FR2988789A1 - Dispositif de calage axial d'un roulement soumis a un debattement angulaire - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un dispositif (10) de calage axial d'un roulement (30) assemblé sur un arbre (20) comprenant un logement (4) et ledit roulement (30), incluant une bague intérieure (2), une bague extérieure (3) et au moins une rangée de corps roulants (1). Ladite bague intérieure (2) dudit roulement (30) est solidaire dudit arbre (20), et ladite bague extérieure (3) est agencée dans ledit logement (4). Ce dispositif (10) comporte un moyen de calage angulaire pour autoriser un débattement angulaire limité de ladite bague intérieure (2) sous l'effet d'une sollicitation subie par ledit arbre (20), ladite bague extérieure (3) pouvant accompagner ledit débattement angulaire de la bague intérieure (2). En conséquence, le fonctionnement dudit arbre (20) et dudit roulement (30) est optimisé, lesdites bagues intérieure (2) et extérieure (3) dudit roulement (30) restant sensiblement alignées.
Description
Dispositif de calage axial d'un roulement d'un arbre soumis à un débattement angulaire. La présente invention concerne le domaine des systèmes de guidage en rotation d'un arbre. L'invention concerne un dispositif de calage axial d'un roulement permettant un débattement angulaire de l'arbre par rapport à son logement, ainsi que le transfert vers ce logement d'une composante axiale des sollicitations subies par cet arbre. Un système de guidage en rotation d'un arbre comprend un logement généralement fixe, l'arbre étant en rotation autour de son axe par rapport audit logement et un ou plusieurs roulements comprenant traditionnellement une bague intérieure, une bague extérieure et une pluralité de corps roulants, tels que des billes ou des rouleaux. Ces corps roulants peuvent être agencés sur une ou deux rangées, une ou plusieurs cages assurant un espacement constant entre chaque corps roulant. Chaque bague est équipée d'au moins un chemin de roulement sur lequel roulent les corps roulants. Les corps roulants assurent ainsi la rotation relative de la bague intérieure par rapport à la bague extérieure autour de l'axe de rotation du roulement, qui correspond également à l'axe de symétrie de la bague intérieure et à l'axe de symétrie de la bague extérieure. Cet axe de symétrie est dit axe de la bague intérieure ou axe de la bague extérieure par la suite par raison de simplification.
La bague intérieure du roulement est généralement solidaire de l'arbre, la bague extérieure du roulement étant fixe par rapport au logement. Les axes de rotation de l'arbre et du roulement doivent donc être confondus pour garantir un fonctionnement optimal.
Un tel système de guidage comprend généralement deux roulements assurant le guidage en rotation de l'arbre. Suivant les applications de ce système de guidage, l'arbre peut être soumis à différentes sollicitations, qui doivent être transférées au logement, par l'intermédiaire du ou des roulements. Ces sollicitations se décomposent suivant une direction privilégiée, à savoir suivant l'axe de rotation de l'arbre, et dans un plan perpendiculaire à cet axe de rotation. Une première composante de ces sollicitations, dirigée selon l'axe de rotation de l'arbre, a tendance à induire une translation de l'arbre le long de son axe de rotation, tandis qu'une seconde composante tend à déformer et à faire pivoter l'arbre par rapport au logement selon un axe perpendiculaire à l'axe de rotation de l'arbre. Afin de bloquer la translation de l'arbre le long de son axe de rotation, une butée axiale est généralement utilisée. Cette première composante des sollicitations subies par l'arbre est alors transférée au logement et à au moins un des roulements sous la forme d'une charge axiale. La seconde composante a tendance à induire un débattement angulaire de l'arbre. On comprend par débattement angulaire une déformation de l'arbre en flexion par rapport à son axe de rotation théorique. Le dispositif de guidage peut soit permettre une certaine mobilité autorisant ce débattement angulaire de l'arbre, soit être suffisamment rigide pour s'opposer à ce débattement. Dans tous les cas, cette seconde composante est transférée, totalement ou partiellement, aux roulements sous la forme de charges radiales. Les roulements les plus fréquemment utilisés dans les systèmes de guidage sont généralement adaptés à une seule de ces charges, axiale ou radiale. Par exemple, un roulement à une rangée de billes est usuellement utilisé pour une unique charge radiale. Par contre, certains roulements peuvent accepter une autre composante de faible intensité. Par exemple, les roulements à rouleaux cylindriques acceptent une forte charge radiale et une charge axiale beaucoup plus faible. Ainsi, on fait en sorte par exemple que la charge axiale ne dépasse pas 10% environ de la charge radiale pour ne pas entraîner une dégradation rapide des roulements. Dans le cas où il y a une combinaison de charges axiales et radiales importantes, un débattement angulaire de l'arbre par rapport au logement apparaît souvent. Si le roulement ne tolère pas ce débattement angulaire, on observe un désalignement de la bague intérieure par rapport à la bague extérieure. On entend par désalignement des bagues un déplacement d'une bague par rapport à l'autre. Par suite, les faces latérales des bagues intérieure et extérieure ne sont plus dans un même plan, ni dans des plans parallèles. Elles ne sont donc plus alignées. Les zones de contacts entre les corps roulants et les chemins de roulement des bagues intérieure et extérieure sont alors modifiées. Le fonctionnement du roulement n'est plus dans une configuration normale. Il en résulte un angle de contact entre d'une part la ligne reliant les points de contact d'un corps roulant sur les chemins de roulement et d'autre part la ligne reliant la position normale de ces points de contact, lorsque que le roulement n'est soumis à aucune charge par exemple. La valeur de cet angle de contact varie avec l'azimut du corps roulant et la direction de la charge appliquée au roulement. La valeur de cet angle de contact peut devenir importante, de même que sa variation sur un tour. Par suite, une grande variation de cet angle de contact peut générer des contraintes parasites appliquées sur les corps roulants et les chemins de roulement.
Ces contraintes parasites peuvent alors générer une dégradation rapide par usure des chemins de roulements et/ou des corps roulants. Par suite, les performances du roulement seront dégradées notamment par l'apparition de frottements importants, voire d'un grippage. Pour résoudre ce problème, on peut utiliser soit une combinaison de deux roulements différents, un roulement dimensionné pour les charges axiales et un roulement dimensionné pour les charges radiales, soit un roulement dimensionné pour ces deux types de charges. Dans le premier cas (combinaison de deux roulements), l'utilisation de deux roulements différents impose certaines contraintes, notamment en termes d'encombrement, de masse et de coût. De plus, une telle combinaison accepte alors des charges importantes, tant axiales que radiales, mais reste très peu tolérante en termes de débattement angulaire de l'arbre par rapport au logement. Dans une telle combinaison, on peut notamment utiliser, pour la reprise des charges axiales, un type particulier de roulement tel qu'une butée à billes. Ce type de roulement supporte uniquement des charges axiales et assure la fonction butée axiale, mais aucune fonction de guidage en rotation. Il existe des butées à billes à simple effet, adaptées à des charges axiales orientées dans un seul sens et des butées à billes à double effet, adaptées à des charges axiales alternées dans les deux sens. Par contre, la fréquence de rotation des butées à billes est limitée par l'action de la force centrifuge sur les billes. Dans le second cas (roulement dimensionné pour deux types de sollicitations), on peut notamment distinguer différents types de roulements capables d'accepter des débattements angulaires importants. Tout d'abord, on trouve un premier type de roulement composé d'une rangée de billes, d'une bague intérieure, d'une bague intermédiaire et d'une bague extérieure, les billes roulant entre la bague intérieure et la bague intermédiaire, sur leurs chemins de roulement respectifs. Le profil extérieur de la bague intermédiaire est sphérique et en adéquation avec le profil intérieur de la bague extérieure, permettant ainsi un rotulage de l'ensemble composé des billes, de la bague intérieure et de la bague intermédiaire par rapport à la bague extérieure. On entend par rotulage, la capacité pour la bague intermédiaire de posséder trois degrés de liberté en rotation par rapport à la bague extérieure. Ce roulement répond au problème de débattement angulaire de l'arbre et accepte des charges radiales importantes. Par contre, il est peu tolérant en termes de charges axiales, le rotulage n'étant pas compatible avec une reprise des charges axiales sur la bague intermédiaire. De plus, le coût de réalisation de ce type de roulement est 20 élevé, nécessitant des usinages et des rectifications complexes au niveau des surfaces sphériques. Enfin, l'ajout d'une mobilité supplémentaire, à savoir le rotulage réalisé sans élément roulant, ajoute également un risque supplémentaire de grippage. 25 Ensuite, on trouve un second type de roulement composé par exemple de deux rangées de tonneaux, d'une bague intérieure et d'une bague extérieure. Le chemin de roulement intérieur de la bague extérieure est sphérique et en adéquation avec le profil des tonneaux, permettant ainsi un rotulage de l'ensemble composé des tonneaux et de la bague intérieure par rapport à la bague extérieure. Là encore, ce roulement répond au problème de débattement angulaire de l'arbre, par le rotulage qu'il permet, et accepte des charges radiales importantes. Il admet également des charges axiales dans les deux sens, grâce à l'utilisation de deux rangées de tonneaux. Par contre, l'utilisation de ces tonneaux, de par leur surface de contact importante avec les chemins de roulement des bagues intérieure et extérieure, ne permet pas d'atteindre des fréquences de rotation très élevées, contrairement à des roulements utilisant des billes ayant un contact ponctuel avec les chemins de roulement. De plus, le coût de réalisation de ce type de roulement est 15 élevé, nécessitant des usinages et des rectifications complexes au niveau des surfaces sphériques des bagues et des tonneaux. On constate donc que des solutions existent pour construire des systèmes de guidage en rotation acceptant des charges combinées et permettant un débattement angulaire de l'arbre. Mais 20 ces solutions présentent des inconvénients en termes de coût, et des limitations telles que l'encombrement, la masse, la vitesse de rotation ou les charges admissibles. La présente invention a alors pour objet de proposer un dispositif permettant de s'affranchir des limitations mentionnées ci- 25 dessus pour permettre le débattement angulaire de l'arbre par rapport à son logement, tout en assurant la reprise d'une ou plusieurs charges axiales. Selon l'invention, un dispositif de calage axial d'un roulement assemblé sur un arbre muni d'un axe de rotation et soumis à au moins une sollicitation comprend un logement de l'arbre et un roulement, incluant une bague intérieure, une bague extérieure et au moins une rangée de corps roulants, une ou plusieurs cages pouvant assurer un espacement constant entre chaque corps roulant. Les corps roulants, qui peuvent être des billes ou des rouleaux par exemple, roulent sur un chemin de roulement extérieur de la bague intérieure et sur un chemin de roulement intérieur de la bague extérieure, assurant ainsi la rotation relative d'une bague par rapport à l'autre autour d'un axe de rotation du roulement. Cet axe de rotation est sensiblement confondu avec l'axe de la bague intérieure et avec l'axe de la bague extérieure. La bague intérieure du roulement est positionnée sur l'arbre et est solidaire de l'arbre, l'axe de la bague intérieure étant sensiblement confondu avec l'axe de rotation de l'arbre. La bague extérieure est agencée dans le logement. Nous prendrons comme hypothèse que le logement de l'arbre est fixe et que l'arbre est en rotation par rapport au logement, bien que l'inverse soit également envisageable. Dans ces conditions et lorsqu'aucune sollicitation n'est appliquée sur l'arbre, l'axe de rotation de l'arbre est confondu avec l'axe de rotation du roulement et donc l'axe de la bague intérieure. Le dispositif de calage axial selon l'invention est généralement associé à un dispositif de guidage en rotation de l'arbre comprenant au moins un roulement, de préférence deux roulements. Au cours de son utilisation, l'arbre en rotation peut être soumis alternativement à différentes sollicitations, qui doivent être transférées au logement. Comme évoqué précédemment, il est connu que ces sollicitations peuvent provoquer une déformation et un débattement angulaire de l'arbre rapport au logement, ainsi que le transfert au logement de l'arbre de charges axiales et de charges radiales. Ce dispositif est remarquable en ce qu'il comporte un moyen de calage angulaire pour autoriser au moins un débattement angulaire limité de la bague intérieure du roulement du dispositif de calage sous l'effet d'au moins une des sollicitations subies par l'arbre. En effet, il est possible, pour un système mécanique défini, de déterminer, par calculs, essais ou simulations, la direction et 10 l'intensité d'au moins une sollicitation déterminée subie par un arbre en rotation de ce système mécanique. Par suite, il est possible de définir, pour cette sollicitation déterminée, par calculs, essais ou simulations, la valeur du débattement angulaire de l'arbre et la direction de ce débattement 15 angulaire, ainsi que les valeurs de la charge axiale et de la charge radiale correspondant à cette sollicitation déterminée après ce débattement angulaire. Le moyen de calage angulaire du dispositif de l'invention, permet alors un tel débattement angulaire de la bague intérieure 20 du roulement, et par suite de l'arbre, selon la direction déterminée et de la valeur déterminée correspondant à la sollicitation déterminée. La direction déterminée de ce débattement se trouve dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation de l'arbre soumis à aucune sollicitation. 25 En conséquence, l'arbre ayant cette capacité de débattre, les contraintes qu'il subit sont réduites. Par suite, le fonctionnement du dispositif de calage axial ainsi que le fonctionnement du dispositif de guidage en rotation de l'arbre sont nettement améliorés.
De fait, les charges transmises au roulement du dispositif de calage axial sont réduites et orientées plus favorablement. Le débattement angulaire de l'arbre permet ainsi de réduire les contraintes parasites transmises au roulement de ce dispositif de calage axial et générant des déformations ou des usures prématurées. Un tel dispositif de calage axial est donc très bien adapté à une seule sollicitation déterminée subie par l'arbre en rotation. Si cet arbre subi alternativement différentes sollicitations au cours de son fonctionnement, une sollicitation doit être choisie, la plus pénalisante en termes d'intensité ou la plus fréquemment subie par l'arbre par exemple, pour être la sollicitation déterminée. Ainsi, le fonctionnement du dispositif de calage axial, sous cette sollicitation déterminée, donc du roulement qu'il comporte, sera optimum. Son fonctionnement sera également très bon pour des sollicitations variant autour de cette sollicitation déterminée, le débattement permis par ce dispositif permettant de réduire les contraintes parasites induites par ces sollicitations. Par contre, pour les autres sollicitations que peut subir l'arbre, le fonctionnement du dispositif de calage axial, donc du roulement, pourra être dégradé, mais restera acceptable car ces conditions ne sont ni les plus pénalisantes en termes d'intensité, ni les plus fréquentes. Pour la suite de la description, nous utiliserons simplement le terme « sollicitation » pour évoquer la sollicitation déterminée subie par l'arbre et pour laquelle le dispositif de calage axial est défini. Le dispositif peut de plus comporter une ou plusieurs caractéristiques supplémentaires.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le moyen de calage angulaire comporte une butée axiale, agencée dans le logement, pour assurer la reprise d'une charge axiale. En effet, la sollicitation subie par l'arbre se décompose selon une charge axiale et une charge radiale qui doivent être transmises au logement de l'arbre. La charge axiale est en fait transmise au logement au travers du moyen de calage angulaire par l'intermédiaire de cette butée axiale, alors que la charge radiale est transmise au logement par le dispositif de guidage en rotation associé au dispositif de calage axial par l'intermédiaire d'au moins un des roulements que comporte le dispositif de guidage en rotation. Sous l'effet de la sollicitation, la butée axiale a une première face en appui sur le logement et une seconde face en appui sur la bague extérieure du roulement. La butée axiale assure alors la reprise de la charge axiale correspondant à cette sollicitation et la transmission de cette charge axiale au logement de l'arbre. De plus, la butée axiale forme un plan incliné par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe de rotation de l'arbre soumis à aucune sollicitation., Pour permettre à la bague extérieure d'accompagner totalement le débattement angulaire de l'arbre et de la bague intérieure, ce plan incliné forme un angle avec ce plan perpendiculaire égal à la valeur déterminée du débattement angulaire de l'arbre.
Par ailleurs, le moyen de calage angulaire agence un jeu, aussi bien radialement qu'axialement, entre la bague extérieure du roulement et le logement. Ce jeu permet à la bague extérieure de débattre jusqu'à être en appui sur la seconde face de la butée axiale constituée par le plan incliné, assurant ainsi la transmission de la charge axiale subie par le roulement du dispositif de calage axial au logement. En conséquence, lorsque l'arbre n'est soumis à aucune sollicitation, le moyen de calage angulaire agence un jeu axial et 5 un jeu radial entre la bague extérieure du roulement et le logement. Lorsque l'arbre est soumis à la sollicitation, la bague extérieure débat angulairement et le moyen de calage angulaire agence uniquement un jeu radial entre la bague extérieure du roulement et le logement, la bague extérieure étant en appui et 10 bloquée par frottement ou par tout autre moyen complémentaire sur la butée axiale. De fait, ce jeu radial, toujours présent entre la bague extérieure et le logement, interdit la reprise par le roulement, et par suite par le dispositif de calage axial, de toute charge radiale. 15 La reprise des charges radiales est alors assurée par le dispositif de guidage en rotation associé au dispositif de calage axial. Le roulement du dispositif de calage axial est ainsi soumis à une unique charge axiale. Par contre, lorsque l'arbre est soumis à une très faible 20 sollicitation, ce jeu axial et ce jeu radial provoquent un fonctionnement particulier du roulement du dispositif de calage axial. En effet, ces jeux ne permettent pas un blocage en rotation entre la bague extérieure du roulement et le logement. De fait, une rotation de la bague extérieure par rapport au logement est 25 possible. De façon inattendue, la bague extérieure lors de son débattement, c'est-à-dire lorsque l'arbre est soumis à la sollicitation, est en appui contre la butée axiale et soumise à la charge axiale correspondant à cette sollicitation. Les frottements 30 ainsi obtenus entre la bague extérieure et la butée axiale peuvent être alors suffisants pour assurer un blocage en rotation entre elles. Par suite, on retrouve un fonctionnement normal, la bague intérieure tournant avec l'arbre et la bague extérieure étant solidaire du logement et de la butée axiale.
Cependant, un moyen complémentaire peut être utilisé pour assurer ce blocage en rotation entre la bague extérieure du roulement et la butée axiale. Par exemple, un ergot ou un pion est solidaire de la bague extérieure et coopère avec une rainure ou un trou de la butée axiale.
La butée axiale autorise ainsi un débattement angulaire limité de la bague extérieure, qui peut accompagner le débattement angulaire de l'arbre et celui de la bague intérieure. En conséquence, les bagues intérieure et extérieure du roulement débattant ensemble, les conditions de fonctionnement du roulement restent optimales lorsque l'arbre est soumis à la sollicitation. En effet, les bagues intérieure et extérieure du roulement restent sensiblement alignées lors du débattement de l'arbre ou bien le désalignement entre ces deux bagues est minimal sous l'effet de la sollicitation. De fait, les corps roulants restent correctement positionnés sur les chemins de roulement des bagues intérieure et extérieure, l'angle de contact entre d'une part chaque corps roulant et d'autre part les chemins de roulement étant minimisé. De plus, la variation de cet angle de contact en fonction de l'azimut des corps roulants est également minimisée. Enfin, le roulement du dispositif de calage axial, et par suite, les bagues intérieure et extérieure, ne sont soumis qu'à une charge axiale.
En conséquence, les contraintes parasites appliquées sur les corps roulants sont faibles et la dégradation par usure des corps roulants et des chemins de roulement se trouvent nettement diminuée. La durée de vie du roulement est alors notablement augmentée par rapport à un système ne permettant pas un tel débattement. De plus, le débattement angulaire permis par le moyen de calage angulaire du dispositif rend possible l'utilisation d'un roulement standard, là où sont traditionnellement utilisés des roulements possédant la fonction rotulage. Il est également possible selon l'invention et de façon inattendue, d'utiliser par exemple un roulement à une rangée de billes, là où est traditionnellement utilisée une butée à billes En effet, un roulement à une rangée de billes est usuellement utilisé pour une unique charge radiale. Mais le débattement angulaire, permis par le moyen de calage angulaire du dispositif, permet de maintenir les bagues du roulement alignées, autorisant ainsi la reprise d'une charge purement axiale par ce roulement sans dégradation de ses corps roulants ou de ses chemins de roulement. Enfin, l'utilisation d'un roulement à une rangée de billes permet avantageusement des fréquences de rotation plus élevées qu'une butée à billes. Selon une variante du mode de réalisation précédent, la seconde face de la butée axiale forme non plus une pente inclinée, mais une surface courbe adaptée aux déformations du logement et du roulement ainsi qu'au débattement angulaire de l'arbre soumis à une sollicitation.
En effet, le débattement angulaire de l'arbre peut s'accompagner de déformations des pièces environnantes, c'est-à-dire le logement et les bagues intérieure et extérieure du roulement. La sollicitation subie par l'arbre étant déterminée, il est possible de déterminer de la même manière, c'est-à-dire par calculs, essais ou simulations, les déformations que subiront ces pièces environnantes. Il est donc possible de définir la forme de la seconde face de la butée axiale pour correspondre à ces déformations des pièces environnantes et au débattement angulaire de l'arbre, c'est-à-dire par suite au débattement angulaire des bagues intérieure et extérieure. Cette forme adaptée aux déformations permet alors d'avoir une surface d'appui en adéquation avec les pièces environnantes déformées sous la sollicitation subie par l'arbre. Cette forme adaptée constitue alors une surface courbe sur la seconde face de la butée axiale. De fait, la butée axiale permet la répartition de la charge axiale subie par le roulement sur l'ensemble de cette surface d'appui, évitant ainsi des zones d'appui de faibles surfaces, voire ponctuelles, générant alors des contraintes locales très importantes. De plus, cette butée axiale peut être orientée dans le logement, afin de garantir sa position angulaire autour de l'axe de rotation de l'arbre. En effet, la forme de cette butée axiale est déterminée, selon la sollicitation subie par l'arbre, pour une valeur déterminée du débattement angulaire et une direction déterminée de ce débattement. Le plan incliné de la butée axiale, par exemple, doit donc être positionné suivant une orientation précise et bien défini par les 30 calculs, les essais ou les simulations précédemment énoncés.
L'orientation de la butée axiale garantit alors le respect de la direction déterminée de ce débattement angulaire. Cette orientation peut par exemple être assurée par un pion présent sur la butée axiale coopérant avec un trou présent dans le logement. Selon un autre mode de réalisation, la butée axiale peut être intégrée directement au logement, c'est-à-dire être une partie constitutive du logement. En effet, cette butée axiale est définie pour une direction déterminée de débattement angulaire et est fixe par rapport au logement. Le montage du dispositif de calage axial selon l'invention est alors simplifié, n'ayant plus de butée axiale à assembler et à éventuellement orienter dans le logement. Dans un autre mode de réalisation, le moyen de calage angulaire comporte deux butées axiales, agencées de part et d'autre du roulement du dispositif de calage axial. Dans ce cas, l'arbre peut subir au moins deux sollicitations différentes, se décomposant en au moins deux charges axiales de sens opposés sur le roulement du dispositif de calage axial. En effet, les deux butées se trouvant de part et d'autre du roulement, chacune d'elles est capable d'assurer la reprise d'une charge axiale respectivement dans chaque sens. De plus, chaque butée axiale, par sa forme et sa position, est respectivement adaptée à une sollicitation subie par l'arbre susceptible de générer un débattement angulaire de l'arbre et se décomposant en des charges axiales et radiales. Les charges axiales sont transmises au logement, par le dispositif de calage axial et les charges radiales sont transmises au logement par le dispositif de guidage en rotation.
Dans ce mode de réalisation comportant deux butées axiales, un roulement à une rangée de billes peut par exemple remplacer une butée à billes à double effet. Il est également possible d'intégrer le moyen de calage angulaire au roulement du dispositif de calage axial. En effet, pour éviter l'utilisation d'une butée axiale comme composant supplémentaire du dispositif de calage axial la bague extérieure du roulement peut, sur au moins une de ses faces, comporter, par exemple, un plan incliné. Cette face de la bague extérieure du roulement est inclinée d'un angle opposé à la valeur déterminée du débattement angulaire par rapport au plan perpendiculaire à l'axe de rotation de l'arbre soumis à aucune sollicitation et selon la direction déterminée du débattement angulaire. Le dispositif permet ainsi à la bague extérieure d'accompagner le débattement angulaire de la bague intérieure, lorsque l'arbre débat sous l'effet d'une sollicitation. Cette face de la bague extérieure du roulement vient alors en appui sur le logement, assurant la transmission de la charge axiale subie par le roulement au logement. Comme précédemment, les frottements ainsi obtenus entre la bague extérieure et le logement peuvent être suffisants pour assurer un blocage en rotation entre la bague extérieure et le logement. De plus, le fonctionnement du roulement se déroule là encore dans des conditions optimales, les bagues intérieure et extérieure du roulement restant sensiblement alignées. Selon une variante, au moins une face de la bague extérieure du roulement peut être adaptée aux déformations subies notamment par le logement et le roulement, permettant alors d'avoir une surface d'appui en adéquation avec les pièces environnantes déformées sous la sollicitation subie par l'arbre. De fait, cette face de la bague extérieure constitue une surface courbe et répartit alors la charge axiale subie par le roulement sur l'ensemble de cette surface d'appui. Cette surface courbe permet ainsi d'éviter des zones d'appuis de faibles surfaces, voire ponctuelles, générant alors des contraintes locales très importantes. Là encore, la bague extérieure peut être orientée dans le logement, afin de garantir sa position angulaire autour de l'axe de rotation de l'arbre. En effet, la forme de cette bague extérieure est déterminée, selon la sollicitation subie par l'arbre, pour une valeur déterminée du débattement angulaire et une direction déterminée de ce débattement. L'orientation de la bague extérieure garantit alors de respecter la direction déterminée de ce débattement angulaire. Cette orientation peut par exemple être assurée par un pion 15 présent sur la bague extérieure coopérant avec un trou présent dans le logement. Dans un autre mode de réalisation, le moyen de calage angulaire est intégré au roulement et comprend les chemins de roulement de la bague intérieure et de la bague extérieure. Le 20 chemin de roulement intérieur de la bague extérieure est en fait incliné par rapport au chemin de roulement extérieur de la bague intérieure d'un angle égal à la valeur déterminée du débattement de l'arbre soumis à la sollicitation. De plus, un jeu axial permet aux corps roulants de se 25 déplacer axialement sur au moins un des chemins de roulement. De fait, le fonctionnement du roulement est assuré lorsque les bagues intérieure et extérieure sont alignées, mais également lorsque la bague intérieure est inclinée par rapport à la bague extérieure.
En conséquence, la bague extérieure peut débattre par rapport à la bague intérieure d'un angle égal à la valeur déterminée du débattement angulaire de l'arbre. Dans ce cas, les bagues intérieure et extérieure du roulement ne sont plus alignées, mais inclinées d'un angle égal à la valeur déterminée du débattement angulaire. Les chemins de roulement étant inclinés l'un par rapport à l'autre de cette même valeur déterminée, le fonctionnement du roulement se déroule là encore dans des conditions optimales, les corps roulants se déplaçant sur les chemins de roulement intérieur et extérieur. Par contre, lorsque les bagues intérieure et extérieure du roulement sont sensiblement alignées, le fonctionnement du roulement peut être légèrement dégradé, par la présence d'un jeu ou d'une contrainte entre les corps roulants et les chemins de roulement. Mais dans ce cas, le roulement n'est soumis à aucune charge axiale, ce qui ne génère alors aucune dégradation des composants du roulement. Ensuite, lorsque le roulement est soumis à des charges résultant de sollicitations subies par l'arbre, la bague intérieure débat d'un angle égal à la valeur déterminée.
Le roulement se retrouve alors dans une position de fonctionnement optimal comme évoqué précédemment. La présente invention a aussi pour objet le procédé de calage axial d'un roulement assemblé sur un arbre muni d'un axe de rotation et soumis à au moins une sollicitation.
La première étape de ce procédé est la détermination d'au moins une sollicitation subie par l'arbre, par calcul, essais ou simulations. La seconde étape consiste à déterminer, par calculs, essais ou simulations, lorsque l'arbre est soumis à au moins une sollicitation déterminée lors de la première étape, au moins un débattement angulaire correspondant de l'arbre. Ce débattement angulaire est caractérisé par une direction déterminée et une valeur déterminée, la direction déterminée se trouvant dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation de l'arbre soumis à aucune sollicitation. La troisième étape est la détermination d'une géométrie d'un moyen de calage angulaire autorisant un débattement angulaire limité de la bague intérieure par rapport au logement. En effet, la valeur déterminée et la direction déterminée du débattement angulaire de l'arbre étant connues, il est possible de définir la géométrie du moyen de calage angulaire autorisant le débattement angulaire limité de la bague intérieure, et permettant ainsi à la dite bague intérieure d'accompagner le débattement de l'arbre.
De plus, la géométrie du moyen de calage angulaire permet également au chemin de roulement intérieur de la bague extérieure de s'adapter au débattement angulaire de la bague intérieure. En conséquence, les corps roulants continuent de se déplacer sur les chemins de roulement extérieur de la bague intérieure et intérieur de la bague extérieure limitant ainsi les contraintes entre les corps roulants et les chemins de roulement. Le fonctionnement du roulement reste alors excellent et l'usure des corps roulants et des chemins de roulement est alors réduite. La présente invention a aussi pour objet un système de guidage en rotation d'un arbre muni d'un axe de rotation et soumis à au moins une sollicitation. Ce système de guidage en rotation comprend un dispositif de calage axial tel que décrit précédemment et au moins deux roulements supplémentaires. Ces roulements supplémentaires assurent le guidage en rotation de l'arbre par rapport au logement ainsi que la reprise des charges radiales, le dispositif de calage assurant la reprise des charges axiales. Le dispositif de calage est capable de s'adapter également aux débattements angulaires de l'arbre générés par les sollicitations subies par l'arbre.
L'invention et ses avantages apparaîtront avec plus de détails dans le cadre de la description qui suit avec des exemples de réalisation donnés à titre illustratif en référence aux figures annexées qui représentent : - la figure 1, un système traditionnel de montage d'un roulement à billes sur un arbre, - la figure 2, un système de guidage en rotation d'un arbre comprenant un dispositif de calage axial selon l'invention et un dispositif de guidage en rotation, - les figures 3 à 8, différents modes de réalisation de l'invention, et - la figure 9, un graphe représentant les variations de l'angle de contact entre un corps roulant et les chemins de roulement. Les éléments présents dans plusieurs figures distinctes sont 20 affectés d'une seule et même référence. Sur la figure 1, un montage traditionnel d'un roulement 30 est représenté, tout d'abord dans un fonctionnement normal sur la figure la, puis dans un fonctionnement sous une sollicitation générant un débattement angulaire de l'arbre 20 sur la figure 1 b. 25 La figure 2 représente un système de guidage en rotation d'un arbre comprenant un dispositif de calage axial selon l'invention en association avec un dispositif de guidage en rotation.
Différents modes de réalisation du dispositif de calage axial sont représentés sur les figures 3 à 8. Sur la figure 1, le roulement 30 se compose d'une bague intérieure 2, d'une bague extérieure 3 et d'une pluralité de corps roulants 1, des billes dans le cas représenté. Les corps roulants 1 se déplacent sur le chemin de roulement extérieur 21 de la bague intérieure 2 et sur le chemin de roulement intérieur 31 de la bague extérieure 3. On constate dans le cas d'un fonctionnement normal, représenté sur la figure la, que les deux bagues du roulement 30, c'est-à-dire la bague intérieure 21 et la bague extérieure 31, sont sensiblement alignées. Ce cas correspond notamment à un arbre soumis à aucune sollicitation ou à une sollicitation uniquement axiale. On entend par bagues sensiblement alignées des bagues dont les faces latérales sont sensiblement dans un même plan. A contrario, dans un second cas représenté sur la figure 1 b, l'arbre 20 subit une sollicitation qui peut comprendre à la fois une composante axiale et une composante radiale. On constate alors que l'arbre 20 peut se déformer et débattre angulairement, l'axe de rotation de l'arbre 20 formant alors, au niveau du roulement 30, un angle p avec l'axe de rotation de l'arbre 20 soumis à aucune sollicitation. De plus, cette sollicitation est transmise au roulement 30 et se décompose alors en une charge axiale et en une charge radiale.
La figure 1c montre le détail des contacts entre un corps roulant 1 et les chemins de roulement 21 et 31 dans le cas de la figure lb. On constate que, suite au désalignement des bagues intérieure 2 et extérieure 3, la ligne entre les points de contacts entre le corps roulant 1 et les chemins de roulement 21 et 31 forme un angle ai avec la ligne entre ces points de contact lorsque les bagues intérieure 2 et extérieure 3 sont parfaitement alignées. Lorsque les bagues intérieure 2 et extérieure 3 sont sensiblement alignées, c'est-à-dire que l'arbre ne subit aucune sollicitation ou subit une sollicitation uniquement axiale (figure la) la valeur de l'angle ai est proche de 0. La valeur de cette angle ai varie également en fonction de l'azimut du corps roulant 1, c'est-à-dire la position du corps roulant 1 autour de l'axe de rotation du roulement 30 et donc l'axe de rotation de l'arbre 20. La courbe A de la figure 9 représente la variation de cette angle ai dans le cadre de la figure 1 b, l'azimut étant représenté en abscisse et le rapport entre l'angle de contact et l'angle de contact moyen ai/amoyen en ordonnée. La figure 2 représente un système de guidage en rotation 15 d'un arbre 20 dans un logement 4, muni d'un dispositif de guidage en rotation 15 et d'un dispositif de calage axial 10. Différents modes de réalisation du dispositif de calage axial 10 selon l'invention sont représentés sur les figures 3 à 8. La figure 3 représente le mode de réalisation préféré de 20 l'invention dans lequel le moyen de calage angulaire comprend une butée axiale 6. La figure 3a représente le dispositif de calage axial 10, lorsque l'arbre 20 n'est soumis à aucune sollicitation, alors que l'arbre subit une sollicitation sur la figure 3b générant un débattement angulaire d'un angle p. 25 Cette butée axiale 6 a une première face en appui sur le logement 4 et une seconde face inclinée formant un angle avec un plan Pl, perpendiculaire à l'axe de rotation de l'arbre 20 quand cet arbre 20 n'est soumis à aucune sollicitation.
L'angle formé par la seconde face de la butée axiale 6 et le plan PI correspond à la valeur déterminée f3 du débattement angulaire de l'arbre 20 soumis à la sollicitation. De fait, lorsque l'arbre 20 débat angulairement sous l'effet de la sollicitation, comme représenté sur la figure 3b, le roulement 30 dans son intégralité peut accompagner ce débattement angulaire. En effet, la bague intérieure 2 du roulement 30, solidaire de l'arbre 20, accompagne le débattement angulaire de l'arbre 20. De plus, un jeu axial JA et un jeu radial JR existe entre la bague extérieure 3 et le logement 4, permettant à la bague extérieure 3, d'accompagner le débattement de la bague intérieure 2. Ainsi, lorsque l'arbre 20 débat angulairement sous l'effet de la sollicitation, l'ensemble du roulement 30 accompagne le débattement de l'arbre 20, la bague extérieure 3 venant en appui contre la butée axiale 6. La charge axiale, générée par la sollicitation subie par l'arbre 20, peut ainsi être transmise au logement 4 par l'intermédiaire du roulement 30. Les frottements ainsi obtenus entre la bague extérieure et la butée axiale sous l'effet de la charge axiale, peuvent alors être suffisants pour assurer un blocage en rotation entre elles. Il est à noter qu'un moyen complémentaire, constitué par exemple d'un ergot solidaire la bague extérieure coopérant avec une rainure de la butée axiale, peut assurer ce blocage en rotation. En conséquence, l'arbre 20 ayant cette capacité de débattre, les contraintes parasites qu'il subit sont réduites. De plus, le roulement 30 débattant dans son ensemble, son fonctionnement se déroule alors dans des conditions optimales. En effet, la bague extérieure 3 accompagnant le débattement angulaire de la bague intérieure 2, les bagues intérieure 2 et extérieure 3 du roulement 30 restent sensiblement alignées ou bien le désalignement entre les deux bagues 2 et 3 est minimal sous l'effet de la sollicitation déterminée. Par suite, les corps roulants 1 restent positionnés sur les chemins de roulement extérieur 21 et intérieur 31. En conséquence, l'angle de contact ai entre chaque corps roulant 1 et les chemins de roulement 21 et 31 est minimisé comme représenté sur la figure 3c, voire nul. De plus, la variation de cet angle de contact ai en fonction de l'azimut d'un corps roulant reste également faible, comme il est représenté sur la figure 9. La courbe A correspond à un montage selon la figure 1 et la courbe B représente un montage intégrant un moyen de calage angulaire suivant la figure 2. On constate alors le gain obtenu par le dispositif de calage axial 10 selon l'invention par rapport à un montage n'autorisant pas un tel débattement angulaire. En conséquence, les contraintes parasites appliquées sur les corps roulants 1 sont minimisées, la dégradation par usure des corps roulants 1 et des chemins de roulement 21 et 31 se trouvant nettement diminuée. La durée de vie du roulement 30 est alors notablement augmentée par rapport à un système ne permettant pas un tel débattement. Une variante de ce mode de réalisation est représentée sur la figure 4. Le plan incliné de la seconde face de la butée axiale 6 est remplacé par une surface courbe adaptée aux déformations du logement 4 et du roulement 30 ainsi qu'au débattement angulaire de l'arbre 20 soumis à au moins une sollicitation. En effet, le débattement angulaire de l'arbre 20 peut s'accompagner de déformations des pièces environnantes, c'est-à-dire le logement 4 ainsi que les bagues intérieure 2 et extérieure 3 du roulement 30. La sollicitation subie par l'arbre 20 étant déterminée, il est possible de déterminer de la même manière, c'est-à-dire par calculs, essais ou simulations, les déformations que subiront ces pièces environnantes.
Il est donc possible de définir la forme de la seconde face de la butée axiale 6 pour correspondre à ces déformations des pièces environnantes ainsi qu'au débattement angulaire de l'arbre 20 et par suite au débattement angulaire des bagues intérieure 2 et extérieure 3.
Cette forme adaptée aux déformations des pièces environnantes constitue alors une surface courbe permettant d'avoir une surface d'appui de la seconde face de la butée axiale 6 en adéquation avec ces pièces environnantes déformées sous la sollicitation subie par l'arbre 20. De fait, la butée axiale 6 permet la répartition de la charge axiale subie par le roulement 30 sur l'ensemble de cette surface d'appui, évitant ainsi des zones d'appuis de faibles surfaces, voire ponctuelles, générant alors des contraintes locales très importantes. Dans le mode de réalisation préféré ainsi que dans la variante précédente, la butée axiale 6 peut être orientée dans le logement 4, afin de garantir sa position angulaire autour de l'axe de rotation de l'arbre 20. En effet, la forme de cette butée axiale 6 est déterminée, selon une sollicitation déterminée subie par l'arbre 20, pour une valeur déterminée du débattement angulaire et une direction déterminée de ce débattement. Le plan incliné de la seconde face de la butée axiale 6, par exemple, doit donc être positionné à un endroit précis et bien défini par les calculs, les essais ou les simulations précédemment énoncés. L'orientation de la butée axiale 6 garantit alors de respecter la direction déterminée de ce débattement angulaire Cette orientation peut par exemple être assurée par un pion 8 présent sur la butée axiale 6 coopérant avec un trou présent dans le logement 4, comme représenté sur la figure 4. Cet agencement constitue de la sorte un moyen complémentaire d'immobilisation de la bague extérieure en rotation. La butée axiale 6 peut également être intégrée directement au logement 4, c'est-à-dire être une partie constitutive du logement 4, comme représenté sur la figure 5. En effet, cette butée axiale 6 étant définie pour une direction déterminée de débattement angulaire et étant fixe par rapport au logement, il est possible d'intégrer directement la forme de cette butée axiale 6 dans le logement 4. Le montage du dispositif de calage axial 10 selon l'invention est alors simplifié, n'ayant plus de butée axiale 6 à assembler et à éventuellement orienter dans le logement 4.
Dans un autre mode de réalisation représenté sur la figure 6, le moyen de calage angulaire 10 comporte deux butées axiales 6 et 6', agencées de part et d'autre du roulement 30. Dans ce cas, l'arbre 20 peut subir au moins deux sollicitations différentes, générant au moins deux charges axiales de sens opposés sur le roulement 30. En effet, les deux butées axiales 6 et 6' se trouvant de part et d'autre du roulement 30, chaque butée axiale 6 et 6' est capable d'assurer la reprise d'une charge axiale dans deux sens opposés. De fait, la première butée axiale 6 est adaptée, par sa première forme et sa première position, à une première sollicitation subie par l'arbre 20 susceptible de générer un premier débattement angulaire f3 de l'arbre 20, la seconde butée axiale 6' étant adaptée, par sa seconde forme et sa seconde position, à une seconde sollicitation subie par l'arbre 20 susceptible de générer un second débattement angulaire ty de l'arbre 20. La première charge axiale correspondant à la première sollicitation est de sens opposé à la seconde charge axiale correspondant à la seconde sollicitation. Ainsi, la première butée axiale 6 comporte une première face en appui sur le logement 4 et une seconde face formant un premier plan incliné par rapport à un plan P1 perpendiculaire à l'axe de rotation de l'arbre 20 soumis à aucune sollicitation. Ce premier plan incliné forme avec le plan P1 un angle f3. De plus, la bague extérieure 3 est agencée dans le logement 4 avec un premier jeu axial JAI et un jeu radial JR. De fait, lorsque l'arbre 20 débat angulairement sous l'effet de la première sollicitation, le roulement 4 dans son intégralité peut accompagner ce premier débattement angulaire de l'arbre 20, une première face du roulement 30 venant alors en appui sur la seconde face de la première butée axiale 6.
De même, la seconde butée axiale 6' comporte une première face en appui sur le logement 4 et une seconde face formant un second plan incliné par rapport à un plan P1' perpendiculaire à l'axe de rotation de l'arbre 20 soumis à aucune sollicitation. Ce second plan incliné forme avec le plan P1' un angle 13'.
De plus, la bague extérieure 3 est agencée dans le logement 4 avec un second jeu axial JA2 et un jeu radial JR. De fait, lorsque l'arbre 20 débat angulairement sous l'effet de la seconde sollicitation, le roulement 4 dans son intégralité peut accompagner ce second débattement angulaire de l'arbre 20, une seconde face du roulement 30 venant alors en appui sur la seconde face de la seconde butée axiale 6'. En conséquence, lorsque l'arbre débat angulairement sous l'effet d'une première ou d'une seconde sollicitation, la bague extérieure 3 du roulement 30 peut accompagner le débattement angulaire de la bague intérieure 2, solidaire de l'arbre 20. Par suite, le fonctionnement du roulement 30 se déroule alors dans des conditions optimales, les bagues intérieure 2 et 5 extérieure 3 du roulement 30 restant sensiblement alignées. Il est également possible d'intégrer le moyen de calage angulaire au roulement 30 du dispositif de calage axial 10 afin d'éviter l'utilisation d'une butée axiale 6 comme composant supplémentaire du dispositif de calage axial 10. 10 Par exemple, comme représenté sur la figure 7, le moyen de calage angulaire comprend une face de la bague extérieure 3 du roulement 30. Cette face de la bague extérieure 3 forme un plan incliné avec un plan P1 perpendiculaire à l'axe de rotation de l'arbre 20 soumis à aucune sollicitation. Ce plan incliné forme avec 15 le plan P1 un angle y égal à la valeur opposée de l'angle 6 du débattement angulaire de l'arbre 20. De plus, la bague extérieure 3 est agencée dans le logement 4 avec un jeu axial JA et un jeu radial JR. De fait, lorsque l'arbre 20 débat angulairement sous l'effet de la sollicitation subie par l'arbre 20 20, le roulement 4 dans son intégralité peut accompagner ce débattement angulaire, le plan incliné de la bague extérieure 3 du roulement 30 venant alors en appui sur le logement 4. En conséquence, lorsque l'arbre débat angulairement sous l'effet d'une sollicitation, la bague extérieure 3 du roulement 30 25 peut accompagner le débattement angulaire de la bague intérieure 2, solidaire de l'arbre 20. De fait, les bagues intérieure 2 et extérieure 3 du roulement 30 restent sensiblement alignées ou bien le désalignement entre les deux bagues intérieure 2 et extérieure 3 est minimal sous l'effet de la sollicitation déterminée.
Par suite, le fonctionnement du roulement 30 se déroule alors dans des conditions optimales, les bagues intérieure 2 et extérieure 3 du roulement 30 restant sensiblement alignées. Là encore, la bague extérieure 3 peut être orientée dans le logement 4, afin de garantir sa position angulaire autour de l'axe de rotation de l'arbre 20. En effet, la forme de cette bague extérieure 3 est déterminée, selon la sollicitation subie par l'arbre 20, pour une valeur déterminée du débattement angulaire et une direction déterminée de ce débattement. L'orientation de la bague extérieure 3 garantit alors de respecter la direction déterminée de ce débattement angulaire. Cette orientation peut par exemple être assurée par un pion 9 présent sur la bague extérieure 3 coopérant avec un trou présent dans le logement 4.
Dans un autre mode de réalisation représenté sur la figure 8, le moyen de calage angulaire comprend les chemins de roulement extérieur 21 de la bague intérieure 2 et intérieur 31 de la bague extérieure 3. Le chemin de roulement intérieur 31 est incliné par rapport au chemin de roulement extérieur 21 d'un angle ô égal à l'angle 3 du débattement angulaire de l'arbre 20 soumis à une sollicitation. La figure 8a représente la bague extérieure 3, agencée dans le logement 4, avec le chemin de roulement intérieur 31 incliné. La figure 8b représente le roulement 30 complet assemblé dans le logement 4, aucun débattement angulaire n'étant appliqué au dispositif de calage axial 10. Par contre, la figure 8c représente le roulement 30, dont la bague intérieure 2 a subi un débattement angulaire par rapport à la bague extérieure 3.
De plus, un jeu axial JA permet aux corps roulants 1 de se déplacer axialement sur le chemin de roulement intérieur 31 de la bague extérieure 3. De fait, le fonctionnement du roulement 30 est assuré aussi bien lorsque les bagues intérieure 2 et extérieure 3 sont alignées, mais également lorsque la bague intérieure 2 est inclinée par rapport à la bague extérieure 3. En conséquence, la bague extérieure 3 peut débattre par rapport à la bague intérieure 2 d'un angle b égal à la valeur du débattement angulaire de la bague intérieure 2, qui accompagne le débattement angulaire de l'arbre 20 soumis à une sollicitation. Dans ce cas, les bagues intérieure 2 et extérieure 3 du roulement 30 ne sont plus alignées, mais inclinées d'un angle égal à la valeur de ce débattement angulaire. Mais, les chemins de roulement étant inclinés l'un par rapport à l'autre de cet angle Ô, le fonctionnement du roulement 30 se déroule là encore dans des conditions optimales, les corps roulants 1 se déplaçant sur les chemins de roulement extérieur 21 et intérieur 31. Par contre, lorsque les bagues intérieure 21 et extérieure 31 du roulement 30 sont sensiblement alignées, le fonctionnement du roulement 30 peut être légèrement dégradé, par la présence d'un jeu ou d'une contrainte entre les corps roulants 1 et les chemins de roulement extérieur 21 et intérieur 31. Mais dans ce cas, le roulement 30 n'est soumis à aucune charge, ce qui ne génère alors aucune dégradation des composants du roulement 30.
Sur l'ensemble des figures, les différents modes de réalisation de l'invention ont été représentés avec des roulements utilisant exclusivement des billes comme corps roulants. D'autres corps roulants peuvent également être utilisés, suivant les modes de réalisation, en remplacement des billes, tels que des rouleaux cylindriques ou coniques, des tonneaux par exemple.
Naturellement, la présente invention est sujette à de nombreuses variations quant à sa mise en oeuvre. Bien que plusieurs modes de réalisation aient été décrits, on comprend bien qu'il n'est pas concevable d'identifier de manière exhaustive tous les modes possibles. Il est bien sûr envisageable de remplacer un moyen décrit par un moyen équivalent sans sortir du cadre de la présente invention.
Claims (15)
- REVENDICATIONS1. Dispositif (10) de calage axial d'un roulement (30) assemblé sur un arbre (20) muni d'un axe de rotation, ledit arbre (20) étant soumis à au moins une sollicitation, ledit dispositif (10) 5 comprenant : - un logement (4) dudit arbre (20), - un roulement (30) incluant : o une bague intérieure (2), munie d'un chemin de roulement extérieur (21) et apte à être assemblée de 10 manière solidaire audit arbre (20), o une bague extérieure (3), munie d'un chemin de roulement intérieur (31) et agencée dans ledit logement (4), et o une pluralité de corps roulants (1) positionnés entre 15 ladite bague intérieure (2) et ladite bague extérieure (3) et roulant sur lesdits chemins de roulement extérieur (21) et intérieur (31), caractérisé en ce que ledit dispositif (10) comporte un moyen de calage angulaire pour autoriser au moins un débattement angulaire 20 limité de ladite bague intérieure (2), sous l'effet de ladite sollicitation afin de permettre un fonctionnement optimal dudit roulement (30) sous l'effet de ladite sollicitation, ledit débattement angulaire limité étant d'une valeur déterminée f3 et uniquement selon une direction déterminée, ladite direction déterminée et 25 ladite valeur déterminée 13 étant fonction de ladite sollicitation.
- 2. Dispositif selon la revendication 1,caractérisé en ce que ledit moyen de calage angulaire comporte au moins une butée axiale (6) agencée dans ledit logement (4) pour limiter un débattement angulaire de ladite bague extérieure (3) et assurer la reprise d'une charge axiale sur ladite bague extérieure (3), ladite charge axiale étant fonction de ladite sollicitation subie par ledit arbre (20).
- 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite butée axiale (6) forme un plan incliné d'un angle égal à ladite valeur déterminée [3 par rapport à un plan P1, qui est perpendiculaire audit axe de rotation dudit arbre (20) lorsque ledit arbre (20) n'est soumis à aucune sollicitation, ledit dispositif (10) comprenant un jeu entre ladite bague extérieure (3) et ledit logement (4) permettant à ladite bague extérieure (3) de débattre selon ladite direction déterminée et d'un angle égal à ladite valeur déterminée 13.
- 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite butée axiale (6) forme une surface courbe adaptée à des déformations dudit logement (4) et dudit roulement (30), sous l'effet de ladite sollicitation et dudit débattement angulaire, ledit dispositif (10) comprenant un jeu entre ladite bague extérieure (3) et ledit logement (4) permettant à ladite bague extérieure (3) de débattre selon ladite direction déterminé et d'un angle égal à ladite valeur déterminée 13.
- 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que ladite butée axiale (6) est orientée angulairement dans ledit logement (4) afin de garantir ledit débattement angulaire de la dite bague extérieure (3) selon ladite direction déterminée sous l'effet de ladite sollicitation dudit arbre (20).
- 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que ladite butée axiale (6) est une partie constitutive dudit logement (4).
- 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que ledit moyen de calage angulaire comporte une seule butée axiale (6) adaptée à une seule sollicitation dudit arbre (20).
- 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que ledit moyen de calage angulaire comporte deux butées axiales (6,6') agencées de part et d'autre de ladite bague extérieure (3), ledit arbre (20) étant soumis à au moins deux sollicitations différentes générant au moins deux charges axiales de sens opposés sur ledit roulement (30), chaque butée axiale (6,6') assurant respectivement la reprise de l'une et l'autre desdites charges axiales et la forme de chaque butée axiale (6,6') étant adaptée respectivement à l'une et l'autre desdites sollicitations.
- 9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen de calage angulaire comprend au moins une face de ladite bague extérieure (3), ladite face formant un plan incliné d'un angle y opposé à ladite valeur déterminée (3 par rapport à un plan P1, qui est perpendiculaire audit axe de rotation dudit arbre (20) lorsque ledit arbre (20) n'est soumis à aucune sollicitation, un jeu entre ladite bague extérieure (3) et ledit logement (4) permettant à ladite bague extérieure (3) de débattre selon ladite direction déterminée et d'un angle égal à ladite valeur déterminée 13.
- 10. Dispositif selon la revendication 1,caractérisé en ce que ledit moyen de calage angulaire comprend au moins une face de ladite bague extérieure (3), ladite face ayant une surface courbe adaptée à des déformations dudit logement (4) et dudit roulement (30), sous l'effet de ladite sollicitation et dudit débattement angulaire, un jeu entre ladite bague extérieure (3) et ledit logement (4) permettant à ladite bague extérieure (3) de débattre selon ladite direction déterminée et d'un angle égal à ladite valeur déterminée [3.
- 11. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen de calage angulaire comprend ledit chemin de roulement intérieur (31) de ladite bague extérieure (3) et ledit chemin de roulement extérieur (21) de ladite bague intérieure (2), ledit chemin de roulement intérieur (31) étant incliné par rapport audit chemin de roulement extérieur (21) et un jeu axial permettant auxdits corps roulants de se déplacer axialement sur au moins un desdits chemins de roulement extérieur (21) et intérieur (31), ladite bague intérieure (2) pouvant alors débattre par rapport à ladite bague extérieure (3) d'un angle égal à ladite valeur déterminée [3 dudit débattement angulaire.
- 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit jeu axial permet auxdits corps roulants de se déplacer axialement uniquement sur ledit chemin de roulement intérieur (31).
- 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que ladite bague extérieure (3) est orientée angulairement dans ledit logement (4) afin de garantir ledit débattement angulaire de la dite bague extérieure (3) selon laditedirection déterminée sous l'effet de ladite sollicitation dudit arbre (20).
- 14. Procédé de calage axial d'un roulement assemblé sur un arbre (20) muni d'un axe de rotation et soumis à au moins une sollicitation, le dispositif de calage axial (10) comprenant : - un logement (4) dudit arbre (20), - un roulement (30) incluant : o une bague intérieure (2), munie d'un chemin de roulement extérieur (21) et apte à être assemblée de manière solidaire audit arbre (20), o une bague extérieure (3), munie d'un chemin de roulement intérieur (31) et agencée dans ledit logement (4), et o une pluralité de corps roulants (1) positionnés entre ladite bague intérieure (2) et ladite bague extérieure (3) et roulant sur lesdits chemins de roulement extérieur (21) et intérieur (31), au cours duquel, - on détermine au moins une sollicitation subie par ledit arbre (20), - on détermine, ledit arbre (20) étant soumis à ladite sollicitation, au moins un débattement angulaire limité de ladite bague intérieure (2) dudit roulement (30), ledit débattement angulaire limité étant caractérisé par une valeur déterminée p de l'angle dudit débattement angulaire et une direction déterminée.on détermine une géométrie d'un moyen de calage angulaire limitant ledit débattement angulaire de ladite bague intérieure (2) par rapport audit logement (4) à ladite valeur déterminée pi et uniquement selon ladite direction déterminée et permettant audit chemin de roulement intérieur (31) de ladite bague extérieure (3) de s'adapter au débattement angulaire de ladite bague intérieure (2) pour limiter les contraintes entre lesdits corps roulants (1) et lesdits chemins de roulement extérieur (21) et intérieur (31).
- 15. Système de guidage d'un arbre (20) muni d'un axe de rotation et soumis à au moins une sollicitation, ledit système de guidage comprenant un dispositif de calage axial (10) et un dispositif de guidage (15) muni d'au moins deux roulements, caractérisé en ce que le dispositif de calage axial (10) est selon l'une quelconque des revendications 1 à 13.
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