Timken - Roulements à rouleaux cylindriques

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LUBRIFICATION

LUBRIFICATION À LA GRAISSE

La lubrification à la graisse s’applique généralement aux applications

dont la vitesse est faible à modérée et dont les températures de

fonctionnement se situent dans les limites imposées par la graisse.

Il n’existe pas de graisse antifriction universelle pour les roulements.

Chaque graisse possède ses propriétés et caractéristiques limitatives.

Les graisses sont composées d’une huile de base, d’un agent

épaississant et d’additifs. Les graisses conventionnelles pour

roulements se composaient d’huiles à base de pétrole épaissies à la

consistance désirée avec certaines formes de savons métalliques.

Depuis peu, on utilise des huiles à base synthétique avec des

épaississants organiques et inorganiques. Le Tableau 26 résume la

composition des graisses de lubrification traditionnelles.

TABLEAU 26. COMPOSITION DES GRAISSES

Huile de base + Épaississants + Additifs =

Huile minérale

Hydrocarbure

synthétique

Esters

Huile perfluorée

Silicone

Savons et savons complexes

au lithium, à l’aluminium,

au baryum et au calcium

Non-savon (inorganique)

microgel (argile), noir de

carbone, gel de silice, PTFE

Non-savon (inorganique),

composés de Polyurée

Inhibiteurs de

corrosion

Teintures

Agents

d’adhésivité

Désactive le métal

Agents

antioxydation

EP antiusure

Graisse

lubrifiante

Les graisses à base de calcium et d’aluminium offrent une excellente

résistance à l’eau ; elles sont utilisées dans les applications

industrielles où l’infiltration d’eau constitue un problème. Les graisses

à base de lithium sont polyvalentes ; elles sont utilisées dans les

applications industrielles et dans les roulements de moyeux de roues.

Les huiles à base synthétique telles que les esters, les esters

organiques et les silicones, lorsqu’elles sont utilisées avec des

épaississants conventionnels, permettent des températures de

fonctionnement plus élevées que les graisses à base de pétrole. Les

graisses synthétiques peuvent être conçues pour fonctionner dans

une plage de températures comprises entre -73 °C (-100 °F) et 288 °C

(550 °F).

Les caractéristiques générales des épaississants courants utilisés

avec les huiles à base de pétrole sont exposées ci-dessous.

TABLEAU 27. CARACTÉRISTIQUES GÉNÉRALES DES ÉPAISSISSANTS

EMPLOYÉS AVEC LES HUILES À BASE DE PÉTROLE

Épaississant

Point de

goutte typique

Température

maximum

Résistance à

l’eau typique

°C °F °C °F

Savon de lithium 193 380 121 250 Bon

Lithium Complexe 260+ 500+ 149 300 Bon

Aluminium Complexe 249 480 149 300 Excellent

Sulfonate de calcium 299 570 177 350 Excellent

Polyurée 260 500 149 300 Bon

L’emploi des épaississants indiqués dans le tableau 27 avec des

huiles synthétiques à base d’hydrocarbures ou d’ester augmente la

température de fonctionnement de 10 °C (50 °F) environ.

L’emploi des polyurées comme épaississant pour les fluides de

lubrification constitue l’un des progrès les plus significatifs de la

lubrification de ces 30 dernières années. Les performances de la graisse

polyurée sont remarquables dans une grande variété d’applications de

roulements ; dans un délai relativement court, elle s’est imposée comme

le lubrifiant ajouté d’origine en usine dans les roulements à billes.

BASSES TEMPÉRATURES

Le couple de démarrage à basse température d’un roulement lubrifié

à la graisse peut être critique. Certaines graisses peuvent fonctionner

comme il convient tant que le roulement tourne, mais la résistance au

démarrage peut être excessive. Dans les machines les plus petites, il

peut être impossible de démarrer à très basse température. Dans ces

circonstances, les graisses contenant des huiles basse température

sont généralement indispensables.

Les graisses synthétiques offrent certains avantages si la plage

de températures de fonctionnement est étendue. Les graisses

synthétiques sont disponibles pour proposer des couples de

démarrage et de frottement très faibles à des températures

atteignant -73 °C (-100 °F). Dans certains cas, ces graisses se

montrent plus efficaces que l’huile sur ce plan.

Il est important de savoir que, pour les graisses de lubrification, le

couple de démarrage n’est pas forcément lié à la consistance et

aux propriétés de barrage de la graisse. Le couple de démarrage

dépend plutôt des propriétés rhéologiques individuelles d’une

graisse particulière et il est plus facile de l’évaluer avec l’expérience

de l’application.

FORTES TEMPÉRATURES

La limite de température des graisses de lubrification dépend, en

général, des stabilités thermique et d’oxydation du fluide, ainsi que de

l’efficacité des agents antioxydation. Les plages de températures de la

graisse sont définies à la fois par le point de goutte de l’épaississant de

la graisse et la composition de l’huile de base. Le Tableau 28 montre les

plages de température des diverses huiles de base employées dans

la formulation des graisses.

Une règle générale, élaborée après des années de test de roulements

lubrifiés à la graisse, indique que la durée de vie de la graisse est

divisée par deux à chaque augmentation de température de 10 °C

(50 °F). Par exemple, si une graisse particulière permet une longévité

de 2 000 heures à 90 °C (194 °F), le fait de passer la température à 100 °C

(212 °F), réduit la durée de vie à 1 000 heures environ. Par ailleurs,

on peut espérer une durée de vie de 4 000 heures si l’on abaisse la

température à 80 °C (176 °F).

CATALOGUE ROULEMENTS À ROULEAUX CYLINDRIQUES TIMKEN 43

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