NJ1004 Roulement à rouleaux cylindriques pour moteurs électriques et petites machines
Dans le domaine complexe de la mécanique, le roulement à rouleaux cylindriques NJ1004 apparaît comme un symbole de conception sophistiquée et de performance fiable. Conçue pour répondre aux exigences rigoureuses d'un large éventail d'applications industrielles, cette introduction détaillée du produit explorera les nuances de conception, les capacités de performance, la composition des matériaux, les scénarios d'application et les exigences de maintenance du roulement NJ1004, offrant une compréhension globale de son rôle essentiel dans les machines modernes.
I. Conception et structure
Bague intérieure et bague extérieure
La bague intérieure du roulement NJ1004 est usinée avec précision avec une finition lisse, conçue pour s'adapter solidement sur un arbre d'un diamètre de 20 mm. Cet ajustement précis assure non seulement un transfert de puissance efficace après l'installation, mais minimise également le risque de glissement, optimisant ainsi les performances mécaniques globales. La bague extérieure, avec sa construction robuste, est conçue pour résister à des charges radiales importantes. Son diamètre extérieur mesure 42 mm et, avec une largeur de 12 mm, il trouve un équilibre entre la capacité de charge et les contraintes d'espace.
Le roulement NJ1004 présente une conception unique où la bague intérieure a une double bride latérale, tandis que la bague extérieure n'a pas de brides. Cette configuration permet au roulement de supporter non seulement des charges radiales importantes, mais aussi un certain degré de charge axiale dans une direction. La conception à double bride de la bague intérieure guide et positionne efficacement les rouleaux cylindriques, assurant un fonctionnement stable même dans des conditions de charge complexes.
Éléments roulants et cage
Au cœur du roulement NJ1004 se trouve une rangée de rouleaux cylindriques fabriqués avec précision. Ces rouleaux, fabriqués en acier pour roulements de haute qualité, sont soigneusement rectifiés pour obtenir une rugosité de surface inférieure à Ra0,1μm. Cette finition ultra-lisse est cruciale pour réduire le frottement pendant le roulement, améliorant ainsi l'efficacité énergétique et la douceur de fonctionnement du roulement. La forme cylindrique des rouleaux, en combinaison avec la conception des chemins de roulement, permet au roulement de supporter facilement des charges radiales importantes.
La cage du roulement NJ1004 est généralement en laiton (CuZn37). Le laiton offre une excellente conductivité thermique, ce qui est essentiel pour dissiper la chaleur générée pendant le fonctionnement, en particulier dans les applications à vitesses de rotation moyennes à élevées. Le rôle de la cage est de maintenir l'espacement correct entre les rouleaux, en veillant à ce qu'ils tournent uniformément et sans interférence. Elle aide également à guider les rouleaux le long des chemins de roulement, améliorant ainsi les performances et la fiabilité du roulement.
Structure d'étanchéité (en option)
Certaines versions du roulement NJ1004 sont équipées de mécanismes d'étanchéité en option. Pour les applications dans des environnements poussiéreux ou humides, un joint de contact en caoutchouc nitrile peut être installé. Ce joint forme une barrière étanche autour de la bague intérieure, empêchant efficacement la poussière, la saleté et l'humidité de pénétrer dans le roulement, protégeant ainsi les éléments roulants et prolongeant la durée de vie du roulement. Dans les applications à grande vitesse où la minimisation du frottement est une priorité, un joint de type labyrinthe sans contact peut être utilisé. Cette conception de joint permet une rotation en douceur à grande vitesse, généralement jusqu'à 6000 tr/min, tout en offrant un certain degré de protection contre les contaminants.
II. Paramètres clés
Paramètre | Valeur |
Diamètre intérieur (d) | 20 mm |
Diamètre extérieur (D) | 42 mm |
Largeur (B) | 12 mm |
III. Avantages de performance
Capacité de charge radiale élevée
La conception du roulement NJ1004, avec sa rangée unique de rouleaux cylindriques et sa géométrie de contact optimisée, lui confère une capacité de charge dynamique de base impressionnante de 14,2 kN et une capacité de charge statique de 12,8 kN. Cette capacité de charge robuste permet au roulement de supporter sans effort les charges radiales importantes rencontrées dans une variété d'applications industrielles. Que ce soit dans les moteurs de petits systèmes de convoyeurs, où le fonctionnement continu est la norme, ou dans les boîtes de vitesses de machines légères, le roulement NJ1004 démontre une résilience remarquable, résistant à une charge continue sans succomber à la défaillance par fatigue.
Accommodation de la charge axiale
Grâce à la conception à double bride latérale de la bague intérieure, le roulement NJ1004 peut supporter une certaine quantité de charge axiale dans une direction. Cette caractéristique est particulièrement précieuse dans les applications où des forces axiales agissent sur l'arbre, comme dans certains types de moteurs électriques ou de petites machines industrielles. En accommodant les charges axiales, le roulement contribue à réduire les concentrations de contraintes et les dommages potentiels à l'arbre et aux autres composants, prolongeant ainsi la durée de vie globale de la machine.
Faible frottement et capacité à grande vitesse
Les rouleaux cylindriques rectifiés avec précision et la cage à fonctionnement en douceur du roulement NJ1004 contribuent à un coefficient de frottement très faible, généralement aussi bas que 0,002. Cela réduit non seulement la consommation d'énergie, mais permet également au roulement de fonctionner à grande vitesse. Avec une vitesse limite de 5500 tr/min sous lubrification à la graisse et de 7000 tr/min sous lubrification à l'huile, le roulement NJ1004 est bien adapté aux applications où une rotation à grande vitesse est requise, comme dans certains types de broches de machines-outils et de ventilateurs à grande vitesse.
Bonne résistance à l'usure
Construits en acier pour roulements au chrome-carbone élevé (GCr15), les bagues et les rouleaux du roulement NJ1004 sont traités thermiquement pour obtenir une dureté de HRC60-65. De plus, la surface des composants est traitée avec un procédé spécial pour améliorer encore la résistance à l'usure. Cela rend le roulement très durable, capable de maintenir ses performances sur de longues périodes de fonctionnement, même dans des conditions exigeantes.
IV. Qualité des matériaux
Matériau des bagues et des rouleaux
Le matériau principal des bagues et des rouleaux du roulement NJ1004 est l'acier pour roulements de haute pureté (GCr15). Cet acier est traité à l'aide de techniques avancées, notamment le dégazage sous vide, pour éliminer les pores et les inclusions internes. En conséquence, le matériau présente d'excellentes propriétés de densité et mécaniques. Les rouleaux sont formés grâce à une série de procédés de fabrication précis, tels que le matriçage à froid et la trempe à haute température, qui contribuent à une structure interne uniforme. La ténacité au choc du matériau dépasse 10 J/cm², ce qui améliore considérablement la résistance du roulement à la fatigue et assure une fiabilité à long terme dans des conditions de fonctionnement difficiles.
Matériau de la cage
Comme mentionné précédemment, la cage du roulement NJ1004 est souvent en laiton (CuZn37). Le laiton est choisi pour sa combinaison exceptionnelle de conductivité thermique et de résistance mécanique. Sa conductivité thermique élevée lui permet de dissiper efficacement la chaleur générée pendant le fonctionnement du roulement, maintenant ainsi des performances stables, en particulier dans les applications à grande vitesse et à forte charge. La résistance mécanique de la cage en laiton lui permet de résister aux forces exercées sur elle pendant le fonctionnement du roulement, assurant ainsi l'alignement et le mouvement corrects des rouleaux.
V. Domaines d'application
Machines industrielles
Dans la fabrication de machines industrielles de petite et moyenne taille, le roulement NJ1004 trouve une utilisation intensive. Par exemple, dans les arbres d'entraînement des petits tours, il offre un support fiable tout en supportant les charges axiales et radiales associées au processus de coupe. Dans les systèmes de convoyeurs, il est utilisé dans les rouleaux et les poulies, où sa capacité à supporter de fortes charges radiales et un certain degré de charge axiale est cruciale pour un fonctionnement en douceur et continu.
Moteurs électriques
Le roulement NJ1004 est couramment utilisé dans les moteurs électriques, en particulier ceux dont la plage de puissance est relativement faible. Dans ces applications, le roulement doit résister aux forces radiales générées par les composants rotatifs du moteur tout en compensant tout mouvement axial causé par la dilatation thermique ou d'autres facteurs. Le faible frottement et les capacités à grande vitesse du roulement contribuent à l'efficacité et à la fiabilité globales du moteur électrique.
Industrie automobile
Dans le secteur automobile, le roulement NJ1004 peut être trouvé dans diverses applications. Par exemple, il peut être utilisé dans les pompes à eau des moteurs à combustion interne, où il doit fonctionner dans un environnement difficile avec une exposition à la chaleur, à l'humidité et aux vibrations. La résistance à l'usure du roulement et sa capacité à supporter les charges radiales et axiales le rendent adapté à ce type d'application.
VI. Installation et maintenance
Lors de l'installation, il est essentiel d'utiliser les outils appropriés pour assurer un ajustement correct. Pour le roulement NJ1004, une presse hydraulique ou un installateur de roulements peuvent être utilisés pour presser doucement le roulement sur l'arbre ou dans le logement. Il faut veiller à éviter tout désalignement ou dommage aux composants du roulement. Lors de l'installation du roulement sur un arbre conique, un écrou de blocage peut être utilisé pour ajuster la position et la précharge du roulement.
En termes de lubrification, pour les applications générales, une graisse à base de lithium avec de bonnes propriétés anti-usure et anti-oxydation est recommandée. La graisse doit être remplie à environ un tiers à la moitié de l'espace interne du roulement. Dans les applications à grande vitesse ou à haute température, la lubrification à l'huile peut être plus appropriée. De l'huile de lubrification ISO VG 32 ou 46 peut être utilisée, et lors de l'utilisation de systèmes de lubrification à alimentation forcée, la pression d'huile doit être maintenue dans la plage de 0,1 à 0,3 MPa.
Une maintenance régulière est cruciale pour assurer les performances et la longévité optimales du roulement NJ1004. Cela comprend la surveillance de la température du roulement, qui ne doit généralement pas dépasser 70 °C dans des conditions de fonctionnement normales. Toute vibration ou bruit anormal doit être examiné rapidement, car il pourrait s'agir de signes d'usure ou de désalignement du roulement. Lors du démontage, un extracteur de roulement doit être utilisé pour retirer soigneusement le roulement sans endommager l'arbre ou le logement.
VII. Conclusion
Le roulement à rouleaux cylindriques NJ1004 représente un exploit remarquable de l'ingénierie, combinant une construction à haute résistance, d'excellentes capacités de gestion des charges axiales et radiales, et une large adaptabilité à différentes conditions de fonctionnement. Qu'il s'agisse de charges lourdes, de défis de mouvement axial ou de facteurs environnementaux exigeants, ce roulement offre constamment des performances stables. Son rôle essentiel pour permettre le fonctionnement efficace des machines industrielles souligne son importance en tant que composant essentiel de la mécanique moderne, stimulant le progrès dans un large éventail d'industries.