Roulement de butée à aiguilles ou à rouleaux L'invention est relative à un roulement de butée à aiguilles ou à rouleaux comprenant, entre des che mins de roulement plans ou légèrement bombés, per pendiculaires à l'axe du roulement, et solidaires res pectivement des deux pièces entre lesquelles est inter posé le roulement, deux séries de rouleaux, chacune étant montée dans une cage, ces deux séries de rou leaux étant séparées par une pièce intermédiaire annulaire dont les faces opposées constituent des chemins de roulement.
Dans une telle butée dédoublée, la pièce annu laire tourne sensiblement à vitesse moitié de la pièce tournante, et les vitesses de rotation des rou leaux ou aiguilles sur eux-mêmes et autour de l'axe du roulement se trouvent réduites dans la même proportion.
Toutefois, pour qu'unetelle butée fonctionne cor rectement, il importe que les chemins de roulement intermédiaires de la pièce intermédiaire soient cor rectement centrés par rapport aux deux séries de rouleaux ou aiguilles. On pourrait centrer cette pièce intermédiaire par rapport à la pièce tournante, ou par rapport au support fixe, mais ceci impliquerait, en fonctionnement, un contact nuisible entre cette pièce intermédiaire et l'organe fixe ou rotatif sur lequel elle se centre, et une usure rapide.
Suivant l'invention, la pièce intermédiaire est montée flottante et est centrée par rapport à l'une au moins des séries de rouleaux.
L'expérience a montré en effet que, dans de tels roulements de butée, la couronne de rouleaux ou aiguilles et la cage qui les maintient ont la propriété de se centrer automatiquement en service. Cet effet de centrage était suffisamment puissant pour être utilisé en vue du centrage de la pièce intermédiaire dans un roulement de butée dédoublé.
Un tel mode de centrage écarte les graves diffi- cultés d'un centrage par rapport à la pièce tour nante ou à son support fixe, car l'organe centreur est lui-même flottant et par conséquent la pression de contact entre l'organe centreur et l'organe centré ne peut jamais dépasser une certaine limite qui est fonction de la force d'autocentrage. Si l'organe cen- treur cède momentanément il exerce néanmoins une poussée radiale qui tend à le recentrer et recentrer du même coup la pièce intermédiaire.
Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemples La fig. 1 est une coupe diamétrale d'un roule ment de butée dédoublé suivant l'invention, et les fig. 2 à 6 sont des coupes diamétrales de diverses variantes, montrant seulement la moitié supérieure de la butée.
En se référant à la fig. 1, un arbre A tourne dans un support fixe B, dans lequel il est centré par un palier non représenté. L'arbre A présente un épaulement<I>a</I> et le support B un épaulement<I>b,</I> constituant les chemins de roulement pour deux séries de rouleaux 1 et 2, entre lesquelles est disposée une pièce annulaire intermédiaire 3, montée flottante sur l'arbre A. Les rouleaux 1 et 2 sont maintenus res pectivement dans des cages 4 et 5. La pièce inter médiaire 3 est centrée par rapport à la cage 5 com portant un prolongement en forme de solide de révolution 6, entourant la pièce 3 avec un faible jeu.
En service, les cages 4 et 5 subissent un effet de centrage dont il est tiré parti pour centrer la pièce intermédiaire 3 par le prolongement 6.
Dans l'exemple de la fig. 2, la pièce intermé diaire 3 est solidaire d'une partie de révolution 7, entourant avec un faible jeu la cage 5. Dans l'exemple de la fig. 3, la partie de révolu tion 7 est obtenue par décolletage de la pièce inter médiaire 3 et le centrage s'opère directement sur les rouleaux 1. De plus, les chemins de roulement a et b sont ménagés sur des plaques de roulement 8 et 9, s'appuyant sur les épaulements de l'arbre A et du support B.
Dans l'exemple de la fig. 4, la pièce intermé diaire 3 est solidaire de deux parties de révolution 7, 7d entourant respectivement les cages 4 et 5 avec un faible jeu de sorte que cette pièce intermédiaire bénéficie du centrage des deux cages. Dans l'exemple de la fig. 5, chacune des cages 4 et 5 possède une partie de révolution 6-6a entourant avec un faible jeu la pièce intermédiaire 3.
Les prolongements en forme de solide de révo lution 6,<B>6,7,</B> 7, 7,7, peuvent aussi se trouver vers l'intérieur par rapport aux couronnes d'éléments de roulement, bien que cette solution soit moins favo rable au graissage des roulements.
Ils peuvent être cylindriques (fig. 1 à 3), mais la solution préférée, représentée aux fig. 4 à 6, consiste à donner à ces prolongements, sur la face tournée vers l'axe du roulement de butée, la forme d'une gouttière torique, de façon à y maintenir, sous l'action de la force centrifuge, une couche de lubrifiant s'interposant entre l'organe centreur et l'organe centré et assurant un bon graissage des surfaces susceptibles d'entrer en contact.
La force centrifuge est même susceptible de donner à la couche de lubrifiant une certaine rigi dité, opposant une résistance appréciable à l'immer sion dans le lubrifiant des bords de l'organe à centrer, le lubrifiant constituant alors un véritable anneau de centrage assimilable à un matelas élastique, empê chant un contact direct entre l'organe centreur et l'organe à centrer, comme représenté à la fig. 4 où le bord des cages 4 et 5 éprouve une résistance appré ciable à pénétrer dans l'anneau du lubrifiant contenu dans les gorges des parties toriques 7,<B>70.</B>
Dans l'exemple de la fig. 6, on tire parti de ce phénomène d'une part pour combiner l'effet de cen trage des deux cages 4 et 5. A cet effet, le bord de la cage 4 se trouve vis-à-vis d'un anneau de cen trage en lubrifiant maintenu par la force centrifuge dans une partie torique 10 solidaire de la pièce inter médiaire 3, tandis que le bord de la cage 5 se trouve vis-à-vis d'un anneau de centrage en lubrifiant, main tenu par la force centrifuge dans une partie torique 11 solidaire de la plaque de roulement 8, qui porte contre un épaulement de l'arbre A avec lequel il est solidaire en rotation.
On voit que ces dispositions assurent automati quement le centrage de tous les éléments flottants autour de l'axe instantané de rotation et que, si des contacts se produisent entre organes centreurs et centrés, ils sont fortuits, passagers, à pression limitée et à vitesse réduite. En définitive chaque élément de l'ensemble supporte des fatigues pratiquement identiques à celle d'un roulement de butée simple fonctionnant à environ la moitié de la vitesse de la pièce tournante dans le roulement dédoublé.
Bien entendu, la butée décrite peut être inter posée non seulement entre une pièce rotative et un support fixe, mais entre deux pièces rotatives ayant des vitesses différentes.
Les surfaces de roulement sur lesquelles les rou leaux 1 et 2 se déplacent, au lieu d'être planes, peuvent être légèrement bombées de façon à être en contact avec les rouleaux suivant une circonférence se trouvant dans la partie médiane de ceux-ci.
Needle or roller thrust bearing The invention relates to a needle or roller thrust bearing comprising, between flat or slightly domed raceways, perpendicular to the axis of the bearing, and respectively secured to the two parts between which the bearing is interposed, two series of rollers, each mounted in a cage, these two series of rollers being separated by an annular intermediate part, the opposite faces of which constitute raceways.
In such a double stop, the annu lar part rotates at substantially half the speed of the rotating part, and the speeds of rotation of the rollers or needles on themselves and around the axis of the bearing are reduced in the same proportion.
However, for a such stopper to function correctly, it is important that the intermediate raceways of the intermediate piece are correctly centered with respect to the two series of rollers or needles. This intermediate part could be centered relative to the rotating part, or relative to the fixed support, but this would imply, in operation, harmful contact between this intermediate part and the fixed or rotating member on which it is centered, and wear fast.
According to the invention, the intermediate piece is mounted floating and is centered relative to at least one of the series of rollers.
Experience has in fact shown that, in such thrust bearings, the crown of rollers or needles and the cage which maintains them have the property of being centered automatically in service. This centering effect was strong enough to be used for centering the intermediate piece in a split thrust bearing.
Such a centering method eliminates the serious difficulties of centering with respect to the rotating part or to its fixed support, because the centering member itself is floating and consequently the contact pressure between the centralizing member. and the centered member can never exceed a certain limit which is a function of the self-centering force. If the centering member momentarily gives way, it nevertheless exerts a radial thrust which tends to re-center it and at the same time re-center the intermediate part.
In the accompanying drawing, given solely by way of example, FIG. 1 is a diametral section of a double stop bearing according to the invention, and FIGS. 2-6 are cross-sections of various variations, showing only the upper half of the stop.
Referring to fig. 1, a shaft A rotates in a fixed support B, in which it is centered by a bearing, not shown. The shaft A has a shoulder <I> a </I> and the support B a shoulder <I> b, </I> constituting the raceways for two series of rollers 1 and 2, between which is disposed a part intermediate annular 3, mounted floating on shaft A. Rollers 1 and 2 are held respectively in cages 4 and 5. Intermediate piece 3 is centered with respect to cage 5 comprising a solid-shaped extension of revolution 6, surrounding part 3 with little play.
In service, the cages 4 and 5 undergo a centering effect from which it is used to center the intermediate part 3 by the extension 6.
In the example of FIG. 2, the intermediate piece 3 is integral with a part of revolution 7, surrounding with a small clearance the cage 5. In the example of FIG. 3, the revolving part 7 is obtained by turning the intermediate part 3 and the centering takes place directly on the rollers 1. In addition, the raceways a and b are formed on the rolling plates 8 and 9 , resting on the shoulders of shaft A and support B.
In the example of FIG. 4, the intermediate part 3 is integral with two parts of revolution 7, 7d respectively surrounding the cages 4 and 5 with a small clearance so that this intermediate part benefits from the centering of the two cages. In the example of FIG. 5, each of the cages 4 and 5 has a part of revolution 6-6a surrounding the intermediate part 3 with little play.
Extensions in the form of a solid of revolution 6, <B> 6,7, </B> 7, 7,7, can also be found inward of the bearing element rings, although this solution is less favorable to the lubrication of the bearings.
They can be cylindrical (fig. 1 to 3), but the preferred solution, shown in fig. 4 to 6, consists in giving these extensions, on the face facing the axis of the thrust bearing, the shape of a toric gutter, so as to maintain there, under the action of centrifugal force, a layer of lubricant interposed between the centralizing member and the centered member and ensuring good lubrication of surfaces likely to come into contact.
The centrifugal force is even capable of giving the lubricant layer a certain rigidity, opposing an appreciable resistance to immersion in the lubricant of the edges of the member to be centered, the lubricant then constituting a real centering ring comparable to an elastic mattress, preventing direct contact between the centralizing member and the member to be centered, as shown in FIG. 4 where the edge of cages 4 and 5 experiences appreciable resistance to penetrating into the ring of lubricant contained in the grooves of the O-rings 7, <B> 70. </B>
In the example of FIG. 6, we take advantage of this phenomenon on the one hand to combine the centering effect of the two cages 4 and 5. For this purpose, the edge of the cage 4 is located opposite a centering ring. lubricant trage maintained by centrifugal force in an O-ring part 10 integral with the intermediate piece 3, while the edge of the cage 5 is located opposite a lubricant centering ring, hand held by the force centrifugal in a toric portion 11 integral with the rolling plate 8, which bears against a shoulder of the shaft A with which it is integral in rotation.
It can be seen that these arrangements automatically ensure the centering of all the floating elements around the instantaneous axis of rotation and that, if contacts occur between centering and centered members, they are accidental, temporary, at limited pressure and at reduced speed. . Ultimately each element of the assembly supports fatigue practically identical to that of a single thrust bearing operating at about half the speed of the rotating part in the split bearing.
Of course, the stop described can be interposed not only between a rotating part and a fixed support, but between two rotating parts having different speeds.
The rolling surfaces on which the rollers 1 and 2 move, instead of being flat, may be slightly convex so as to be in contact with the rollers along a circumference located in the middle part thereof.