A quoi sert un roulement à rouleaux ?

Les roulements à rouleaux, en tant que catégorie majeure de roulements, sont très courants dans divers types d'équipements mécaniques. D'apparence, il se compose d'une bague intérieure, d'une bague extérieure, d'un rouleau et d'une cage. La bague intérieure est étroitement emmanchée sur l'arbre et tourne avec l'arbre ; la bague extérieure est fixée au siège de roulement et reste relativement immobile ; les rouleaux sont placés sur le chemin de roulement entre les bagues intérieure et extérieure, et les formes sont cylindriques, coniques, sphériques et autres. Ils sont comme des « petits rouleaux » intelligents qui transportent la charge lorsque l'équipement est en marche ; le rôle de la cage est crucial, qui sépare les rouleaux uniformément pour garantir qu'ils roulent en douceur sur leurs « pistes » respectives afin d'éviter les collisions et les frottements les uns avec les autres, assurant ainsi le fonctionnement stable et efficace des roulements. Qu'il s'agisse des grosses machines-outils rugissantes de l'usine, des voitures qui font la navette comme un ruisseau ou des appareils électroménagers de la vie quotidienne, tant qu'il y a un mouvement mécanique, vous trouverez très probablement des roulements à rouleaux. Il est devenu un élément de base indispensable de l’industrie moderne, dirigeant silencieusement le fonctionnement du monde mécanique, alors quel genre de rôle clé joue-t-il dans divers domaines ?

1. "Portant" dans les machines industrielles

(I) Domaine de la fabrication lourde

Dans le domaine des machines minières, les roulements à rouleaux sont visibles partout. Prenons l’exemple des grosses excavatrices. Ils doivent fréquemment creuser, soulever et transporter du minerai pendant le travail, et l'intensité du travail est extrêmement élevée. Les roulements à rouleaux sont installés dans des pièces clés telles que le roulement d'orientation, le mécanisme de marche et la connexion de la flèche de la pelle. Avec une excellente capacité de charge, ils supportent de manière stable le poids énorme du fuselage et la forte force d'impact générée lors des opérations d'excavation, garantissant ainsi que la pelle peut fonctionner de manière flexible et efficace. Les grandes pelles de marques connues telles que Caterpillar et Komatsu sont équipées de roulements à rouleaux spécialement conçus et renforcés pour faire face aux conditions de travail difficiles. Dans l'industrie métallurgique, les laminoirs constituent l'un des équipements de base. Du laminage des billettes à chaud au formage de l’acier, l’ensemble du processus nécessite une énorme force de laminage. Des roulements à rouleaux sont installés au niveau du col des rouleaux, supportant la pression radiale des rouleaux, assurant la rotation stable des rouleaux et permettant un laminage de l'acier de haute précision. Les lignes de production de laminages des grandes entreprises sidérurgiques nationales telles qu'Anshan Iron and Steel et Baosteel s'appuient sur des roulements à rouleaux de haute précision et à forte charge pour produire en continu de l'acier de haute qualité, jetant ainsi une base solide pour le développement industriel.

(II) Noyau du matériel de transport

En tant que moyen de transport le plus courant, les roulements à rouleaux jouent un rôle indispensable dans les automobiles. Les roulements de moyeu de roue sont principalement utilisés en combinaison avec des roulements à rouleaux coniques à deux rangées ou des roulements à billes à contact oblique. Ils supportent le poids de la carrosserie du véhicule et garantissent que les roues peuvent tourner de manière fluide et stable, qu'il s'agisse de conduite à basse vitesse sur les routes urbaines ou d'excès de vitesse sur les autoroutes ; le vilebrequin, la bielle et d'autres pièces du moteur automobile reposent sur des roulements à rouleaux cylindriques pour résister à la charge d'impact à haute fréquence provoquée par le mouvement alternatif du piston, garantissant le fonctionnement fiable du moteur et fournissant un flux constant de puissance pour le véhicule. Dans le transport ferroviaire, les roulements de boîte d'essieu des roues de train sont pour la plupart des roulements à rouleaux coniques, qui supportent le poids énorme du train et la lourde charge lorsqu'il est entièrement chargé de marchandises ou de passagers, permettant au train de rouler à grande vitesse et en douceur sur les rails. . Des dizaines de milliers de trains de voyageurs et de trains de marchandises font la navette à travers la Chine chaque jour, soutenus par de solides roulements à rouleaux. Le système de train d'atterrissage d'un avion est d'une importance primordiale. Les roulements à rouleaux doivent ici résister à une force d'impact importante au moment du décollage et de l'atterrissage pour garantir la rétraction et l'extension fiables du train d'atterrissage. Les roulements à l’intérieur du moteur de l’avion sont également critiques. Les roulements à rouleaux fonctionnent dans des environnements extrêmes de température et de vitesse élevées, fournissant un support précis au rotor du moteur, garantissant la sécurité des vols, aidant l'avion à s'envoler dans le ciel bleu et reliant tous les coins du monde.

2. « Precision Guard » dans les instruments de précision

(I) Garantie de précision du traitement des machines-outils

Dans le domaine de la fabrication de précision moderne, les machines-outils CNC ont des exigences extrêmement élevées en matière de précision de traitement, et les roulements à rouleaux sont des composants essentiels. Prenons comme exemple le traitement des pales de moteurs d’avion. La surface incurvée est complexe et l’exigence de précision atteint le niveau du micron. Les roulements à rouleaux de haute précision installés sur la broche principale de la machine-outil, avec leur coefficient de frottement extrêmement faible, assurent le fonctionnement stable de la broche principale à vitesse de rotation élevée, et l'outil peut couper avec précision le long de la trajectoire prédéfinie. L'erreur du profil de pale traité peut être contrôlée dans une très petite plage, répondant aux exigences de performances strictes du moteur d'avion. Dans l'équipement de traitement des puces de la fabrication électronique, la précision du positionnement de l'établi des machines de précision telles que les machines de lithographie et les machines de gravure est directement liée à la précision du processus des puces. En tant qu'élément de support et de guidage de l'établi, les roulements à rouleaux assurent le mouvement précis de l'établi à une échelle microscopique grâce à leurs caractéristiques de fonctionnement de haute précision, aidant la fabrication de puces à évoluer vers un processus supérieur et favorisant la miniaturisation continue et les hautes performances des produits électroniques. .

(II) Fonctionnement stable des instruments et des compteurs

Dans le domaine des équipements médicaux, les instruments haut de gamme tels que les tomodensitomètres et l'imagerie par résonance magnétique (IRM) ont des exigences extrêmement élevées en matière de précision d'imagerie. Le cadre rotatif à l'intérieur du scanner CT repose sur des roulements à rouleaux de haute précision pour obtenir une rotation fluide et rapide, garantissant que la source de rayons X peut scanner avec précision le corps humain sous plusieurs angles et obtenir des images tomographiques claires et précises, fournissant ainsi une image fiable. base permettant aux médecins de diagnostiquer la maladie ; dans les équipements d'IRM, les roulements à rouleaux assurent la rotation et le positionnement précis de composants clés tels que les aimants supraconducteurs, garantissant l'uniformité du champ magnétique, améliorant ainsi la qualité de l'imagerie et aidant les médecins à découvrir de minuscules lésions. Dans les laboratoires de recherche scientifique, les microscopes électroniques sont utilisés pour observer les structures matérielles microscopiques. Les mouvements de précision tels que le réglage de l'objectif et le mouvement de la platine d'échantillon ne peuvent être séparés du support stable des roulements à rouleaux, garantissant que les chercheurs peuvent effectuer des observations et des analyses précises à l'échelle nanométrique et explorer les mystères du monde microscopique ; le mécanisme de rotation de l'élément optique du spectromètre utilise des roulements à rouleaux pour obtenir un réglage d'angle de haute précision, garantissant ainsi la précision de la mesure spectrale et aidant à produire des résultats de recherche scientifique.

III. "Partenaire silencieux" dans les appareils électroménagers quotidiens

(I) Source d'alimentation longue durée pour les appareils électroménagers

Dans les appareils électroménagers, les roulements à rouleaux jouent également un rôle clé. Pendant le processus de lavage et de déshydratation de la machine à laver, le moteur tourne à grande vitesse. Le roulement à rouleaux cylindriques est installé sur l'arbre principal du moteur. Avec une bonne capacité de charge radiale, il soutient de manière stable l'arbre pour assurer le bon fonctionnement de la machine à laver, et ses caractéristiques de faible bruit rendent le processus de lavage silencieux et tranquille ; les roulements à billes à gorge profonde ou les roulements contenant de l'huile utilisés dans le moteur du ventilateur extérieur du climatiseur et le moteur du ventilateur à flux transversal de l'unité intérieure assurent la rotation fluide du ventilateur et fournissent en continu de l'air froid et chaud dans la pièce. Même à des températures estivales élevées ou à un froid hivernal rigoureux, il peut fonctionner de manière fiable et créer une température confortable pour l’environnement domestique. Les produits de marques d'électroménager bien connues telles que Haier et Midea contiennent des roulements à rouleaux de haute qualité, qui constituent la base de leur assurance qualité, permettant aux appareils électroménagers de résister à l'épreuve d'une utilisation à long terme et d'offrir un confort de vie aux utilisateurs.

(II) Bon fonctionnement des équipements de bureau

Dans le domaine des appareils de bureau, les roulements à rouleaux sont les héros en coulisses pour garantir l'efficacité du travail. À l'intérieur de l'imprimante, les micro-roulements du rouleau d'alimentation en papier garantissent que le papier est alimenté en douceur et avec précision un par un pour éviter les bourrages papier ; les roulements des pièces rotatives telles que les cartouches de toner et les rouleaux de fixation facilitent le processus d'impression, permettant une présentation rapide et claire des documents. Le principe de fonctionnement du copieur est similaire. De la numérisation, de l'imagerie à la copie, les roulements à rouleaux de chaque maillon maintiennent la liaison précise de la structure mécanique pour garantir la qualité et l'efficacité de la copie. Dans un environnement de bureau occupé, les roulements à rouleaux de ces appareils de bureau s'y collent silencieusement, aidant ainsi le processus de bureau à progresser efficacement et devenant une aide indispensable pour le bureau moderne.

IV. "Assistant en innovation" dans le domaine des sciences et technologies émergentes

(I) Soutien à la nouvelle industrie des énergies

Dans le secteur énergétique actuel en plein essor, les roulements à rouleaux sont également indispensables. En tant qu’important dispositif de conversion d’énergie propre, les éoliennes fonctionnent dans des environnements extrêmement difficiles. Ils se trouvent souvent dans des régions sauvages isolées ou sur la vaste mer et sont soumis aux vents violents, aux changements de température et aux embruns salés humides. Les roulements de l'arbre principal utilisent principalement de grands roulements à rouleaux cylindriques ou des roulements à rouleaux coniques, qui soutiennent l'énorme roue éolienne avec leur forte capacité de charge, garantissant qu'elle tourne de manière stable en cas de vents forts et de fortes pluies, et convertit efficacement l'énergie éolienne en énergie électrique ; les roulements à rouleaux du boîtier d'augmentation de vitesse peuvent transmettre le couple de manière fiable dans des conditions de fonctionnement à grande vitesse pour garantir l'efficacité de la production d'énergie. Le fonctionnement haute performance des éoliennes des sociétés éoliennes représentées par Goldwind Science & Technology et Envision Energy est fortement soutenu par des roulements à rouleaux de haute qualité, ce qui a entraîné l'augmentation continue de la capacité installée d'énergie éolienne de mon pays. Dans le domaine des véhicules électriques, avec l’essor de l’industrie des véhicules à énergies nouvelles, les roulements à rouleaux sont devenus des éléments clés. La rotation à grande vitesse du moteur d'entraînement nécessite que le roulement présente des caractéristiques de faible frottement et de vitesse élevée. Le roulement à rouleaux cylindriques, avec ses avantages, s'adapte aux conditions de travail du moteur, réduit les pertes d'énergie et augmente l'autonomie. Tout en supportant le poids de la carrosserie du véhicule, le roulement de moyeu de roue doit s'adapter aux forces complexes provoquées par les démarrages, arrêts et directions fréquents du véhicule. La nouvelle génération d'unités de roulement de moyeu de roue intègre de multiples fonctions pour assurer la rotation flexible des roues, fournir des garanties pour une conduite économe en énergie et confortable des véhicules électriques et aider l'industrie chinoise des véhicules à énergie nouvelle à « dépasser le virage » et à avancer vers une nouvelle ère de voyage vert.

(II) Entraînement flexible des équipements intelligents

Le développement rapide des équipements intelligents a ouvert une nouvelle étape pour les roulements à rouleaux. En tant que représentant typique de la fabrication intelligente, la flexibilité et la précision des articulations des robots industriels sont cruciales. En raison de sa structure unique, les rouleaux du roulement à rouleaux croisés sont disposés verticalement à 90°, ce qui peut non seulement résister à des charges radiales et axiales importantes, mais également assurer une rotation de haute précision lors d'un mouvement à plusieurs degrés de liberté, permettant le bras robotique pour effectuer rapidement et avec précision des tâches complexes telles que la préhension et l'assemblage. Il est largement utilisé dans les lignes de production telles que la fabrication automobile et le traitement électronique pour améliorer l'efficacité de la production et la qualité des produits. Dans le domaine des drones, des drones de photographie aérienne grand public aux drones d’inspection et de cartographie de qualité industrielle, leurs performances de vol et leur stabilité sont liées au succès ou à l’échec de la mission. Les micro-roulements à rouleaux du système de commande de vol, du cardan, du moteur et d'autres composants des drones, avec leur structure légère et leurs performances fiables, assurent le fonctionnement flexible de divers composants, afin que les drones puissent planer avec précision dans les airs et tourner avec agilité, étendre la limites de l'exploration humaine du ciel et jouent un avantage unique dans des scènes telles que la photographie aérienne de beaux paysages, la surveillance de l'environnement et les secours d'urgence, devenant ainsi les « elfes du ciel » de l'ère intelligente.

Conclusion

En tant que composant de base clé dans le domaine des machines, les roulements à rouleaux jouent un rôle irremplaçable et clé dans de nombreux domaines tels que la fabrication industrielle, les transports, les instruments de précision, les appareils électriques quotidiens et les technologies émergentes. Il prend en charge le fonctionnement efficace des équipements lourds industriels avec une excellente capacité de charge, assure le fonctionnement précis des équipements de précision avec une haute précision, crée du confort et de la commodité pour le bureau à domicile avec un faible bruit et une fiabilité élevée, et devient un puissant moteur d'innovation et de développement dans le domaine. domaines pionniers des nouvelles énergies et des équipements intelligents. De la fabrication de micropuces à la production d'énergie éolienne géante, des voitures roulant à grande vitesse aux avions volant à haute altitude, les roulements à rouleaux sont partout et ont été profondément intégrés dans le sang de la vie moderne et du développement industriel. À mesure que la technologie continue de progresser et que les matériaux et les processus continuent d'innover, je crois que les roulements à rouleaux continueront d'évoluer, offrant à davantage de domaines de meilleures performances, poursuivant la légende mécanique et aidant l'humanité à progresser vers des sommets technologiques plus élevés.