Types de joints de roulement

Qu'est-ce qu'un joint de roulement

Un joint de roulement est un composant essentiel des systèmes mécaniques qui permet de protéger les roulements de la contamination et de retenir les lubrifiants. Les joints de roulement sont disponibles en différents types, chacun étant conçu pour s'adapter à des conditions et exigences de fonctionnement spécifiques. Les types de joints de roulement les plus courants comprennent les joints de contact, les joints sans contact, les joints labyrinthes et les protections de roulement.

Joints de roulements à contact

Les joints de roulement à contact, également appelés joints à lèvre, sont le type de joint de roulement le plus courant. Ils sont dotés d'une lèvre d'étanchéité flexible qui maintient un contact direct avec l'arbre ou le boîtier, créant ainsi une étanchéité positive contre les contaminants et les fuites de lubrifiant.

Avantages des joints de roulement à contact

• Assure une étanchéité positive contre les contaminants et les fuites de lubrifiant
• Offre une excellente résistance chimique et durabilité
• Convient à une large gamme d'applications et de conditions de fonctionnement
• Faible coût par rapport aux autres types de joints

Inconvénients des joints de roulement à contact

• Génère des frottements et de la chaleur en raison du contact constant avec l'arbre ou le boîtier
• Capacité de vitesse limitée par rapport aux joints sans contact
• Peut s'user au fil du temps, nécessitant un remplacement

Types de joints de roulements à contact

• Joints en caoutchouc moulés (par exemple, 2RS, 2RU)
• Joints en caoutchouc à faible frottement
• Joints à double lèvre
• Matériaux en nitrile (BUNA-N) et en fluoroélastomère (FKM)

Joints de roulement sans contact

Les joints de roulement sans contact, également appelés joints d'étanchéité, maintiennent un faible jeu entre le joint et l'arbre ou le boîtier. Cette conception minimise la friction et la génération de chaleur tout en offrant une étanchéité efficace contre les contaminants. Les joints sans contact sont couramment utilisés dans les applications à grande vitesse ou lorsqu'un faible couple est requis.

Avantages des joints de roulement sans contact

• Friction et génération de chaleur minimales en raison de l'absence de contact direct
• Adapté aux applications à grande vitesse
• Durée de vie plus longue par rapport aux joints de contact
• Exigences de couple plus faibles

Inconvénients des joints de roulement sans contact

• Peut permettre à de petites quantités de contaminants de pénétrer dans le roulement
• Nécessite une installation et un alignement précis pour maintenir un espace libre approprié
• Coût plus élevé par rapport aux joints de contact

Types de joints de roulement sans contact

• Sceaux du labyrinthe
• Anneaux anti-éclaboussures
• Joints en caoutchouc sans contact
• Matières plastiques et caoutchouc

Sceaux du labyrinthe

Les joints à labyrinthe sont un type de joint sans contact qui comporte une série de passages et de chambres complexes conçus pour créer un chemin tortueux pour les contaminants. Cette conception empêche efficacement la pénétration de contaminants tout en permettant un frottement et une génération de chaleur minimes. Les joints à labyrinthe sont couramment utilisés dans les applications à grande vitesse ou lorsqu'un niveau élevé de protection contre la contamination est requis.

Avantages des sceaux labyrinthe

• Excellente protection contre les contaminants
• Adapté aux applications à grande vitesse
• Friction et génération de chaleur minimales
• Longue durée de vie

Inconvénients des sceaux du labyrinthe

• Nécessite une installation et un alignement précis
• Peut permettre de petites fuites de lubrifiant
• Coût plus élevé par rapport aux autres types de joints

Types de joints de labyrinthe

• Joints labyrinthiques droits
• Joints labyrinthiques étagés
• Matériaux en acier inoxydable et en laiton

Boucliers de roulement

Les protections de roulement sont des disques minces en métal ou en plastique qui recouvrent le côté du roulement, offrant une protection contre les particules contaminantes plus grosses. Elles sont généralement utilisées en conjonction avec d'autres types de joints pour améliorer les performances d'étanchéité globales. Les protections de roulement sont couramment utilisées dans les applications où la principale préoccupation est la protection contre les contaminants solides plutôt que contre la pénétration de liquide ou d'humidité.

Avantages des protections de palier

• Offre une protection supplémentaire contre les particules contaminantes plus grosses
• Faible coût par rapport aux autres types de joints
• Conception simple et installation facile

Inconvénients des protections de palier

• Protection limitée contre la pénétration de liquide ou d'humidité
• Peut ne pas assurer une étanchéité complète contre les particules contaminantes plus petites

Types et matériaux des protections de palier

• Boucliers métalliques (par exemple, en acier inoxydable, en acier)
• Boucliers en plastique
• Roulements à simple et double blindage

Sélection du type de joint approprié

Plage de vitesse et de température de fonctionnement

Les joints de contact, tels que les joints à lèvre, sont généralement recommandés pour les applications avec des vitesses et des températures plus faibles, car ils peuvent maintenir un contact direct avec l'arbre sans usure excessive ni génération de chaleur.

Les joints sans contact sont mieux adaptés aux applications à grande vitesse ou aux environnements avec des températures élevées, car ils ne dépendent pas du contact direct et peuvent fonctionner avec un minimum de frottement et de génération de chaleur.

Niveau de contamination et types de contaminants

Dans les environnements fortement contaminés, les joints de contact avec des lèvres anti-poussière supplémentaires ou des conceptions à lèvres multiples peuvent offrir une protection améliorée contre la pénétration de saleté, de poussière et d'autres particules.

Les joints sans contact sont efficaces pour empêcher l'entrée de contaminants plus gros, mais peuvent ne pas être aussi efficaces pour isoler les particules plus fines. Dans de tels cas, une combinaison de types de joints ou l'utilisation de protections de palier peut offrir une meilleure résistance à la contamination.

Exigences en matière de rétention des lubrifiants

Le type de joint sélectionné doit être capable de retenir le lubrifiant dans le roulement tout en empêchant les fuites.

Les joints de contact, en particulier ceux dotés de lèvres multiples ou de géométries spécialement conçues, peuvent assurer une excellente rétention du lubrifiant en maintenant une étanchéité parfaite contre l'arbre.

Les joints sans contact peuvent ne pas être aussi efficaces pour retenir les lubrifiants, en particulier dans les applications avec des vitesses de rotation élevées ou des changements de direction fréquents.

Problèmes de friction et de génération de chaleur

Le frottement et la génération de chaleur sont des considérations importantes lors de la sélection d'un joint de roulement, car un frottement excessif peut entraîner une usure accrue, une efficacité réduite et une défaillance prématurée.

Les joints de contact, tout en offrant d'excellentes performances d'étanchéité, peuvent générer des niveaux de frottement plus élevés en raison de leur contact direct avec l'arbre. Ce frottement peut entraîner des températures de fonctionnement élevées, ce qui peut nuire au lubrifiant et aux composants du roulement.

Les joints sans contact génèrent un minimum de frottement et de chaleur, ce qui les rend adaptés aux applications où un faible frottement et un fonctionnement à froid sont essentiels.