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Les paliers lisses en pratique : sélection et assemblage
Les paliers lisses sont un type de palier utilisé dans les machines pour faciliter le mouvement des arbres et des roulements. Ils sont également appelés bagues à paliers lisses, douilles à paliers lisses ou manchons à paliers lisses. Les paliers lisses sont généralement fabriqués en métal, en plastique ou en céramique. Ils sont un composant important de nombreuses machines, car ils réduisent la friction entre l’arbre et le roulement, prolongeant ainsi la durée de vie de la machine.
À quoi servent les paliers lisses ?
Grâce à leur robustesse, les paliers lisses sont utilisés dans presque tous les secteurs industriels.
Les bagues à paliers lisses servent de paliers radiaux ou axiaux dans différentes machines. Outre le terme de bagues à paliers lisses, on les désigne également sous les noms de bandes de glissement, de bandes pour paliers lisses ou de plaques de paliers lisses.
Le mouvement de glissement se produit lorsque les surfaces du roulement et du composant monté glissent l’une sur l’autre.
Les paliers lisses régulièrement entretenus et lubrifiés, voire autolubrifiés, permettent un mouvement à faible frottement entre les composants tels que : l’arbre et les roulements, prolongeant ainsi la durée de vie de la machine.
Comparées aux roulements à rouleaux, les bagues à paliers lisses nécessitent moins d’espace et peuvent souvent supporter une charge plus élevée grâce aux surfaces de contact plus grandes.
Quelles sont les propriétés des paliers lisses et comment sont-ils utilisés ?
Les paliers lisses, aussi appelés bagues à paliers lisses, sont essentiels dans les systèmes mécaniques. Ils fournissent une connexion à faible friction entre les pièces mobiles, contribuant à réduire l’usure et le bruit. Voici les principales propriétés des paliers lisses :
- Faible frottement : l’avantage principal des paliers lisses est leur capacité à réduire le frottement, ce qui améliore l’efficacité et réduit l’usure.
- Faible entretien : les paliers lisses sont souvent fabriqués à partir de matériaux naturellement lubrifiants, réduisant ainsi les besoins en entretien. Alternativement, des lubrifiants solides comme le graphite peuvent être incorporés dans les alvéoles du roulement, garantissant une lubrification en continu. Dans certains cas, des lubrifiants additionnels peuvent être ajoutés pour réduire davantage l’usure.
- Faible niveau sonore : grâce à leurs surfaces de contact glissantes, les paliers lisses contribuent également à la réduction du bruit généré par les pièces mobiles.
- Grande résistance : les paliers lisses peuvent supporter de fortes charges sans compromettre leurs performances.
- Gain d’espace : grâce à leur faible épaisseur de paroi, les paliers lisses nécessitent peu de place lors de l’installation et peuvent être utilisés dans des applications où l’espace est limité.
Les paliers lisses sont employés dans une grande variété d’applications industrielles, des petits systèmes électromécaniques aux grandes installations industrielles. Ils sont idéaux pour les applications mettant en jeu des charges élevées et pour lesquelles les coûts d’entretien doivent rester bas.
Quelle est la différence entre les paliers lisses et les roulements à rouleaux ?
Les paliers lisses sont des composants dans lesquels un élément mobile, comme un arbre, glisse en contact direct avec la surface du roulement. Le frottement entre l’arbre et la surface de roulement est réduit grâce à des lubrifiants intégrés dans la bague à palier lisse ou fournis par un système de lubrification externe. Les charges élevées peuvent être absorbées grâce à une distribution uniforme des forces agissant sur la surface de roulement. Les paliers lisses sont souvent utilisés dans des applications où des charges élevées et des vitesses faibles sont présentes.
Dans les roulements à rouleaux, cependant, des billes ou des rouleaux agissent comme points de contact. Le contact ponctuel entre les billes ou rouleaux et les composants mobiles génère moins de frottement que les paliers lisses. Cela permet aux roulements à rouleaux d’atteindre des vitesses plus élevées, les rendant particulièrement adaptés aux applications avec charges moyennes à élevées et vitesses élevées.
| Type de stockage | Palier lisse | Roulement à rouleaux | Roulement à rouleaux |
|---|---|---|---|
| Exemple d’illustration |  |
 |
 |
| Lubrification | Autolubrifiant | Lubrification requise | Lubrification requise |
| Tables linéaires | adapté | bien adapté | inadéquat |
| Mouvement de rotation | adapté | inadéquat | bien adapté |
| Capacité de charge | bien adapté | inadéquat | adapté |
| Résistance à la chaleur | bien adapté | inadéquat | inadéquat |
| Résistance à la corrosion | adapté | inadéquat | inadéquat |
| Résistance à l’usure | faible | bien adapté | bien adapté |
| Besoins en espace | bas | élevé | élevé |
Quels types de bagues à paliers lisses existent ?
Il existe de nombreux types de paliers lisses avec des propriétés spécifiques. Les paliers lisses peuvent être fabriqués dans divers matériaux (par exemple, roulements en cuivre, roulements en bronze fritté, roulements en plastique) et sous différentes formes (roulements cylindriques, roulements à bride ou à collerette).
| Modèle | Propriétés | Conception de la forme |
|---|---|---|
| Alliage de cuivre (version métallique) | - Haute résistance thermique. - Résistance à la corrosion - Excellente résistance aux impacts - Idéal pour les charges élevées et les faibles vitesses de rotation |
- Droite - Avec douille - Conception axiale (disque de butée intégré) - Boîtier de bride - Boîtier de bloc |
| Bronze fritté | - Résistant au soudage par frottement - Des mouvements courts sont possibles - Idéal pour les applications à faible charge et vitesse de rotation élevée |
- Droite - Avec douille - Avec bride |
| Acier moulé sous pression | - Idéal pour les applications à charge moyenne et à faible vitesse de rotation | - Droite - Avec douille - Avec boîtier |
| Couche composite | - Haute résistance thermique. - Idéal pour les applications à charge élevée et à faible vitesse de rotation - Parois minces et compactes |
- Droite - Avec douille - Avec boîtier |
| Plastique | - Haute résistance thermique (PTFE) - Excellente résistance chimique (PTFE) - Idéal pour les applications à faible charge et vitesse de rotation élevée |
- Droite - Avec douille |
Comment fonctionnent les paliers lisses autolubrifiants ?
Les paliers lisses autolubrifiants (y compris les douilles autolubrifiantes) sont des composants de roulement spéciaux permettant une lubrification en continu sans nécessiter de lubrifiants supplémentaires. Ce qui les rend uniques, c’est qu’ils sont fabriqués dans un matériau contenant déjà une source de lubrification, libérée lors du mouvement.
La source de lubrifiant peut, par exemple, être un réservoir intégré dans les pores du matériau (roulements en métal fritté imprégné d’huile) ou encore un lubrifiant solide (graphite) inséré dans les cavités du roulement. Le lubrifiant est libéré par la pression et le frottement entre les surfaces de glissement du roulement et de l’arbre, formant un mince film lubrifiant qui réduit le frottement et empêche une usure excessive.
Les paliers lisses autolubrifiants offrent une durée de vie plus longue, des coûts de maintenance réduits et une plus grande capacité de charge que les roulements conventionnels. Lors du choix de la bonne douille, il est essentiel de tenir compte des exigences spécifiques de l’application et de bien évaluer les conditions de fonctionnement.
Comment monter les paliers lisses ?
Un montage correct des paliers lisses est crucial pour assurer une fixation sécurisée et des performances optimales. La dureté de l’arbre et du roulement doit généralement présenter une différence notable, de sorte que l’usure se produise principalement sur le roulement, qui est plus facile à remplacer. Idéalement, l’arbre est fabriqué en matériau trempé. Un assemblage incorrect ou une mauvaise association des matériaux peut causer des dommages et nuire à la durée de vie des composants.
Avant l’assemblage proprement dit, tous les composants doivent être soigneusement nettoyés pour éliminer les particules étrangères et éviter tout dommage aux surfaces de glissement. Il est également essentiel de s’assurer que l’arbre et le boîtier sont exempts de dommages et d’ébavurage.
Insertion par pressage
Lors du montage de douilles cylindriques et à bride, le palier lisse est inséré dans un boîtier en utilisant des dispositifs comme des étaux ou autres appareils de pressage (ajustement serré). Il est crucial de prêter attention aux dimensions et aux tolérances pour garantir une insertion précise.
Afin de faciliter le processus de pressage, les alésages du boîtier sont chanfreinés et recouverts d’un mince film de graisse ou d’huile lubrifiante. Un mandrin de raccord peut être utilisé pour guider le palier lisse pendant le pressage et prévenir les basculements.
- (1)- Ouverture
- (2)- Paliers lisses
- (3)- Boîtier
Vis d’arrêt rotative
Pour empêcher la rotation du palier lisse dans son boîtier, on peut utiliser des vis d’arrêt rotatives (ajustement serré/ajustement de transition). Cette méthode de montage est recommandée pour des applications où des charges élevées, des vitesses de rotation élevées ou des températures élevées sont prévues.
- (1)- Vis d’arrêt rotative
Collage
Si l’utilisation d’une vis d’arrêt rotative est impossible, le palier lisse peut être fixé au boîtier à l’aide d’un adhésif (ajustement avec jeu).
Il est important de vérifier que l’adhésif utilisé supporte les conditions de fonctionnement, notamment la température d’utilisation. Pour les applications nécessitant une grande précision, cette méthode d’assemblage est déconseillée en raison du manque de précision de positionnement.
- (1)- Paliers lisses
- (2)- Adhésif
Quelles normes utilise MISUMI ?
Différentes normes sont appliquées aux paliers lisses dans les divers domaines de normalisation à travers le monde. Dans le cadre de l’harmonisation internationale, des normes internationales sont progressivement introduites.
MISUMI, en tant que fournisseur international de composants mécaniques configurables, fabrique des paliers lisses et des bagues à paliers lisses sous diverses formes et conceptions, respectant les tolérances de fabrication et d’installation de la norme ISO.
En Allemagne, les paliers lisses sont régis par la norme de base DIN 1850 (parties 1 à 6), définissant les dimensions et exigences techniques des paliers lisses fabriqués en différents matériaux. Ces exigences incluent notamment les matériaux, la taille, la forme, la texture de surface, la précision et la résistance diélectrique.
Lors de la sélection de bagues à paliers lisses, il est primordial de connaître les spécifications exactes de l’application, tous les composants impliqués, les conditions ambiantes et les matériaux, et de les prendre en compte dans le choix.
Voici quelques-unes des normes utilisées en Allemagne pour les paliers lisses :
- ISO 4379:1995-10 - Paliers lisses - Douilles en alliages de cuivre traitées (anciennement DIN 1850-1)
- ISO 12128:1998-07 - Paliers lisses - Trous de lubrification, rainures de lubrification et poches de lubrification - Dimensions, formes, désignation et application pour les douilles de roulement (anciennement DIN 1850-2)
- DIN 1850-3 :1998-07 - Paliers lisses - Partie 3 : Douilles en métal fritté
- DIN 1850-4:1998-07 - Paliers lisses - Partie 4 : Douilles en carbone artificiel
- DIN 1850-5:1998-07 - Paliers lisses - Partie 5 : Douilles thermodurcissables
- DIN 1850-6:1998-07 - Paliers lisses - Partie 6 : Douilles thermoplastiques
