L’ajout d’une rangée de billes supplémentaire peut-il résoudre tous les problèmes de roulement ? Cela semble logique, mais la conception des machines fonctionne rarement de cette façon. Une plus grande capacité peut également signifier plus d’espace, de poids, de chaleur et de coût.

Les roulements à billes à gorge profonde à une et deux rangées partagent une conception de chemin de roulement similaire . Cependant, ils diffèrent par leur structure, leur capacité, leur vitesse, leur rigidité et leurs besoins d'installation.

Dans ce guide, nous comparons les deux modèles en termes pratiques. Vous apprendrez où chacun fonctionne le mieux et ce qu'il faut vérifier avant de commander.

Comparaison rapide

Ce tableau résume leurs principales différences. Les valeurs finales dépendent du roulement et du fabricant sélectionnés.

La conception à double rangée ne remplace pas automatiquement deux roulements à une seule rangée. Le support de l'arbre, l'espacement, la direction de la charge et la géométrie du boîtier sont toujours importants.

Qu'est-ce qu'un roulement à billes à gorge profonde à une rangée ?

Un roulement rigide à billes à une rangée contient une rangée de billes. Les billes passent entre les rainures profondes des deux bagues de roulement.

Cette structure supporte principalement des charges radiales. Il peut également supporter des charges axiales modérées dans les deux sens. Sa conception compacte prend en charge des vitesses de rotation élevées.

La bague intérieure, la bague extérieure, les billes et la cage forment un seul ensemble. Cette structure non séparable simplifie la manipulation et l'installation.

Les roulements à une rangée sont disponibles dans de nombreuses dimensions. Les groupes de modèles courants incluent 6 000, 6 200, 6 300 et les tailles associées. Les acheteurs peuvent sélectionner des versions ouvertes, blindées ou scellées.

Principaux avantages

• Dimensions compactes

• Large disponibilité des modèles

• Faible friction de roulement

• Bonnes performances à grande vitesse

• Installation simple

• Plusieurs options de joint et de dégagement

• Convient aux charges radiales et axiales modérées

Applications courantes

Ils sont souvent utilisés dans :

• Moteurs électriques

• Pompes et ventilateurs

• Boîtes de vitesses et réducteurs

• Convoyeurs

• Outils électriques

• Matériel agricole

• Systèmes auxiliaires automobiles

Leur large disponibilité simplifie également le remplacement. Cependant, le suffixe complet du modèle doit toujours correspondre.

Qu'est-ce qu'un roulement à billes à gorge profonde à double rangée ?

Un roulement rigide à billes à double rangée contient deux rangées de billes. Les deux rangées fonctionnent à l’intérieur d’un ensemble de roulements plus large.

La structure peut supporter des charges radiales plus importantes qu’une conception comparable à une seule rangée. Il offre également une rigidité radiale plus élevée pour les équipements exigeants.

Les roulements rigides à billes à deux rangées peuvent supporter des charges axiales dans les deux sens. Cependant, ils ne sont pas conçus pour toutes les applications axiales lourdes. Les roulements à contact angulaire ou les butées peuvent mieux fonctionner dans ces cas-là.

Ces roulements nécessitent plus d'espace d'installation axiale. Ils pèsent également plus et peuvent prendre en charge des vitesses inférieures à celles des modèles plus petits à une seule rangée.

Principaux avantages

• Capacité de charge radiale plus élevée

• Une plus grande rigidité radiale

• Alternative compacte à certains arrangements à deux roulements

• Prise en charge de charges axiales modérées

• Installation monobloc

Applications courantes

Ils peuvent être sélectionnés pour :

• Entraînements industriels lourds

• Des moteurs électriques plus gros

• Pompes industrielles

• Arbres de boîte de vitesses

• Machines agricoles

• Matériel de manutention

• Assemblages compacts à forte charge

Confirmez toujours la disponibilité réelle du modèle. Les tailles à double rangée sont moins courantes que les tailles à une seule rangée.

Différences structurelles

Le nombre de balles crée la principale différence structurelle. Deux rangées répartissent la charge radiale sur un plus grand nombre d'éléments roulants. Ils peuvent augmenter la capacité et la rigidité, mais peuvent créer davantage de friction.

Les roulements à double rangée sont également plus larges. Ils ont besoin de plus d’espace dans l’arbre et d’une géométrie de boîtier différente. La conception de la cage, le dégagement et la taille de la bille affectent également leurs performances.

Capacité de charge : plus n’est pas toujours mieux

La capacité de charge détermine souvent la décision finale. Cependant, les acheteurs doivent séparer les évaluations statiques et dynamiques.

La charge dynamique prend en charge les calculs de durée de vie en fatigue pendant la rotation. La charge statique correspond au risque de déformation permanente sous de lourdes charges stationnaires.

Un roulement à double rangée offre généralement une plus grande capacité radiale. Pourtant, la capacité dépend de la géométrie interne et des matériaux. Ne comparez jamais les conceptions en utilisant uniquement le nombre de lignes.

Exemple de scénario de sélection

Considérons un arbre utilisant un roulement à une seule rangée. L'application reçoit ensuite une charge radiale plus importante.

Le concepteur peut envisager un remplacement à deux rangées. Avant de le changer, ils doivent vérifier :

• Capacité radiale requise

• Largeur du logement existant

• Position de l'épaulement de l'arbre

• Direction de la charge axiale

• Vitesse de fonctionnement continue

• Température attendue

• Méthode de lubrification

• Précision de l'alignement

Les exemples de valeurs nécessitent une vérification : un modèle à deux rangées peut fournir une capacité radiale supérieure à celle d'un modèle à une seule rangée. Cela ne peut pas être égal à deux roulements à une rangée espacés. Vérifiez les données confirmées du fabricant.

Vitesse et friction

Les roulements à une rangée conviennent généralement à des vitesses de rotation plus élevées. Leur structure étroite crée moins de contacts roulants.

Les roulements à double rangée contiennent plus de billes et des chemins de roulement plus larges. Ces caractéristiques peuvent augmenter la friction et la génération de chaleur.

La conception des joints affecte également la vitesse. Les roulements ouverts supportent souvent des vitesses plus élevées. Les joints de contact créent normalement plus de résistance.

N’utilisez jamais une seule valeur de vitesse universelle. La vitesse limite dépend :

• Taille du roulement

• Conception du joint

• Matériau des cages

• Jeu interne

• Charge appliquée

• Lubrifiant

• Température de fonctionnement

Utilisez les données techniques du fournisseur pour la confirmation finale.

Exigences en matière d'espace et de logement

Un roulement à une seule rangée offre l’option la plus compacte. Il convient aux conceptions avec une largeur d'arbre limitée.

Un roulement à double rangée utilise plus d’espace axial. Cependant, cela peut nécessiter moins d'espace que deux roulements séparés.

Cet avantage dépend de la disposition originale. Deux roulements espacés peuvent résister aux moments différemment. Un roulement à double rangée ne peut pas toujours copier sa géométrie de support.

Examinez la configuration complète de la machine avant de modifier les conceptions. Vérifiez l'arbre, le boîtier, les épaulements, les joints et la méthode de rétention.

Désalignement et précision d’installation

Les roulements à billes à gorge profonde ne permettent qu'un désalignement limité. Une déflexion excessive de l’arbre peut créer une charge interne inégale.

Les roulements à double rangée peuvent être plus sensibles aux erreurs d’alignement. Les deux chemins de roulement doivent partager correctement la charge.

Les erreurs d'installation peuvent provoquer des vibrations supplémentaires, une augmentation de la température, des dommages à la cage et une fatigue précoce.

Utilisez des tolérances précises sur l’arbre et le boîtier. Appliquez une force de montage à travers l’anneau approprié.

Ne transmettez jamais la force d’installation à travers les billes. Cela peut endommager les chemins de roulement avant le début de l'opération.

Options de joint et de lubrification

Les roulements à une rangée offrent un large choix d'étanchéité. Les options courantes incluent les conceptions ouvertes, ZZ et 2RS.

La disponibilité des doubles rangées peut être plus limitée. Les joints proposés dépendent du modèle spécifique.

La sélection de graisse doit refléter la charge, la vitesse et la température. Trop peu de graisse peut réduire la lubrification. Trop de graisse peut faire monter la température.

Jeu interne

Le jeu interne affecte la chaleur, le bruit et la durée de vie des roulements. Les ajustements d'installation peuvent réduire le jeu d'origine.

La température de fonctionnement peut la modifier à nouveau. Le jeu normal convient à de nombreuses applications. Le C3 peut convenir à des ajustements plus serrés ou à des températures plus élevées, mais il n'est pas automatiquement meilleur.

Rangée simple ou rangée double : Guide d'application

Ce tableau fournit une première orientation. La sélection finale nécessite des calculs confirmés.

Comment choisir le bon design

Confirmez les dimensions requises

Mesurez l'arbre, l'alésage du boîtier et la largeur disponible. Vérifiez la désignation existante du roulement.

Calculer les charges

Identifiez les charges radiales, axiales et de choc. Déterminez s’ils restent constants ou changent.

Vérifiez la vitesse de fonctionnement

Enregistrez la vitesse continue et maximale. Comparez-les aux limites techniques vérifiées.

Vérifier la déflexion de l'arbre

Une déflexion élevée peut créer un désalignement. Cela pourrait raccourcir la durée de vie des deux modèles.

Sélectionnez les joints et la lubrification

Examinez la poussière, l’humidité, la température et l’accès pour la maintenance. Choisissez ensuite un joint et une graisse adaptés.

Confirmer le dégagement et les ajustements

Vérifiez la tolérance de l'arbre, la tolérance du boîtier et la température de fonctionnement. Ces facteurs modifient le jeu de travail.

Examiner les besoins en matière de service et de remplacement

Un roulement haute capacité offre peu de valeur lorsque le remplacement devient difficile. Vérifiez la disponibilité du modèle et le délai de livraison.

Erreurs de sélection courantes

Évitez ces erreurs courantes :

• Choisir des roulements à double rangée uniquement pour « plus de résistance »

• Ignorer la largeur du boîtier et la position des épaules

• Comparer la capacité sans vérifier la vitesse

• Traiter deux roulements à une rangée comme un seul roulement à deux rangées

• Sélection de C3 sans vérifier le jeu installé

• Ignorer la déviation et l'alignement de l'arbre

• Copie des capacités de charge entre fabricants

• Commande sans le suffixe complet du roulement

Une bonne sélection commence par les données d'exploitation. Cela ne commence pas par le plus gros roulement.

Informations à envoyer à votre fournisseur

Dans la mesure du possible, envoyez les détails complets :

• Numéro de roulement et suffixe existants

• Dimensions de l'arbre et du boîtier

• Charges radiales et axiales

• Vitesse continue et maximale

• Température de fonctionnement

• Conditions de poussière et d’humidité

• Durée de vie requise

• Préférence de sceau

• Exigence de dégagement

• Cible de précision ou de bruit

• Quantité requise

Si le modèle est inconnu, envoyez un dessin ou une photo claire. Incluez les marquages ​​et les dimensions visibles.

Foire aux questions

Un roulement à double rangée est-il toujours plus solide ?

Il offre généralement plus de capacité radiale qu’une conception comparable à une seule rangée. Les notes réelles dépendent toujours du modèle et du fabricant.

Un roulement à double rangée peut-il remplacer deux roulements à une rangée ?

Pas automatiquement. L'espacement des roulements, les moments de charge, la géométrie du boîtier et le support de l'arbre doivent être revus.

Quelle conception prend en charge des vitesses plus élevées ?

Les conceptions à une seule rangée prennent généralement en charge des vitesses plus élevées. Confirmez le modèle, le joint, la cage, le jeu et le lubrifiant sélectionnés.

Les deux modèles peuvent-ils supporter des charges axiales ?

Oui. Les deux peuvent supporter des charges axiales modérées dans les deux sens. Les charges axiales lourdes peuvent nécessiter un autre type de roulement.

Quelle conception nécessite plus d’espace d’installation ?

Les roulements à double rangée nécessitent normalement une plus grande largeur axiale. Ils peuvent néanmoins utiliser moins d'espace que deux roulements séparés.

Recommandation finale

Choisissez un roulement à une rangée pour une taille compacte et une vitesse plus élevée. Il offre également une large disponibilité et des options d’étanchéité flexibles.

Choisissez un roulement à double rangée lorsque la capacité radiale et la rigidité sont plus importantes. Confirmez que le boîtier peut accepter sa largeur supplémentaire.

Aucune des deux conceptions n’est automatiquement supérieure. Le bon choix correspond aux dimensions, à la charge, à la vitesse, au jeu, aux joints et à l'alignement.

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Références et lectures complémentaires

Les ressources indépendantes suivantes fournissent des conseils d’ingénierie supplémentaires. Ce ne sont pas des fournisseurs de roulements concurrents.

• Comprendre la lubrification des roulements – Lubrification des machines
  Ce blog technique explique comment la lubrification affecte la friction, la chaleur, l'usure et la durée de vie des roulements.

• Comment sont calculées les charges nominales dynamiques des roulements ? – Engineering Stack Exchange
  Cette discussion du forum explique les valeurs de charge statiques et dynamiques. Il identifie également les normes ISO pertinentes.

• Comment spécifier le jeu et les ajustements des roulements – Engineering Stack Exchange
  Cette discussion couvre les ajustements d'arbre, les tolérances du boîtier, le jeu et les exigences d'usinage.

Ces ressources fournissent des conseils généraux. Utilisez toujours la fiche technique du roulement confirmée pour la sélection finale.