Comment les roulements à billes réduisent-ils la friction dans les machines ?

1. Mouvement de roulement : La clé pour laquelle les roulements à billes peuvent réduire la friction dans les machines réside dans la conception de leur mouvement de roulement. Les roulements à billes contiennent de nombreuses billes sphériques à l'intérieur, qui sont placées sur le chemin de roulement entre les bagues intérieure et extérieure. Lorsque le roulement est soumis à une charge externe, les billes commencent à rouler sur les chemins de roulement des bagues intérieure et extérieure au lieu de glisser directement sur la surface comme un roulement lisse. Ce mouvement de roulement réduit considérablement le mouvement relatif entre les surfaces de contact, réduisant ainsi les frottements et les pertes d'énergie. L’avantage du mouvement de roulement est qu’il s’agit essentiellement d’une forme de frottement de roulement plutôt que de frottement de glissement. En friction de roulement, le point de contact entre la bille et les bagues intérieure et extérieure n'est en réalité qu'un instant de contact. Ensuite, la balle continue de rouler vers l'avant et le point de contact se déplace rapidement vers la position suivante. Cette caractéristique de contact instantané réduit considérablement la zone de friction et le temps de contact entre les surfaces de contact, réduisant ainsi la génération de friction. Le mouvement de roulement aide également à répartir la charge, lui donnant une répartition plus uniforme de la charge à l'intérieur du roulement. Chaque bille prend une partie de la charge et la transfère au chemin de roulement environnant, réduisant ainsi la concentration des contraintes locales à l'intérieur du roulement. Cette répartition uniforme de la charge contribue à réduire l’usure et la fatigue des roulements, prolongeant ainsi leur durée de vie. Le mouvement de roulement permet aux roulements à billes de réduire la friction dans les machines de manière plus efficace. Grâce au mouvement de roulement, les roulements à billes réduisent le mouvement relatif entre les surfaces de contact, réduisent la génération de friction et dispersent la charge, améliorant ainsi l'efficacité et la fiabilité du système.

2. Répartir la charge : les billes à l'intérieur du roulement à billes peuvent disperser efficacement la charge, ce qui lui permet de former une répartition de charge plus uniforme à l'intérieur du roulement. En revanche, la charge dans un palier lisse est généralement concentrée sur la surface de contact, ce qui entraîne facilement une concentration locale de contraintes, qui à son tour provoque du frottement et de l'usure. En répartissant la charge, les roulements à billes peuvent réduire la contrainte de contact entre le roulement et l'arbre, prolonger la durée de vie du roulement et améliorer la fiabilité et la durabilité du système.

3. Petite zone de contact : Les éléments roulants des roulements à billes ont une zone de contact plus petite que les surfaces de glissement des roulements lisses. Cela signifie que sous une charge donnée, les roulements à billes sont capables de réduire le frottement entre les surfaces en contact. Une zone de contact plus petite signifie une friction moindre, réduisant ainsi les pertes d'énergie et la génération de chaleur, améliorant ainsi l'efficacité du système et les économies d'énergie.

4. Système de lubrification : les roulements à billes sont généralement équipés d'un système de lubrification, tel que de la graisse à l'intérieur du roulement ou de l'huile lubrifiante à l'extérieur. Ces lubrifiants peuvent former un film lubrifiant sur la surface de contact du roulement à billes, réduisant ainsi le coefficient de frottement, réduisant ainsi le frottement de roulement et le frottement entre les billes et les pistes intérieures et extérieures. Un bon système de lubrification peut réduire la température de fonctionnement du roulement, réduire les pertes par frottement et prolonger la durée de vie du roulement.

5. Fabrication de précision : les roulements à billes sont généralement fabriqués à l'aide de processus de fabrication de précision pour garantir la taille et la précision d'ajustement des différentes pièces à l'intérieur du roulement. Cette fabrication de précision peut réduire le jeu et la friction à l'intérieur du roulement et améliorer la précision de rotation et la stabilité du roulement. Une fabrication de précision peut également garantir que les parties internes du roulement s'adaptent bien aux pièces externes, réduisant ainsi la friction et la perte d'énergie, améliorant ainsi l'efficacité et les performances du système.