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

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Calcul des charges
4. Calcul des charges
NTN
Pour calculer les charges appliquées aux roulements,
il faut avant tout déterminer les efforts appliquées sur
l’arbre. Ces efforts comprennent le poids du rotor, les
charges provenant du fonctionnement de la machine et
de la transmission de puissance. Ces charges peuvent
être obtenues par des calculs théoriques, mais en général
les montages sont souvent soumis à d’autres efforts
difficiles à déterminer par les procédés mathématiques
classiques.
Une méthode permettant de déterminer ces charges
est donnée ci-dessous.
4.1 Charges appliquées sur les arbres
4.1.1 Facteur de charge
Dans la plupart des cas, les charges réelles
appliquées sur les arbres sont plus importantes que
celles calculées, en raison de vibrations, de chocs, etc…
La charge réelle appliquée peut être obtenue en
utilisant la formule (4.1).
K = fw x Kc ……..……………………… (4.1)
où,
K : effort réel, en N
fw : facteur de charge (tableau 4.1)
Kc : effort théorique calculé, en N
=
Ks Kt tan α (denture droite) (4.3a)
=
=
=
K t
.
.
√
.
tan α
cosβ
(denture hélicoïdale) (4.3b)
+
Kr Kt 2 Ks 2 (4.4)
Ka Kt tan β (denture hélicoïdale) (4.5)
où,
Kt : effort tangentiel, en N
Ks : effort radial, en N (effort de séparation)
Kr : résultante effort tangentiel et séparation, en N
Ka : effort axial, en N
H : puissance transmise, en kW
n : vitesse de rotation, en tr/min
Dp : diamètre primitif, en mm
α : angle de pression réel de fonctionnement, en degrés
: angle d’hélice de fonctionnement, en degrés
β
Etant donné que la charge réellement appliquée sur
un engrenage inclue également les résultantes de chocs
et de vibrations, la charge théorique obtenue par les formules
ci-dessus doit être corrigée par un facteur d’engrenage
fz (voir tableau 4.2).
Tableau 4.1 : Facteur de charge fw
Types de chocs
fw
Applications
Peu ou pas de
chocs
~
1.0 1.2
~
Chocs modérés 1.2 1.5
Chocs
importants
~
1.5 3.0
Machines électriques, machinesoutils,
instruments de mesure
Véhicules ferroviaires, automobiles, laminoirs,
machines à travailler les métaux,
machines à papier, travail des matières
plastiques, machines d’imprimerie, aéronautique,
machines textiles, machines
électriques, équipement de bureau
Broyeurs, machines agricoles, matériel de
travaux publics, grues
Figure 4.1 : Efforts sur engrenage droit
Ks
Kt
3.1.1 Charges sur les engrenages
Les charges sur engrenages se décomposent en trois
types d’efforts : l’effort tangentiel Kt, l’effort radial Ks et
l’effort axial Ka.
Les valeurs et les directions de ces efforts dépendent
du type d’engrenage. Les méthodes de calcul données
ci-dessous permettent de déterminer les efforts sur les
engrenages parallèles et concourants.
(1) Effort sur les engrenages parallèles
Les charges sur les roues dentées droites ou
hélicoïdales sont visualisées sur les figures 4.1 à 4.3.
Les valeurs de ces efforts se calculent grâce aux
formules (4.2) à (4.5).
x
.
19.1 10 6 H
K t =
n
D p
.
N
(4.2)
Kt
Kr
Ks
Ks Ka
Kt
Figure 4.2 : Efforts sur engrenage hélicoïdal
Figure 4.3 : Résultantes radiales
Dp
A-21