BE538717A

BE538717A -

Info

Publication number: BE538717A
Authority: BE
Original assignee: Soulard Charles Georges
Priority date: 1954-06-04
Filing date: 1955-06-03
Publication date: 1955-06-30
Also published as: GB779419A; FR68461E; CH327415A

Description

Palier perfectionné.

La présente invention a pour objet un palier destiné à supporter un organe rotatif autour d'un axe fixe ou oscillant et qui présente au droit dudit palier des différences de diamètre.

Ce palier est remarquable notamment en ce que des rainures sont pratiquées sur ledit organe rotatif au droit de la partie fixe du palier de manière que chacune d'elles s'étende entre deux points dudit organe situés à des dis- tances différentes de son axe de rotation de telle sorte que chaque rainure assure automatiquement une circulation

d'un fluide de lubrification du point le plus près de l'axe jusqu'au point qui en est le plus éloigné.

En effet, chacune des rainures se comporte comme un aubage d'une pompe centrifuge à canaux ouverts et, puisant l'huile à son extrémité au point le plus près de l'axe, l'amène par force centrifuge jusqu'au point de son autre extré- mité la plus éloignée dudit axe, tout en l'appliquant au cours de son écoulement contre la partie fixe de palier et en assu- rant le renouvellement de l'huile interposée entre cette partie fixe et l'organe mobile.

D'autres caractéristiques résulteront de la description qui va suivre.

Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple : la Fig. 1 est une coupe verticale longitudinale d'un palier'perfectionné suivant l'invention; la Fig. 2 est une vue en bout de l'arbre rotatif porté par ce palier; la Fig. 3 en est une vue en plan; ' la Fig. 4 est'une coupe partielle, à plus grande'échelle, montrant une forme.préférée pour la section transversale des rainures; la Fig. 5 est une coupe verticale, analogue à celle de la Fig. 1, d'une première variante de palier suivant l'in- vention ; les Fig. 6 et 7 sont des vues en, bout et en plan de la rotule; les Fig. 8 et 9 représentent des variantes d'un mode de réalisation des rainures de lubrification dans le cas d'un arbre rotatif du type de celui représenté à la Fig. 1;

les Fig. 10 et 11 représentent, de même, des variantes de rainures de lubrification sur une rotule; la Fig. 12 est une coupe longitudinale diamétrale d'un

autre palier perfectionné suivant la présente invention; les Fig. 13 et 14 en sont des coupes transversales, respectivement suivant les lignes 13-13 et 14-IL,4 de la Fig. 12 ; les Fig. 15 et 16 sont des vues de face et en bout de la portion bombée de l'organe rotatif ; la Fig. 17 est une coupe partielle axiale d'une autre variante ; la Fig. 18 est une coupe verticale transversale suivant la ligne 18-18: de la Fig. 10 et n'un autre palier suivant ,l'invention,: la Fig. 19 en est une 'coupe horizontale suivant la ligne 19-19 de la Fig. 18;

la Fig. 20 est une coupe longitudinale d'un,autre palier @@@ lequel la partie rotative entoure la partie fixe; la Fig. 21 est une vue en bout de l'une des pièces à surface concave rainurée constituant l'un des éléments de la partie rotative de ce dernier palier.

Suivant l'exemple d'exécution représenté aux Fig. 1 à 4, le palier perfectionné suivant l'invention est destiné à porter un arbre rotatif 1 qu comporte, au droit du palier, un renfle- ment cylindro-bi-tronconique déterminé par une surface centrale 2 cylindrique, d'un diamètre R supérieur au diamètre r de la partie courante de l'arbre., et par deux faces latérales tronco- niques 3 et 4. Celles-ci ne sont pas raccordées directement par leurs petites bases à la partie courante de l'arbre. Il est pré- vu , en effet, deux petits épaulements transversaux 5 et 6.

Les faces tronconiques 3 et 4 comportent un certain nombre de rainures 7 et 8, disposées dans des plans radiaux équidistants. Ces rainures débouchent, en 9 et 10, sur les épau- lements 5 et 6 et, elles sont reliées à leurs autres extrémités par des rainures longitudinales 11, ménagées dans la surface cy- lindrique 2 de grand diamètre.

L'arbre 1 tourillonne dans la partie fixe du palier qui comporte un corps usuel 12 avec son chapeau rapporté 13 qui enserre, entre le corps 12 et lui, deux demi-couronnes fixes 14 et 15. Celles-ci ont une section axiale radiale, trapézoïdale, complémentaire de celle de la portion renflée de l'arbre 1. Les surfaces internes de ces deux demi-couronnes sent garnies d'une couche d'anti-friction 16 ou 17.

Ces couronnes ont, axialement, une longueur plus faible que la longueur du corps de palier 12, ce qui permet de disposer, . de part et, d'autre de ces couronnes, deux joints fixes d'étan- chéité 18. Chacun d'eux est serré, à sa périphérie, entre une entretoise tubulaire 19 prenant'appui contre la surface corres- pondante des demi-couronnes 14 et 15 et une bague 20, filetée et vissée dans les extrémités taraudées 21 du logement formé par le corps 12 et son chàpeau 13.. La lèvre interne 22 de chaque joint 18 est appliquée sur la partie courante de l'arbre 1 par un ressort d'étanchéité 23.

Le palier comporte deux conduits 24 darrivée de lubri- fiant. Ces conduits, ménagés dans le chapeau 13, se terminent à leurs extrémités externes par des trous taraudés 25, destinés au raccordement des deux tubulures en parallèle d'arrivée de l'huile sous pression, fournie par exemple par une pompe. A leurs autres extrémités, ces conduits 24 débouchent, par l'intermédiaire d'un orifice radial 26, ménagé au droit du conduit 24 dans cha- cune des bagues entretoises 19 dans les chambres annulaires 27, ménagées entre les demi-couronnes 14 et 15 et les joints 18.

Le départ de l'huile est assuré par un conduit 28, ménagé dans le chapeau 13, pourvu à son extrémité externe d'un alésage taraudé 29 de branchement à la canalisation de départ, cependant ou-'il se prolonge à l'autre extrémité par un conduit radial 30, de la dépit-couronne 15, ce conduit débouchant dans une gorge circulaire 31, ménagée dans les demi-couronnes 14 et 15.

Le fonctionnement est le suivant. Le palier étant rempli d'huile ainsi que les deux chambres 27 qui constituent des chambres d'aspiration, lorsque la partie mobile, c'est-à-dire l'arbre 1 avec son renflement (2-3-4) est mis en rotation, la force centrifuge chasse l'huile du point situé le=! plus près de l'axe XX de l'arbre 1 vers le point le plus éloigna de cet axe et une circulation d'huile s'établit par les rainures 7, 8 et
11, entre les chaires d'aspiration 27 et la gorge circulaire collectrice 31.

De plus, les rainures sont successivement en contact avec toute la partie fixe à lubrifier et renouvellent la couche 'd'huile qui y adhère. De préférence, les rainures ont une sec- tion telle que celle abcd représentée à la Fig. 4. la rainure ayant ses flans ab et cd évasés et convexes, ce qui favorise la formation d'un coin d'huile 32 entre l'un ou l'autre de ses flans suivant le sens de rotation (flèche fl) et l'anti-friction 16, 17 ce qui permet d'augmenter considérablement la force por- tante du palier sans qu'il y ait un risque de grippage.

Aux Fig. 5 à 7, on a représenté une variante dans laquelle la disposition générale du palier est la même que celle du pre- mier exemple, à cela près que le lubrifiant est logé une fois pour toutes à l'intérieur de ce palier,
Dans cet exemple, l'arbre la comporte une rotule, en forme de segment sphérique, rapportée 33, immobillsée contre un épaule¯ment 34 de cet arbre à l'aide d'un écrou 35 vissé sur une portion taraudée 36 de cet arbre et prolongée par un tube entretoise 37.

Les deux demi-couronnes 14a et 15a immobilisées entre le corps de palier 12a et son chapeau 13a comportent une surface interne sphérique, complémentaire de celle de la rotule et sont garnies d'anti-friction 16a ou 17a. Les joints d'étanchéité 18 sont identiques à ceux du premier exmeple, ainsi que leur mode de fixation.

La rotule 33 comporte des rainures de graissage 38, dis- posées suivant des plans méridiens et ces rainures sont desti- . nées à assurer une circulation entre les deux chambres 27 rem- plies de lubrifiant et la rainure collectrice 31 qui est située au droit de l'équateur du segment sphérique et d'où ce lubri- fiant revient,en un circuit fermé, aux chambres 27 par un con- duit radial 39 qui se divise en deux conduits longitudinaux 40.

La circulation du lubrifiant a lieu dans le sens indiqué par les flèches.

Naturellement, les rainures peuvent avoir, dans l'un et l'autre exemple, des dispositions différentes de celles in- diquées.

C'est ainsi qu'à la Fig. 8, relative à un arbre 1b pourvu d'un renflement cylindro-bi-tronconique 2b, 3b, 4b, les rainures 7b et 8b des portions tronconiques sont identiques à celles du premier exemple, cependant que les rainures inter- médiaires llb de la portion cylindrique 2b sont en forme de chevrons.

Dans l'exemple de la Fig. 9, les rainures 7c et 8c sont situées dans des plans radiaux différents et sont reliées par des rainures 11c de forme hélicoïdale ou similaire.

Dans l'exemple de la Fig. 10, qui est. relatif à une rotule 33d, les rainures 38d ne sont plus entièrement situées dans des plans méridiens, mais comportent des portions in- curvées 41.

Dans l'exemple de la Fig. 11, la rotule 33e comporte des rainures 38e de forme contournée plus ou moins hélicoïdale.

Suivant l'exemple d'exécution représenté aux Fig. 12 à 16 le palier comporte, cornue dans l'exemple de la Fig. 5, un arbre lf sur lequel est montée une rotule 33f, immobilisée contre un épaulement 34 de cet arbre, à l'aide d'un écrou 35 issé sur une portion taraudée 36 de cet arbre.

La rotule 33f comporte des rainures de graissage 38f disposées suivant des plans méridiens et se terminant, chacune, en 41 et 42 à une certaine distance des faces latérales 43 et
44 planes et perpendiculaires à l'axe XX de l'arbre 1f, faces par lesquelles la rotule est serrée entre l'épaulement 34 de l'arbre et l'écrou 35.

Conne on le voit, pour chaque rainure 38f, la distance de cette rainure à l'axe XX croît progressivement de chacune des extrémités 41-42 vers le point situé dans le plan équateur 3-3 perpendiculaire à l'axe XX et constituant le plan médian du palier.

L'arbre 1f tourillonne, par l'intermédiaire de la rotule 33f, dans la partie fixe du palier. Celle-ci comporte un corps 45, percé suivant l'axe XX, d'un alésage cylindrique 46 dont les deux extrémités sont taraudées en 47 pour recevoir deux bagues filetées 48, destinées à serrer contre la rotule deux anneaux 49, avec interposition d'une bague entretoise 50.

Les deux anneaux 49 ont une surface interne sphérique complémentaire de la rotule et' garnie d'une couche d'anti-fric- tion 51 par laquelle chacun de ces anneaux est au contact, sans jeu mais sans serrage, sur la rotule 33f.

Chaque anneau comporte un épaulement 52 sur lequel est centré, autour de l'axe XX, la bague entretoise 50. Axialement ces anneaux ont une longueur telle qu'ils s'étendent de part et d'autre du plan médian 14-14 au-delà des extrémités 41 et 42 des rainures 38f de la rotule 33f, tout en ménageant dans le corps de palier 45 un espace libre suffisant pour le vissage des vis de serrage 48.

Dans ce corps de palier 45 sont ménagés, dans deux plans transversaux voisins des extrémités 41 et 42 des rainures 38f, deux conduits radiaux 53 d'amenée du lubrifiant. Ces deux con- duits se terminent, extérieurement, par deux trous taraudés 54

;-.:.¯.:1,::';;tant le raccordement de deux ulures d'arrfiée d'huile et ses trous 53 sont prolongés, à leurs extrémités internes, dans les anneaux 49 par deux conduits 55. Ceux-ci débouchent dans des rainures annulaires 56, ménagées dans les surfaces internes sphériques des anneaux 49.

Le départ de l'huile se fait par la rainure 57 que mé- nagent entre eux les deux anneaux, maintenus écartés par la bague entretoise 50, l'huile s'écoulant à travers des trous radiaux
58 ménagés dans cette bague, vers un conduit 59, ménagé dans ,le corps 45 du palier et terminé par un trou taraudé 60, sus- ceptible de recevoir une tubulure d'évacuation.

Le fonctionnement est.identique à celui exposé plus haut. L'huile emplit les rainures 56 par l'intermédiare de conduits 54, 53, 55. Sous l'action de la force centrifuge, l'huile qui arrive ainsi aux extrémités 41 et 42 des rainures 38f de la rotule 33f se déplace dans le sens des flèches por- tées sur la Fig. 15, vers le plan médian 14-14, c'est-à-dire vers le point de chaque rainure situé à la plus grande distance de l'axe XX. Une circulation d'huile s'établit ainsi entre les conduits d'arrivée et les conduits de départ car, dans le plan 14-14, l'huile provenant des rainures 38f s'écoule par l'intervalle 57 et les trous 58 de la bague entretoise 50, vers le conduit 59 d'évacuation.

La Fig. 17 représente un mode de réalisation des rai- nures 38g. Chacune d'elles a dans chaque plan transversal per- pendiculaire à l'axe XX de l'arbre lg un fond rectiligne, la droite y-yqui correspond à ce fond faisant un angle x compris entre 3 et 15 avec la tangente telle que st à la rotule au point d'intersection de la droite y-y avec la surface de cette rotule. De préférence les deux angles d'extrémité sont "mouchés" en 61 pour favoriser la formation du coin d'huile.

Aux Fig. 18 et 19 on a représenté une autre variante

de palier dans laquelle la portion rotative est identique à celle de l'exemple des Fig. 12 à 16 avec son arbre lh et sa rotule 33h dont les rainures 38h s'arrêtent à une faible distance des faces latérales 43 et 44 de la rotule. Par contre les deux bagues 62,63 qui maintiennent cette rotule sont jointives. En outre, il est prévu deux joints d'étanchéité 64, 65 de part et d'autre de ces bagues, ces joints pourvus d'une lèvre au contact de l'arbre lh étant logés dans des feuillu- res des bagues filetées 66, 67 de serrage.

Le lubrifiant arrive par deux conduits radiaux 68 qui traversent le corps 69 du palier et les bagues 62,63 et débouchent contre la rotule en des points m et n au droit desquels passeront à tour derôle, au cours de la rotation de l'arbre lh-, les extrémités des dif- férentes rainures 38h; de la rotule. Le départ du lubrifiant, sous l'action de la force centrifuge, a lieu, dans le plan de l'équateur de la rotule, par un conduit unique 70, ménagé dans
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la bague 62 et le corps ,69 ; t.agent3,eZlemera,t à, la rotule.

' .

On réalise ainsi, au même titre que, dans les exemples précédents, un graissage continu qui permet de donner une forte , pression spécifique dhuil à l'intérieur du'palier.

Enfin aux Fig. 20 et 21, on a représenté une autre va- riante de palier suivant l'invention, dans lequel la partie centrale est fixe, ,la partie rotative étant montée autour de ladite partie fixe. '
Cette dernière comporte un tourillon fixe cylindrique 71 porté par des flasques ou autres supports 72 dans lesquels ce tourillon peut être claveté , Ce tourillon comporte de part et d'autre d'une portion centrale de grand diamètre limitée par deux épaulements 73, 74.deux portées cylindriques 75, 76.

Sur la portée 75 est immobilisée par une bague 77 vissée sur une portion filetée 78 de l'arbre une rotule 79 à surface externe sphrique. Sur l'autre portée 76 est disposée une autre

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.. 1±=le 8C qui est libre en translation le long 5 3 C3'tte portée -"r ',3 -'3'tre une dilatation dans le sens axial, Les deux rotules 79 et 80 ont une surface externe sphé- ::iq¯:.3, lisse sans rainures.

La partie montée rotative sur la -partie fixe qui vient
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d'être décrite comporte tU1 objet 81 solidaire 4-?1:n :ioyeu cylin- drique 82 doublé d'une chemise interne 83 fomant avec lui une double paroi à cavité 84 fermée aux deux extrémités par des baguas 85 de préférence soudées- ''Cet ensemble rotatif repose sur les rotules 79, 80 par
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'inter20Qiaire de paires d'amneaux ou demi-coquilles 86, 87 et -38, 89 maintenus écartés par des bagues entretoises perforées 90 91 les deux ensembles 86, z 90 et 88e 89e 91 étant mainte- nus en appui contre deux épaulements 92 et 93 de la chemise 83 par des bagues filetées 94, 95
Chacun des quatre anneaux ou demi-coquilles 86,87,
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$$, 89 reposesur la rotule 79 ou 80,

par l'inteoenédiaire d'une surface sphérique concave 96 et avec interposition d'une couche d.' an'ci - r.c t? on 97 portée par la rotule,' ou 1''anneau.

Chacune de ces surfaces 96 est pourvue de rainures 38i, destinées à assurer une circulation de lubrifiant. L'huile venant de la double paroi 84 arrive aux rotules par des trous
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98 et 99 et est refoulée en 100 dans cette double p;,.ro3- .<Jus Inaction des rainures si des anneaux rotatifs.

T: . trellee nt, 1-'invention n'est nullecl=nt limitée ar:.:\: :::iodes i'eiz4cu.ti,Jn représentés et décrits, qui xâ'ont été choisis qu'à d-1 exeu-o'le. C'est ainsi que d.-- -q2 les divers ..¯.¯.:o::.#s, la rn-h.'Ir'3 collectrice, au lieu d'4tre Jlénagée dans la. partie fixe du palier, peut être ménagée soit dans l'organe 1-ala.tis, par exe'.iple cosme représenté en traits sixtes en 31a sur les Figs. 5 à 7, soit en partie dans la portion fixe du palier et on partie dans l'organe rotatif.

Claims

REVENDICATIONS 1. Palier, destiné à supporter un organe rotatif qui présente, à l'intérieur de ce palier, des différences de diamètres, ledit palier étant caractérisé en ce que des rainures (7, 8, 11 - 38, 38d, 38e, 38f, 38h, 38i) sont prati- quées sur ledit organe rotatif (2, 33, 33d ... 33f, 86, 87, 88, 89) au droit de la partie fixe du palier de manière que chacune d'elles s'étende entre deux points dudit organe, situés à des distances différentes de son axe de rotation (XX), de telle sorte que chaque rainure assure automatiquement une circulation de l'huile du point le plus près de l'axe jusqu'au point qui., en est le plus éloigné, 2.

Palier suivant la revendication 1, caractérisé'en ce que dans la partie fixe du palier, est ménagé un circuit d'huile aboutissant aux deux. extrémités de chacune desdites rainures.

3. Palier suivant.la revendication 1 ou 2, caracté- risé en ce que la portion (2,2b, 33, 33d; 33e) de l'organe rotatif comportant les différences de diamètre présente . une surface bombée convexe et les rainures (7, 8, 11, ...

7c, 8c, Il.±., 38d, 38e) vont des deux bords latéraux de plus petit diamètre de cette surface jusqu'à sa partie centrale de plus grand diamètre,'les extrémités latérales des rainures débouchant dans deux chambres d'aspiration (27) ménagées'autour de l'organe rotatif de part et d'autre de ladite portion cepen- dant que leurs autres extrémités correspondant au plus grand diamètre débouchent dans une rainure collectrice (31 ou 31a), 4.

Palier suivant la revendication 3, caractérisé en ce que ladite portion à 'surface bombée de l'organe rotatif est de forme cylindro-bi-tronçonique (2), les rainures (7, 8 ou 7b, 8b ou 7c, 8c) ménagées dans les parties tronconiques étant dis- <Desc/Clms Page number 12> pesées dans des plans radiaux axiaux et débouchant directement dans l'une ou l'autre des deux chambres d'aspiration (27), ce- pendant que ces rainures (7, 8) des parties tronconiques se pro- longent par des rainures (11, llb, 11c) qui sont ménagées dans la partie cylindrique intermédiaire et qui débouchent dans la rainure collectrice ;(31).

5. Palier suivant la revendication 3, caractérisé en ce que ladite portion à surface bombée de l'organe rotatif a la forme d'un segment sphérique (33) et ses rainures (38) débouchent, aux extrémités, dans les deux chambres d'aspira- tion (27), cependant que au droit de l'équateur de ce segment elles débouchent dans la rainure collectrice (31 ou 31a).

6. Palier suivant l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les chambres d'aspiration (27) sont reliées, à travers la partie fixe (13) du palier, à des conduits (28) d'amenée du lubrifiant, la rainure collectrice (31) étant elle-même reliée à un conduit (29) dedépart du lubrifiant.

7. Palier suivant l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la lubrification a lieu en circuit fermé, les chambres d'aspiration (27) étant relises à travers la partie fixe (13a) du palier à la rainure collectrice (31 ou 31a).

8. Palier suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les rainures 38f ou 38h) ménagées sur la portion bombée de l'organe rotatif (33f ou 33h) né débouchent pas sur les deux faces latérales de cette surface bombée,mais s'arrêtent, au contraire, à une certaine distance de ces faces latérales, au droit de conduits d'alimentation (53 ou 68) ménagés dans la partie fixe (49 ou 62,63) du palier.

9. Palier suivant l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que ladite partie fixe du palier coopé- <Desc/Clms Page number 13> @ant avec la portion bombée (38f ou 38h) de l'organe rotatif est constituée par deux anneaux (49 ou 62, 63) disposés de part et d'autre de ladite portion bombée, symétriquement par rapport au plan médian de symétrie du palier.

10. Palier suivant la revendication 9, caractérisé en Ce que les deux anneaux (49 ou 62, 63) sont serrés contre la portion bombée rainurée de l'organe rotatif par deux bagues (48 ou 65, 66) vissées dans le corps (45 ou 69) de palier.

Il. Palier suivant la revendication 9 ou 10, caracté- risé en ce que les deux anneaux (49) sont entretoisés par une bague (50) perforée radialement (en 51) et ménageant entre eux une rainure (57) pour l'évancuation du lubrifiant.

12. Palier quivant la revendication Il, caract@fisé en ce que chacun desdits anneaux (44) dont la surface interne est complémentaire de celle de la portion bombée rainurée et est recouverte' d'anti-friction (51) comporte sensiblement au droit des extrémités (41, 42), de petit rayon, des rainures (38f) de ladite portion bombée (33f), une rainure circulaire (56) d'arrivée de lubrifiant en communication par un conduit (55, 53) ménagé dans l'anneau (49) et dans le corps (45) du palier avec une tubulure d'arrivée de lubrifiante cependant que l'évacuation du lubrifiant est assurée aux extrémités de grand rayon des rainures (38f) dans le ,plan médian du palier, par l'in- tervalle (51) que ladite bague entretoise (50)

ménage entre les deux anneaux (49), et par les trous radiaux (58) de cette bague entretoise vers un conduit d'évacuation (59), ménagé dans le corps (45) du palier.

13. Palier suivant la revendication 9, caractérisé en ce qu'il est prévu d'une part dans chacun des deux anneaux (62, 63) un conduit radial d'amenée de lubrifiant disposé de manière que les extrémités correspondantes des rainures (38h) défilent devant lui et,d'autre part, un conduit unique (70)tangentà la portion <Desc/Clms Page number 14> @ dans le plan de son équateur pour lE! départ du lubrifiant @@@sse par la force centrifuge.

14. Palier suivant la revendication 1, ae@@ctérisé en ce que la surface rainurée est sphérique et ses @@mnures (38g) ent une forme telle que la section de chacune delles par un plan transversal quelconque perpendiculaire à l'axe du palier est rectiligne suivant une droite qui fait un angle @e 3 à 15 avec la tangente au point où cette droite coupe ladile surface sphérique.

15. Palier suivant la revendication 14, caractérisé en ce que ladite section du fond de la rainure se terméne à chaque ex- trémité (61) par un congé permettant la formation d'un coin d'huile.

16. Palier suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la partie fixe du palier est une partie axiple (71), la partie rotative (82, 83, 86 à 89) étant disposée autour de cette partie fixe qui comporte au moins une portion à surface externe bombée convexe (79 ou 80) entourée d'une portion à surface interne concave ménagée dans la partie rotative et, dans ce cas;, les rainures (38i) 'sont ménagées dans cette surface concave retative.

17. Palier en substance comme décrit et représenté au dessin.