Lors de l'installation ou du retrait de roulements rigides à billes en PU, quelles sont les exigences particulières en matière de température de chauffage et de méthode d'application de la force

En raison de la structure élastique unique de la bague extérieure, les roulements rigides à billes en PU (polyuréthane) imposent des exigences plus strictes en matière de température de chauffage et d'application de force lors de l'installation et du démontage que les roulements traditionnels tout en acier. Une mauvaise manipulation peut facilement entraîner une déformation permanente, une fissuration ou un délaminage de la couche externe en PU de la bague intérieure du roulement en acier, ce qui entraîne la mise au rebut du roulement. L'opération professionnelle doit respecter strictement les propriétés des matériaux pour garantir l'intégrité des roulements et la précision de fonctionnement ultime.

Limitation clé : contrôle strict de la température de chauffage

La limite de température de Roulements rigides à billes en PU constitue le principal défi technique lors de leur installation et de leur démontage. En tant qu'élastomère de haut poids moléculaire, le polyuréthane a une stabilité thermique bien inférieure à celle de l'acier au chrome à haute teneur en carbone (GCr15).

1. Limite de température supérieure des matériaux PU

Pour la plupart des applications industrielles, la température de fonctionnement continue maximale des matériaux PU se situe généralement entre 80°C et 100°C. Le chauffage pour dilater la bague intérieure du roulement lors de l'installation est une méthode courante, mais la température de chauffage des roulements en PU doit être strictement limitée.

Seuil de température professionnel : lors de l'installation de roulements rigides à billes en PU, la limite supérieure absolue de chauffage est généralement fixée à 80 °C et la température de fonctionnement recommandée doit être comprise entre 60 °C et 70 °C.

Risque de dommages thermiques : Une fois que les températures dépassent 80°C, le mouvement de la chaîne moléculaire de la couche externe du PU s'intensifie, entraînant potentiellement un ramollissement, une forte diminution de la résistance et un vieillissement thermique accéléré. Lorsque les températures approchent les 100°C, le risque de prise permanente du matériau PU est important. Après refroidissement, le diamètre extérieur du roulement peut ne pas revenir à la tolérance de conception, ce qui affecte la précision de l'ajustement avec le trou de montage.

2. Sélection de la méthode de chauffage et interdictions

Pour éviter une surchauffe localisée ou un chauffage inégal de la couche externe en PU, des méthodes de chauffage douces et uniformes doivent être utilisées.

Chauffage par induction : Un chauffage par induction avec contrôle précis de la température et démagnétisation automatique est recommandé. Pendant le fonctionnement, la sonde de température doit être placée près de l'anneau intérieur en acier, et non de la couche extérieure en PU, et le temps de chauffage doit être aussi court que possible.

Chauffage par bain d'huile : si vous utilisez un bain d'huile, assurez-vous que le fluide chauffant (huile) ne réagit pas chimiquement avec le matériau PU et ne provoque pas de gonflement. De plus, la température de l'huile doit être strictement surveillée pour éviter une immersion prolongée du roulement.

Pas de four à flamme nue ou à haute température : Le chauffage direct à l'aide d'un chalumeau, d'une flamme nue ou d'un four dépassant la limite de température supérieure est strictement interdit. Ces méthodes peuvent provoquer une carbonisation, une fissuration ou une fusion et une déformation instantanées de la couche externe du PU.

Normes professionnelles pour l'application de la force et les points de force

Les normes d'application de force pour les roulements rigides à billes en PU suivent le principe de base « agir sur la bague d'accouplement », mais une attention particulière doit être accordée à éviter toute contrainte sur la couche extérieure en PU.

1. Exigences de force pendant l'installation

L'objectif de l'installation du roulement est de garantir que la bague intérieure s'adapte parfaitement au tourillon de l'arbre ou que la bague extérieure s'adapte parfaitement à l'alésage. En raison du faible module élastique de la couche extérieure en PU, celle-ci ne peut pas résister aux contraintes élevées provoquées par l'emboutissage ou l'impact.

Installation de la bague intérieure : lorsque la bague intérieure du roulement doit obtenir un ajustement serré avec le tourillon d'arbre, le point d'application de la force doit être sur la bague intérieure.

Fonctionnement standard : utilisez un manchon ou un outil d'installation dédié. La face d'extrémité du manchon doit toucher uniformément toute la face d'extrémité de la bague intérieure. Lors de l'application d'une force (que ce soit par estampage, pression hydraulique ou taraudage), la force doit être perpendiculaire à la face d'extrémité du roulement et transmise en douceur pour éviter un basculement ou une force localisée.

Installation de la bague extérieure : Certaines conditions de fonctionnement nécessitent un ajustement serré de la bague extérieure (rarement observé avec les roulements en polyuréthane). Dans ces cas, la force doit être appliquée sur la bague extérieure.

Tabou clé : n'appliquez jamais de force directement ou indirectement sur la bague intérieure en acier à travers la couche extérieure en polyuréthane. Toute force agissant sur la couche externe en polyuréthane la fera se déformer, voire se délaminer et échouer.

2. Force requise pour le démontage

L'objectif du démontage d'un roulement en polyuréthane est de le séparer de sa position d'accouplement sans endommager le roulement ou le tourillon d'arbre.

Démontage de la bague intérieure : lors du retrait d'une bague intérieure bien ajustée sur le tourillon d'arbre, utilisez un extracteur dédié. Les griffes de l'extracteur doivent agir sur l'extrémité de la bague intérieure.

Assistance au démontage thermique : si l'ajustement est serré, chauffez d'abord le roulement dans la plage de température de sécurité susmentionnée pour réduire l'expansion de la bague intérieure avant de tirer. Ne frappez pas et n’utilisez pas la force brute.

Retrait de la bague extérieure : Si la bague extérieure d'un roulement en PU présente un ajustement serré, utilisez un dispositif d'extraction ou appliquez une poussée uniforme à travers le trou de montage.

Protection de la bague extérieure en PU : pendant le processus de traction ou de poussée, assurez-vous que l'outil n'entre pas en contact avec ou n'endommage pas la surface du chemin de roulement de la couche extérieure en PU afin d'éviter les entailles ou les rainures qui pourraient affecter les performances de roulement ultérieures.

Vérification technique post-installation des roulements en PU

Une fois qu'un roulement rigide à billes en PU est installé, on ne peut pas simplement supposer que l'installation est terminée. Une vérification technique supplémentaire est nécessaire pour exclure les problèmes potentiels causés par les propriétés élastiques du PU.

Contrôle du jeu axial : Après l'installation, vérifiez le jeu axial du roulement manuellement ou avec un outil. Si la couche extérieure en PU est légèrement déformée ou colle lors de l'installation, cela peut affecter le positionnement axial du roulement.

Inspection de la précision de fonctionnement : lors de tests de ralenti à basse vitesse ou de charges légères, un vibromètre doit être utilisé pour surveiller les niveaux de vibration et de bruit du roulement. Si la couche externe en PU est endommagée ou délaminée lors de l'installation, des vibrations anormales se produiront généralement, nécessitant un temps d'arrêt rapide pour inspection.

Le strict respect des limitations thermodynamiques du matériau PU et des spécifications professionnelles concernant les points d'application de la force est crucial pour garantir les performances et la durée de vie complètes des roulements à billes à gorge profonde en PU. Toute inattention aux points d'application de la température et de la force peut entraîner une défaillance prématurée des roulements.