Les paliers à bain d'huile assurent la lubrification par la circulation de l'huile et la formation d'un film d'huile. Leur principe de fonctionnement implique des éléments clés tels que le stockage, la circulation, la formation d'un film d'huile et le contrôle de la température de l'huile de lubrification. Voici une explication détaillée du principe de fonctionnement des paliers à bain d'huile :
1、 Stockage et fourniture d'huile de lubrification
Conception du réservoir d'huile :
Les roulements à bain d'huile sont équipés d'un réservoir d'huile dédié au stockage de l'huile de lubrification. La capacité du réservoir d'huile doit être déterminée en fonction de la taille du palier, de la vitesse de rotation et de l'environnement de travail, afin de s'assurer que l'huile lubrifiante est suffisante et ne produira pas trop de mousse en raison du mélange.
Contrôle du niveau d'huile :
La hauteur du niveau du liquide de la piscine d'huile est généralement contrôlée légèrement en dessous de l'axe de l'élément roulant le plus bas du roulement (il est généralement recommandé d'être proche du centre de l'élément roulant le plus bas du roulement, ou ajusté à 0,5-1 fois le diamètre de l'élément roulant en dessous de l'axe, en fonction des exigences de l'équipement). Cette conception permet de garantir qu'une quantité suffisante d'huile lubrifiante est transportée par les éléments roulants pendant la rotation, tout en évitant un volume d'huile excessif susceptible d'entraîner une perte de mélange accrue ou une élévation de la température.
2、 Mécanisme de circulation de l'huile de lubrification
Processus de transport de l'huile :
Lorsque le roulement fonctionne, les éléments roulants (tels que les billes ou les rouleaux) plongent dans le bain d'huile pendant la rotation, entraînant l'huile lubrifiante vers le haut et adhérant à la surface. Lorsque les éléments roulants roulent, l'huile lubrifiante est appliquée uniformément sur les surfaces de contact de la bague intérieure, de la bague extérieure et de la cage du roulement.
Reflux par gravité :
L'huile lubrifiante fixée aux éléments roulants s'égoutte progressivement sous l'action de la gravité et retourne dans le bassin d'huile, formant un cycle continu. Une partie de l'huile lubrifiante peut être projetée vers d'autres parties à l'intérieur du roulement sous l'effet de l'action centrifuge, ce qui élargit encore la plage de lubrification.
Supplément de lubrification par éclaboussures :
Dans des conditions de vitesse élevée ou de forte charge, la rotation des engrenages ou des composants des roulements peut produire des effets de projection, qui dispersent l'huile lubrifiante sur une zone plus large et améliorent l'efficacité de la lubrification.
3、 Formation d'un film d'huile et effet lubrifiant
Phase de lubrification limite :
Lors du démarrage du roulement ou d'un fonctionnement à faible vitesse, un film de lubrification limite peut se former entre les éléments roulants et le chemin de roulement. À ce stade, les additifs contenus dans l'huile de lubrification (tels que les agents anti-usure et les agents d'extrême pression) forment un film d'adsorption chimique sur la surface de contact, réduisant ainsi le contact direct avec le métal.
Phase de lubrification dynamique des fluides :
Lorsque la vitesse augmente, l'huile lubrifiante transportée par les éléments roulants forme un film d'huile suffisamment épais entre les surfaces de contact, séparant complètement les deux surfaces de contact. À ce stade, la force de frottement provient principalement de la résistance visqueuse à l'intérieur de l'huile de lubrification, ce qui réduit considérablement l'usure.
Lubrification dynamique par fluides élastiques (EHL) :
Dans des conditions de charge élevée, une déformation élastique peut se produire dans la zone de contact, formant un film d'huile plus épais. Les additifs polymères dans l'huile de lubrification peuvent renforcer la résistance du film d'huile et empêcher sa rupture.
4、 Contrôle de la température et dissipation de la chaleur
Conduction thermique :
L'huile de lubrification absorbe la chaleur générée par le fonctionnement du roulement pendant le processus de circulation, et conduit la chaleur vers l'environnement externe à travers la paroi du bassin d'huile ou le dispositif de dissipation de la chaleur (tel que le dissipateur thermique, le tuyau de refroidissement) afin d'éviter la surchauffe du roulement.
Dissipation de la chaleur par convection :
L'écoulement de l'huile de lubrification dans le bassin d'huile favorise le transfert de chaleur par convection et accélère la dissipation de la chaleur. En cas de températures élevées ou de fonctionnement continu, des dispositifs de refroidissement forcé (tels que des refroidisseurs d'huile) peuvent être ajoutés pour améliorer l'efficacité de la dissipation thermique.
5、 Filtration des impuretés et entretien de l'huile
Système de filtrage :
Pour éviter que des impuretés ne pénètrent à l'intérieur du roulement, le réservoir d'huile est généralement équipé de dispositifs de filtrage (tels que des tamis filtrants, des adsorbeurs magnétiques) afin d'éliminer régulièrement les particules métalliques, la poussière et d'autres polluants.
Test d'huile :
Vérifiez régulièrement la viscosité, l'indice d'acidité, la teneur en humidité et le niveau de pollution de l'huile de lubrification. Si l'huile se détériore (diminution de la viscosité ou augmentation de l'indice d'acidité), elle doit être remplacée en temps utile pour éviter d'aggraver l'usure des roulements.