2.1 Le roulement et sa fonction dans la structure du moteur
Les structures courantes des outils électriques comprennent le rotor (arbre, noyau de rotor, bobinage), le stator (noyau de stator, bobinage de stator, boîte de jonction, couvercle d'extrémité, couvercle de palier, etc.), les pièces de connexion (roulement, joint, balai de charbon, etc.) et d'autres composants majeurs. Dans toutes les parties de la structure du moteur, certaines supportent la charge axiale et radiale, mais n'ont pas de mouvement relatif interne propre ; d'autres supportent le mouvement relatif interne, mais ne supportent pas la charge axiale et radiale. Seuls les roulements supportent à la fois la charge axiale et radiale tout en se déplaçant les uns par rapport aux autres (par rapport à la bague intérieure, à la bague extérieure et au corps roulant). Par conséquent, le roulement lui-même est un élément sensible de la structure du moteur. Cela détermine également l'importance de la disposition des roulements dans les moteurs industriels.
Diagramme d'analyse d'une perceuse électrique
2.2 Étapes de base de la disposition des roulements dans un moteur
La disposition des roulements dans les moteurs d'outils électriques désigne le processus d'intégration des différents types de roulements dans le système d'arbres lors de la conception de la structure des moteurs. Pour obtenir un agencement correct des roulements, il est nécessaire de :
Première étape : comprendre l'état de fonctionnement des roulements des outils. Parmi ces éléments, on peut citer :
- Moteur horizontal ou moteur vertical
Lors d'un travail électrique avec perceuse, scie, pic, marteau et autres types de moteurs, la direction de la charge varie selon qu'il est installé sur un palier vertical ou horizontal. Pour les moteurs horizontaux, la charge gravitationnelle est radiale, tandis que pour les moteurs verticaux, elle est axiale. Cela influence considérablement le choix du type et de la disposition des roulements.
- La vitesse requise du moteur
L'exigence de vitesse du moteur affectera la taille du roulement et la sélection du type de roulement, ainsi que la configuration du roulement dans le moteur.
- Calcul de la charge dynamique des roulements
Selon la vitesse du moteur, la puissance/le couple nominal et d'autres paramètres, référence (GB/T6391-2010/ISO 281 2007) pour calculer la charge dynamique des roulements à billes, sélectionner la taille appropriée des roulements à billes, le niveau de précision, etc.
- Autres exigences : telles que les exigences de canalisation axiale, les vibrations, le bruit, la prévention de la poussière, la différence de matériau du cadre, l'inclinaison du moteur, etc.
En bref, avant de commencer la conception et la sélection des roulements du moteur de l'outil électrique, il est nécessaire d'avoir une compréhension globale des conditions de fonctionnement réelles du moteur, afin d'assurer la sélection raisonnable et fiable de ce dernier.
Étape 3 : Déterminez le type de roulement.
Selon les deux premières étapes, la charge du roulement et la structure du système d'arbre de l'extrémité fixe et de l'extrémité flottante sélectionnées sont prises en compte, puis les types de roulements appropriés sont sélectionnés pour l'extrémité fixe et l'extrémité flottante en fonction des caractéristiques du roulement.
3. Exemples de disposition typique des roulements de moteur
Il existe de nombreux types de configurations de roulements de moteur. Les structures les plus courantes présentent des installations et des structures variées. L'exemple suivant est celui du roulement à billes à double gorge profonde le plus courant :
3.1 Structure de roulement à billes à double gorge profonde
La structure d'arbre la plus courante dans les moteurs industriels est le double roulement à billes à gorge profonde. Son support principal est composé de deux roulements à billes à gorge profonde. Ces deux roulements à billes à gorge profonde sont solidaires.
Comme le montre l'image ci-dessous :
Profil de roulement
Sur la figure, le roulement d'extrémité de l'arbre est le roulement de positionnement, tandis que le roulement d'extrémité libre est le roulement d'extrémité libre. Les deux extrémités du roulement supportent la charge radiale de l'arbre, tandis que le roulement d'extrémité de positionnement (situé à l'extrémité de l'arbre dans cette structure) supporte la charge axiale de l'arbre.
En règle générale, cette structure de roulements de moteur est adaptée aux charges axiales et radiales faibles. Le couplage de charge est courant pour les micromoteurs.
Date de publication : 01/06/2023