Les paliers de butée absorbent les charges axiales des arbres en rotation dans les paliers fixes ou les supports dans lesquels ils tournent. Les charges axiales sont celles qui sont transmises linéairement le long de l’arbre. De bons exemples de charges axiales sont la poussée vers l’avant sur les bateaux ou les avions à hélices en raison de la rotation rapide de leur hélice. Les paliers de butée sont également utilisés dans les perceuses électriques, où l’utilisateur met leur poids dans un trépan rotatif pour percer à travers des matériaux résistants. Les manèges ont des paliers de butée massifs pour supporter tout le poids en rotation.
Paliers de butée purs
Les butées pures sont ainsi appelées parce qu’elles ne résolvent que les forces axiales de l’élément tournant dans leur montage et non les forces radiales. Comme dans d’autres types de roulements, il existe deux grands groupes de ces roulements, les paliers lisses et les roulements. Un exemple de palier de butée coulissant est une rondelle de butée qui est un matériau à faible frottement entre l’arbre et le tourillon du palier le long de l’élément tournant. Les types de butées à rouleaux sont les butées à billes et les roulements à rouleaux coniques spécialisés.
Roulements combinés
De nombreux moteurs et machines utilisent des roulements combinés qui résolvent les forces axiales et radiales à l’aide d’un seul roulement. Il peut s’agir de roulements à rouleaux coniques comme ceux utilisés sur les roues d’automobile, de roulements à billes à coupelle fonctionnant à l’unisson comme ceux des petites roues à roulements à billes sur les wagons et les chariots. Il peut également s’agir de roulements à billes à gorge profonde. Les roulements combinés contrôlent le mouvement de rotation autour de l’arbre et supportent le poids du véhicule. Ils limitent également les mouvements latéraux le long de l’arbre, comme dans les virages serrés d’une voiture de sport. En cette qualité, ils fonctionnent comme des paliers de butée. Les roulements combinés sont utilisés dans des applications où la charge de poussée peut coïncider ou être relativement faible par rapport à la charge radiale. Les paliers de butée purs sont utilisés dans des applications où les charges de poussée sont les forces prédominantes transmises par les composants rotatifs dans leur enceinte de confinement stationnaire.
Fonctionnement du palier de butée
Les paliers de butée coulissants tels que les rondelles Oilite sont utilisés dans certains appareils électriques. Les rondelles glissent contre les faces planes de l’arbre pour empêcher l’arbre de se déplacer latéralement. Dans les roulements principaux d’automobile, ils sont mis en œuvre sous la forme d’une coquille à deux faces entre les lancers de vilebrequin comme tourillon de palier central. La plupart des moteurs d’avion, qu’ils soient à piston ou à réaction ou à hélices, y compris tout ce qui va des bateaux hors-bord aux navires en mer, ont des paliers de butée purs séparés ainsi que des paliers combinés ou radiaux pour soutenir les arbres de rotation, les engrenages et les hélices. Lorsque leurs moteurs font tourner les hélices, les hélices fournissent une poussée linéaire ou une poussée qui fait avancer le véhicule. Cette poussée tente de pousser l’arbre d’entraînement ou l’arbre d’hélice à travers l’extrémité du moteur. Dans ce cas, les billes de roulement tournent entre deux rondelles rainurées qui servent de bagues axiales pour contenir les billes. Ces roulements ont l’apparence d’un plateau tournant puisqu’ils sont plats. La poussée est résolue de l’arbre d’hélice en rotation dans les supports respectifs et le navire est poussé vers l’avant.
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