Roulement : Calcul de durée de vie et capacité de charge

1 – Durée de vie d’un roulement L10

1-1 définition de L10

On appel L10 la durée de vie normalisée d’un roulement. Le 10 signifie que la durée de vie est calculée pour pour un taux de défaillance du roulement de 10%. Soit une fiabilité de 90%. L10 est calculé en Millions de tour est sert de référence pour calculer des durée de vie avec une fiabilité supérieure.

1-2 Durée de vie corrigée Ln

Si on souhaite obtenir une durée de vie Ln supérieure à L10, il suffit d’appliquer la formule suivante :

Ln = a . L10

  • Pour L10 (fiabilité de 90%) : a = 1
  • Pour L5 (fiabilité de 95%) : a = 0,62
  • Pour L4 (fiabilité de 96%) : a = 0,53
  • Pour L3 (fiabilité de 97%) : a = 0,44
  • Pour L2 (fiabilité de 98%) : a = 0,33
  • Pour L1 (fiabilité de 99%) : a = 0,21
  • Pour L0,5 (fiabilité de 99,5%) : a = 0,15
  • Pour L0,1 (fiabilité de 99,9%) : a = 0,06

1-3 Calcul de L10

L10 ={(\frac{C}{P})}^n

Avec :

  • L10 : durée de vie en millions de tours
  • C : charge dynamique de base (donné par les constructeurs)
  • P : charge équivalente exercée sur le roulement (voir paragraphe 2)
  • n = 3 pour les roulements à bille
  • n = 10/3 pour les roulements à rouleaux

1-4 Calcul de L10H

L10H et la durée de vie en heures de fonctionnement

L10H ={(\frac{L10 . 10^6}{60 . N})}

Avec :

  • L10 : durée de vie en millions de tours
  • N : vitesse de rotation en tr/min

1-5 Durée de vie d’un ensemble de roulements

Considérons un ensemble de roulements « E » fonctionnant en même temps. La durée de vie de cet ensemble dépend de la durée de vie Li10 de chaque roulement qui le compose. La durée de vie LE10 de l’ensemble est définit par la relation suivante :

LE10 ={({(\frac{1}{L_{1} 10})}^{1.5}+{(\frac{1}{L_{2} 10})}^{1.5}+...+{(\frac{1}{L_{n} 10})}^{1.5}))}^{-1/1.5}

Cette durée de vie est toujours infèrieure à la plus petite des valeurs Li10.

 

2 – Calcul de la charge dynamique équivalente P

La charge équivalente P est une charge radiale pure qui donne la même durée de vie que la charge radiale Fr et la charge axiale Fa réellement exercées sur le roulement. P est différent de la charge combinée F.

2-1 Cas particuliers

  • Pour les roulements à aiguilles et les roulements à rouleaux cylindriques avec bagues séparables : Fa = 0 et P = Fr .
  • Pour les butées ne supportant que des charges axiales : Fr = 0 et P = Fa.

2-2 Cas général

Pour calculer P, les efforts Fr et Fa doivent être connus. P est calculé à partir de la relation suivante :

P = X.F_{r} + Y.F_{a}

Remarque : Si la bague extèrieure tourne par rapport à la direction de la charge, la valeur de P est calculée par :

P = X.F_{r} + Y.F_{a}

2-3 Valeurs des coefficients X et Y

 

3 – Selection de livres sur le sujet :

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4 – Fournisseurs de Roulements

 

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