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Usure et fatigue de surface dans les roulements

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L'usure dans les roulements est difficile à prédire, y compris avec des observations, des mesures et une surveillance attentive. SKF a consacré de nombreuses recherches et analyses à l'étude du glissement, de l'usure et de leur impact sur la durée de vie des roulements.

Dans certaines applications, les roulements peuvent subir une perte de matériau (usure) significative résultant d'une lubrification insuffisante, de particules abrasives, de la corrosion ou d'un fonctionnement avec oscillations, entre autres causes. Cette usure peut, à son tour, avoir un effet néfaste sur le fonctionnement des roulements, qui peut aller de la réduction de la précharge jusqu'à des conséquences potentiellement catastrophiques. Une conséquence commune et probablement inattendue d'une usure irrégulière des pistes de roulements est un risque accru de fatigue de surface. Dans certaines applications, il n'est pas rare d'observer des bandes de fatigue ou écaillage de surface le long des pistes. Ce ­phénomène est lié à la modification du profil des pistes qui peut s'opérer sous l'effet d'une usure irrégulière et se traduire par une concentration des contraintes au niveau des lignes de pression élevée et une diminution de l'épaisseur du film lubrifiant.


Fig. 1. Exemple d'usure abrasive dans une bague intérieure de roulement à rotule sur rouleaux due à des conditions de lubrification médiocre combinées à la présence de particules abrasives.

Cette modification des profils des pistes peut être particulièrement marquée dans les roulements utilisés dans des conditions de lubrification médiocre, avec un glissement irrégulier ou en présence de particules abrasives ou de contamination par des liquides (Fig. 1). Sur la durée, de telles modifications induisent des concentrations de contraintes dans les zones les plus fortement chargées (Fig. 2) avec, pour conséquence, une augmentation de la fatigue de surface et l'apparition de bandes de (micro)-écaillage le long des pistes dans ces zones (Fig. 3). N'importe quel roulement peut être sujet à ce mode d'endommagement, mais les applications caractérisées par une forte contamination, une corrosion, une lubrification médiocre, un glissement irrégulier ou une charge variable sont les plus propices à ce phénomène. Les exemples sont nombreux au sein de l'exploitation minière, de l'industrie papetière, de l'éolien et d'autres domaines encore.

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Source : SKF

 

 

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