Connaissance de la broche

Paliers de broche

On désigne par paliers de broche des roulements à contact oblique à une rangée de billes avec un angle de contact compris entre 12° et 25°. Ils se composent de bagues intérieures et extérieures pleines, ainsi que de cages à fenêtre pleines, et ne peuvent pas être désassemblés. Par rapport à d'autres roulements, ils peuvent être mieux lubrifiés en raison des surfaces de contact plus petites. C'est la raison pour laquelle ces paliers se sont imposés pour le logement de broches à rotation rapide de machines-outils, ceux-ci se distinguant des roulements à contact oblique classiques par leur précision et leurs faibles surfaces de contact. Pour garantir un roulement défini des billes, les paliers de broche nécessitent toujours une précontrainte dans le sens axial.
Les paliers à grande vitesse (paliers HS) et les paliers hybrides (paliers HC) ont été développés pour répondre à des exigences accrues, notamment concernant les vitesses maximales. Les paliers hybrides contiennent des billes en céramique, qui présentent une densité inférieure  
et un module d'élasticité supérieur à l'acier de roulement courant. Il en résulte des rigidités accrues à précontrainte égale. Cependant, il en résulte également des contacts hertziens plus élevés et des capacités de charge plus faibles, car la déformation élastique plus faible des éléments de roulement et de la piste de roulement entraîne également une ellipse de contact plus faible dans la surface de contact, qui peut être réduite par une force de précontrainte moindre. Associé à l'acier, le matériau céramique possède de très bonnes propriétés tribologiques, ce qui améliore le comportement au frottement et le comportement à l'usure par rapport aux roulements HS. Le diamètre de la bille offre d'autres possibilités d'augmenter la vitesse de rotation. En raison de la vitesse périphérique plus faible, de surfaces de contact plus petites et de la masse plus faible, les paliers à roulement sont par conséquent équipés d'un grand nombre de petites billes permettant d'atteindre des vitesses maximales plus élevées. La lubrification des paliers de broche peut être réalisée soit sous la forme d'un graissage à vie étanche ou en tant que graissage à l'huile / oléopneumatique. La lubrification oléopneumatique peut s'effectuer directement par les bagues extérieures du roulement ou par un canal de lubrification supplémentaire dans le caisson.
Le choix des roulements et de la lubrification dépend fortement de la plage de vitesse de rotation et de la rigidité requise pendant l'usinage. Par conséquent, le choix du logement de broche devrait toujours être déterminé en fonction de l'application.
[WECK2], [BRAENDLEIN95]