Qu'est ce qu'un palier et un palier lisse de GGB?

Paliers

L’utilisation de paliers, dans leur forme la plus simple, remonte au moins à l’époque de l’Égypte antique et a probablement précédé l’invention de la roue. De nos jours, les paliers se retrouvent dans tout système où se produit un mouvement relatif entre deux surfaces, soit pratiquement partout : cela va des appareils électroménagers aux machines industrielles.

qu'est ce qu'un palier?

Les paliers sont des composants tribologiques qui supportent une charge ; ils sont en contact avec un autre élément et entrent en mouvement l’un par rapport à l’autre. Cela peut être un mouvement de glissement ou un mouvement rotatif. Fondamentalement, il existe deux principaux types de paliers : les paliers lisses et les roulements à éléments roulants. Parmi les autres types de paliers se trouvent les paliers hydrostatiques, qui supportent une charge grâce à une fine couche de gaz ou de liquide, les paliers magnétiques, dont le champ magnétique permet de soutenir la charge, les paliers à flexion, où la charge est supportée par un élément flexible, et enfin les roulements à saphir, utilisés dans les montres et les horloges.

paliers lisses

Découvrez ce qu'est un palier ou un palier lisse sur le site de GGB

Le terme ‘paliers lisses’ englobe aussi les bagues, les coussinets et les manchons de paliers, qui sont généralement de forme cylindrique et qui ne contiennent aucun élément roulant. 

Les configurations standard incluent les bagues cylindriques pour charges radiales, les bagues à collerettes pour charges radiales et charges axiales légères, les rondelles de butée et les rondelles à joue pour charges axiales élevées, ainsi que les plaques de glissement de différentes formes. Les paliers lisses peuvent être réalisés sur mesure, avec des spécificités en terme de formes, d’ouvrages (gorges, trous, encoches, vis de blocage) ou de dimensions.

Les paliers lisses permettent des mouvements de glissement, d’oscillation, de rotation ou encore des mouvements alternatifs. Dans les applications avec mouvements de glissement, ils sont utilisés comme coussinets, bandes de glissement et plaques d’usure. Dans ces applications, les surfaces de glissement sont généralement plates, mais elles peuvent également être cylindriques, et le mouvement est plus souvent linéaire que rotatif. Les applications avec mouvements de rotation impliquent des surfaces cylindriques, avec un fonctionnement uni ou bidirectionnel. Les applications avec mouvements oscillants ou alternatifs, quant à elles, conviennent à des surfaces planes ou cylindriques, mais avec un fonctionnement bidirectionnel.

Un palier lisse peut avoir une forme monolithe ou être fabriqué avec une fente longitudinale (bague roulée) afin de faciliter son montage. Il est essentiel de bien choisir le palier le mieux adapté à une application. Des fortes charges nécessitent une augmentation de la surface en contact et des paliers dotés d’une forte capacité de charge. Les paliers avec lubrifiants solides sont conçus pour résister à des températures plus élevées que les paliers lubrifiés à l’huile ou à la graisse. Enfin, les applications à grandes vitesses requièrent l’usage de lubrifiants spéciaux capables de minimiser l’accumulation de chaleur et le frottement.

Les paliers lisses sont réalisés avec différentes structures et compositions et le choix du palier le plus approprié est étroitement lié aux conditions de fonctionnement et aux exigences de l’application.

une grande variété de matériaux de paliers

 

Paliers lisses et bagues cylindriques en métal-polymère de GGB

Les paliers lisses en métal-polymère sont constitués d’un support en métal, généralement en acier ou en bronze, recouvert d’une couche poreuse de bronze fritté imprégnée de PTFE et d’additifs, qui offre une meilleure résistance à l’usure et des propriétés antifriction. Ces paliers fonctionnent aussi bien à sec qu’avec un apport de lubrifiant. 

 

 

Palier lisse et bague à collerette GGB en plastiques techniques et polymères thermoplastiques

Les paliers lisses peuvent aussi être composés de polymères thermoplastiques, qui procurent une excellente résistance à l’usure et au frottement, que ce soit dans des conditions de fonctionnement à sec ou lubrifié. Moulés par injection, ils peuvent être réalisés dans pratiquement n’importe quelle forme. Ils sont élaborés à partir d’une grande variété de résines hautes performances, enrichies de fibres qui rigidifient la structure et de lubrifiants solides. Ces paliers en polymères thermoplastiques disposent d’une excellente stabilité dimensionnelle, d’un faible coefficient de frottement et d’une bonne conductibilité thermique.

 

 

Palier Lisse Haute Précision GGB à Enroulement Filamentaire

Les paliers à enroulement filamentaire sont une autre forme de paliers, obtenus par enroulement filamentaire de fibres de verre imprégnées de résine époxy avec différentes couches de frottement offrant un faible coefficient de frottement et une forte résistance à l’usure. Cette structure permet aux paliers de supporter des charges statiques et dynamiques élevées. De plus, leur composition inerte rend l’utilisation de ces paliers idéale dans les environnements corrosifs.

 

 

Palier sphérique métallique de GGB

Les paliers métalliques et bimétalliques, ainsi que les bagues en bronze fritté conviennent parfaitement aux applications industrielles, terrestres ou sous-marines, avec fortes charges et faibles vitesses. Les paliers en bronze massif sont imprégnés d’un lubrifiant permettant un fonctionnement sans entretien, sous des conditions de températures élevées, tandis que les paliers métalliques et bimétalliques sont, de par leur conception, davantage recommandés pour les applications lubrifiées.

 

roulements à rouleaux

Remplacer les roulements à rouleaux ou à aiguilles par des paliers lisses GGB

Les paliers avec éléments roulants sont constitués de billes (roulements à billes) ou de rouleaux cylindriques (roulements à rouleaux ou à aiguilles). Ces éléments sont disposés dans des bagues ou « pistes » de roulement afin de faciliter le mouvement avec une faible résistance au glissement. Les roulements à billes, qui sont les roulements plus courants, supportent des charges axiales et radiales.

Cependant, les roulements avec éléments roulants sont sujets aux modes de défaillances, comme ; le ‘brinelling’, qui se produit lorsque la piste est déformé par un élément roulant ou une déformation des éléments roulants consécutive à une surcharge, le faux ‘brinelling’, lié aux charges répétées sous conditions statiques, ainsi que l’usure provoquée par une lubrification insuffisante sous des mouvements oscillants. Conçus pour supporter de plus fortes charges, les roulements à rouleaux cylindriques offrent une plus grande surface de contact avec les pistes pour une meilleure répartition de la charge. Ils ne sont cependant pas adaptés aux applications impliquant des charges axiales.

paliers lisses versus roulements à rouleaux cylindriques ou à aiguilles

D’importantes différences existent entre les paliers lisses et les roulements à rouleaux ce qui empêche de les utiliser de façon interchangeable :

  • En raison de leur conception complexe et précise, composée de plusieurs éléments et la nécessité de prendre d’infinies précautions pour leur montage, les roulements à éléments roulants sont généralement beaucoup plus couteux que les paliers lisses
  • Les roulements à éléments roulants conviennent mieux aux applications qui requièrent un positionnement précis de l’arbre et/ou un coefficient de frottement très faible
  • Dotés d’une surface de contact plus importante et d’une meilleure conformabilité, les paliers lisses résistent mieux aux charges élevées et offrent une meilleure résistance aux chocs et aux charges d’angle
  • Les paliers lisses compensent mieux les défauts d’alignement que certains roulements à éléments roulants pour réduire l’effet de charge d’angle
  • Compacts grâce à une faible épaisseur, les paliers lisses permettent de réduire significativement la taille des logements pour un gain substantiel de poids et d’encombrement
  • Les paliers lisses offrent une meilleure performance en fonctionnement avec des mouvements oscillants ce qui augmente la durée de vie du palier
  • Les paliers lisses ne sont pas sujets à une usure due au phénomène du glissement des éléments roulants sous conditions de vitesse élevée et de trop faible charge et offrent de meilleures propriétés d’amortissement
  • Les paliers lisses ne contenant aucun élément en mouvement, ils offrent un fonctionnement plus silencieux et, avec une lubrification adaptée, ils fonctionnent à des vitesses quasiment illimitées par rapport aux roulements 
  • Faciles à monter dans un simple logement usiné, les paliers lisses éliminent, contrairement aux roulements, tous les risques potentiels de détériorations qui peuvent se produire au moment du montage
  • Comparé aux roulements, les paliers lisses non métalliques offrent une meilleure résistance à la corrosion
  • Les paliers lisses peuvent fonctionner à sec, ce qui élimine les coûts additionnels engendrés par les systèmes de lubrification, l’ajout de lubrifiants et les temps d’arrêt nécessaires à l’entretien des machines
  • Les paliers lisses offrent de bonnes performances à sec sous des températures élevées et en présence de contaminants

 

Liens externes:

  • Wikipédia : article relatif aux différents types de paliers mécaniques, leurs usages et leurs applications
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