Tableau 3.1 : Relation entre la durée de vie, le facteur de vie et
le facteur de vitesse
n : vitesse de rotation en min –1 40,000
3.2 Durée de vie nominale et charge dynamique
de base
Sur une série de roulements identiques, soumis aux
mêmes conditions, les variations de durée de vie sont
considérables.
Celles-ci sont surtout dues à des différences de fatigue
de la matière. Par conséquent, il faut prendre en
considération ces variations de fatigue de la matière
pour calculer la durée de vie. La durée de vie nominale
est définie ci-dessous.
La durée de vie nominale est le nombre de tours à
vitesse donnée qu’atteignent ou dépassent 90% des
roulements d’un même lot soumis aux mêmes conditions
de fonctionnement, avant l’apparition des premiers
écaillages, signe de fatigue de la matière. Lorsque les
roulements ont été soumis à des vitesses constantes, la
durée de vie nominale (90% de fiabilité) est exprimée
comme le nombre total d’heures de fonctionnement.
La charge dynamique de base est la charge constante
que supporte un roulement pour atteindre une durée de
vie nominale de 1 millions de tours. La charge prise en
compte est purement radiale pour les roulements
radiaux, et purement axiale pour les butées. Elles sont
appelées « charge de base dynamique (Cr ) » et « charge
de base dynamique axiale (Ca) ».
Les charges dynamiques de base indiquées dans ce
catalogue sont valables pour tous les roulements
fabriqués avec des matériaux standard NTN et suivant
des procédés standard NTN.
Le rapport entre la charge dynamique du roulement, la
charge appliquée et la durée de vie est donné par la
formule suivante.
Classement
Durée de vie
L10h h
Facteur durée
fh
Facteur de
vitesse
fn
n
min -1
60,000
40,000
30,000
20,000
15,000
10,000
8,000
6,000
4,000
3,000
2,000
1,500
1,000
800
600
100
10
400
300
200
150
80
60
40
30
20
15
Roulement à billes
10 6 C
( )
60n
fn
0.082
0.09
0.12
0.14
0.16
0.18
h
80,000
60,000
40,000
30,000
20,000
15,000
0.20
10,000
0.22
0.24
0.26
0.28
0.30
0.35
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.1
1.2
1.3
1.4
0.10
1.0
1.49
fn
P
C
P
33.3
( )
n
L10h
8,000
6,000
4,000
3,000
2,000
1,500
1,000
900
800
700
600
500
400
300
200
= 500 fh 3 60n
1/3
Roulements à billes
3
5.4
5 60,000
40,000
4.5
30,000
4
20,000
15,000
3.5
10,000
8,000
3 6,000
2.5
2
1.9
1.8
1.7
1.6
1.5
1.4
1.3
1.2
1.1
fh n fn L10h
1.0
0.95
0.90
0.85
0.80
0.75
0.74
min -1
4,000
3,000
2,000
1,500
1,000
800
600
400
300
200
150
100
80
60
40
30
20
15
10
Roulement à rouleaux
10 6 C
( )
0.106
0.12
0.14
0.16
0.18
0.20
0.22
0.24
0.26
0.28
0.30
0.35
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.44
h
P
80,000
60,000
30,000
20,000
15,000
10,000
8,000
6,000
4,000
3,000
2,000
1,500
1,000
900
800
700
600
500
400
4.6
4.5
4
3.5
3
2.5
2
1.9
1.8
1.7
1.6
1.5
1.4
1.3
1.2
1.1
1.0
0.95
0.90
300 0.85
200
10/3
fn
0.80
C
P
fh
0.76
= 500 fh
33.3
( n )
3/10
Roulements à rouleaux
10/3
A-17