Dans les systèmes rotatifs à compresseur,paliers lissesCes pièces servent de ponts essentiels reliant les arbres rotatifs aux carters fixes. Composants de précision supportant les vilebrequins ou les arbres de rotor, leurs performances déterminent directement le contrôle des vibrations de l'équipement, le rendement de la transmission et sa durée de vie opérationnelle.
I. Conception structurelle : Intégration fonctionnelle multicouche
| Couche | Matériel | Fonction | Paramètres critiques |
|---|---|---|---|
| Support en acier | Acier 45# / Acier allié | Soutien structurel | Épaisseur : 3-8 mm |
| Alliage de cuivre | ZCuSn10P1 / ZCuAl10Fe3 | Dissipation de chaleur amortissement des vibrations | Conductivité thermique : 60-80 W/(m·K) Résistance à la compression : 250-600 MPa |
| Surface polymère | PEEK+CF / à base de PTFE | Interface à faible friction | Épaisseur de la couche active : 0,5 à 3 mm Coefficient de frottement à sec : 0,04-0,15 |
Caractéristiques du système d'huile:
- Canaux d'huile hélicoïdaux/rainurés couvrant 15 à 25 % de la surface
- Épaisseur minimale du film d'huile : 15 µm à 3 000 tr/min
- Tolérance de précision : classe H7/k6
II. Évolution des matériaux : la révolution des plastiques techniques
Roulements à base métallique (conventionnels)
- Bronze à l'étain (ZCuSn10P1)Fonctionne selon le type d'huile, limité à ≤ 1 800 tr/min
- Bronze d'aluminium (ZCuAl10Fe3)Capacité de charge plus élevée, adaptée à ≤ 3500 tr/min
Plastiques techniques (Solutions avancées)
- PEEK + 30 % de fibres de carbone:
- Température de fonctionnement continu : 260 °C
- Limite PV : 3,8 MPa·m/s
- PTFE autolubrifiant:
- résistance chimique aux acides/alcalis/solvants
- Capacité de démarrage à froid : > 100 000 cycles
Amélioration par nanotechnologieLes nanoparticules de WS₂ réduisent la friction à μ=0,03
III. Fonctions essentielles : Protection multidimensionnelle
- Positionnement de précision:
Limites de faux-rond radial ≤ 0,05 mm, atténuation des vibrations > 85 % - Gestion des frottements:
- Forme un film d'huile hydrodynamique (systèmes lubrifiés)
- Développe un film de transfert en PTFE (compresseurs sans huile)
- Régulation thermique:
L'alliage de cuivre dissipe la chaleur 5 fois plus vite que les polymères. - Sacrifice de sécurité:
La déformation plastique contrôlée protège les arbres en cas de surcharge.
IV. Principes essentiels d'installation et de maintenance
- Exigences d'ajustement:
Ajustement serré : 0,05 + 0,001D mm (D = diamètre de l’arbre)
Jeu axial : 0,2-0,5 mm - Signes avant-coureurs de défaillance:
- Usure adhésive (mauvaise lubrification)
- Rayures abrasives (contamination par l'huile)
- Écaillage par fatigue (fonctionnement en surcharge)
V. Tendances technologiques futures
- Roulements intelligents:
Surveillance par capteurs intégrés :- Épaisseur du film d'huile en temps réel
- gradients de température
- Matériaux à gradient fonctionnel:
Imprimé en 3D avec des propriétés de couches :- Surface : polymère 100 % autolubrifiant
- Noyau : Alliage haute résistance
- Validation industrielle:
Les manchons nano-améliorés présentent une usure inférieure à 0,03 mm après 20 000 heures de fonctionnement.
Date de publication : 23 juillet 2025