Paramètres de calcul

Basé sur la norme ISO 281 et les normes des fabricants de roulements









tr/min


heures




Résultats des calculs

Charge dynamique équivalente P:
—
Charge dynamique nominale requise C :
—
Facteur de température fT :
—
Facteur de vitesse fn :
—
Facteur de vie fL :
—

Recommandations de sélection de roulements :

Travaux légers : Sélectionnez un roulement avec une valeur nominale C 20-30% supérieure à la valeur calculée
Service normal : Sélectionnez un roulement avec une valeur nominale C 30-50% supérieure à la valeur calculée
Usage intensif : Sélectionnez un roulement avec une valeur nominale C 50-100% supérieure à la valeur calculée
Service intensif : Envisager des roulements spéciaux ou un agencement de roulements multiples

Comment fonctionne la calculatrice

Normes de référence

Normes internationales :

  • ISO 281:2007 – Roulements — Charges dynamiques nominales et durée de vie nominale
  • ISO/TS 16281 – Méthodes de calcul de la durée de vie nominale de référence modifiée
  • Norme ANSI/ABMA 9 – Charges nominales et durée de vie en fatigue des roulements à billes
  • Norme ANSI/ABMA 11 – Charges nominales et durée de vie en fatigue des roulements à rouleaux

Capacité de charge dynamique de base

La charge dynamique de base C est calculée à l'aide de :

C = P × fL / (fT × a1)

où :

  • C — charge dynamique de base (N)
  • P — charge dynamique équivalente (N)
  • fL — facteur de vie
  • fT — facteur de température
  • a1 — facteur de fiabilité

Charge dynamique équivalente

Pour les charges radiales et axiales combinées :

P = X × Fr + Y × Fa

où X et Y sont des facteurs dépendant du rapport Fa/Fr et du type de roulement.

Calcul du facteur de vie

Le facteur de durée de vie est calculé à partir de la durée de vie requise :

fL = (L10h × n × 60 / 10⁶)^(1/p)

où p = 3 pour les roulements à billes et p = 10/3 pour les roulements à rouleaux.

Effets de la température

La température de fonctionnement affecte la capacité portante :

  • Jusqu'à 150°C (302°F) : fT = 1,0
  • 200°C (392°F) : fT = 0,90
  • 250°C (482°F) : fT = 0,75
  • 300°C (572°F) : fT = 0,60

Guide de sélection des types de roulements

  • Roulements à billes : Vitesses élevées, charges modérées, faible frottement
  • Rouleau cylindrique : Charges radiales élevées, vitesses modérées
  • Rouleau sphérique : Charges lourdes, capacité de désalignement
  • Rouleau conique : Charges combinées, rigidité élevée
  • Rouleau à aiguilles : Charges radiales élevées, conception compacte

Considérations importantes

  • Tenez toujours compte des facteurs de sécurité pour les applications critiques
  • Tenir compte des chocs et des vibrations
  • Une lubrification adéquate est essentielle pour atteindre la durée de vie calculée
  • La contamination peut réduire considérablement la durée de vie des roulements
  • Tenir compte de la disposition des roulements (fixe/flottant) pour la dilatation thermique

Exemples d'utilisation et guide de sélection de valeurs

Exemple 1 : Roulement de moteur électrique

Scénario: Moteur de 30 kW avec entraînement par courroie

  • Type de roulement : Roulement à billes (rainure profonde)
  • Charge radiale : 2500 N (tension de la courroie)
  • Charge axiale : 200 N (poussée mineure)
  • La vitesse : 1480 tr/min
  • Durée de vie requise : 40 000 heures
  • Température: 70°C
  • Fiabilité : 90%
  • Résultat: C ≈ 35 kN → Sélectionnez 6309 (C = 52,7 kN)
Exemple 2 : Palier d'arbre de pompe

Scénario: Pompe centrifuge à roue en porte-à-faux

  • Type de roulement : Roulement à rouleaux sphériques
  • Charge radiale : 8000 N (poids de la turbine + hydraulique)
  • Charge axiale : 3000 N (charge de poussée)
  • La vitesse : 2950 tr/min
  • Durée de vie requise : 50 000 heures
  • Température: 85°C
  • Fiabilité : 95%
  • Résultat: C ≈ 125 kN → Sélectionnez 22218 (C = 170 kN)
Exemple 3 : arbre de sortie de boîte de vitesses

Scénario: Réducteur industriel à fortes charges radiales

  • Type de roulement : Roulement à rouleaux coniques
  • Charge radiale : 15 000 N
  • Charge axiale : 5000 N (poussée par engrenage hélicoïdal)
  • La vitesse : 150 tr/min
  • Durée de vie requise : 100 000 heures
  • Température: 90°C
  • Fiabilité : 98%
  • Résultat: C ≈ 220 kN → Sélectionnez 32220 (C = 298 kN)

Comment choisir des valeurs

Sélection du type de roulement
  • Roulements à billes :
    • Vitesses jusqu'à 20 000 tr/min
    • Charges légères à modérées
    • Exigences de faible frottement
    • Fa/Ven < 0,5 typique
  • Rouleau cylindrique :
    • Charges radiales élevées uniquement
    • Aucune capacité de charge axiale (sauf NJ, NUP)
    • Permettre un mouvement axial libre
    • Capacité à grande vitesse
  • Rouleau sphérique :
    • Charges très lourdes
    • Désalignement jusqu'à 2°
    • Charges combinées OK
    • Limites de vitesse plus basses
  • Rouleau conique :
    • Charges combinées élevées
    • Une rigidité élevée est nécessaire
    • Généralement jumelés
    • Fa/Fr jusqu'à 1,5
Conseils de calcul de charge
  • Transmissions par courroie : Charge radiale = 1,5-2,5 × tension de la courroie
  • Entraînements par engrenages : Inclure les forces de séparation et les facteurs dynamiques
  • Charges en porte-à-faux : Calculer les charges de moment aux paliers
  • Facteurs dynamiques :
    • Choc léger : × 1,2-1,5
    • Choc modéré : × 1,5-2,0
    • Choc violent : × 2,0-3,0
Conditions de vie par application
  • 8 000 à 12 000 heures : Appareils électroménagers, outils à main
  • 20 000 à 30 000 heures : Machines fonctionnant 8 heures par jour
  • 40 000 à 50 000 heures : Fonctionnement quotidien de 16 heures
  • 60 000 à 100 000 heures : Fonctionnement continu 24 heures sur 24
  • 100 000 à 200 000 heures : Équipement critique, aucune panne
Considérations relatives à la température
  • Roulements standards : -30°C à +120°C
  • Roulements haute température : Jusqu'à 200°C avec graisse spéciale
  • Roulements stabilisés : Jusqu'à 250°C (suffixe S1)
  • Roulements spéciaux : Jusqu'à 350°C (suffixe S2, S3)
  • Remarque : Des températures plus élevées nécessitent des lubrifiants spéciaux
Sélection du facteur de fiabilité
  • 90% (a1=1,0) : Applications industrielles standard
  • 95% (a1=0,62) : Équipement important
  • 96% (a1=0,53) : Processus critiques
  • 97% (a1=0,44) : Critique pour la sécurité
  • 98% (a1=0,33) : Aérospatiale, médical
  • 99% (a1=0,21) : Ultra-critique, aucune défaillance autorisée