Roulements à rouleaux sphériques - un chemin de roulement très similaire aux roulements à rouleaux coniques - conception de cuvette que l'on retrouve dans les roulements à rouleaux coniques standard. Les éléments roulants sont de forme cylindrique et le roulement est doté de propriétés d'auto-alignement, ce qui est avantageux dans les applications où la déviation de l'arbre et les charges de choc peuvent se produire.
Avec les roulements à rouleaux coniques, le rapport entre la charge axiale et radiale est déterminé par l'angle entre l'axe du rouleau et l'axe du roulement. Les axes lourds et les forces de poussée sont supportés dans une direction, tandis que certaines variantes existent dans les deux sens. Même des charges radiales modérées peuvent être tolérées, mais la charge radiale est contrôlée par un roulement à pince (120%), comme illustré à la Fig. 1.
À vitesse croissante, ce type de roulement n'est pas suffisant pour contrôler le mouvement de l'arbre et est remplacé par des roulements flottants où il n'y a pas de film interne pour supporter l'arbre et la construction du roulement ne tourne pas par rapport à son logement. Il existe deux types de roulements d'arbre : les types fixes à manchon qui tordent et supportent un arbre avec un film d'huile, et les modèles de roulement, tels que les roulements à rouleaux coniques et les roulements à pinces, qui ne le font pas.
Dans les roulements d'arbre internes dynamiques, la rotation du roulement et son support ultérieur dans son logement statique créent une rotation dans la zone de film d'huile externe dans laquelle l'huile est pompée. Cela conduit également au mouvement centrifuge de l'arbre autour du roulement intérieur et a pour effet de pomper l'huile du film intérieur dans le film extérieur, ainsi qu'un effet positif sur la pression d'huile sur un arbre.
Les roulements basculants sont conçus pour transférer des charges axiales élevées à l'arbre rotatif afin de simplifier l'installation et la maintenance. Si l'arbre n'est pas suffisamment contrôlé par le système de roulement, il peut devenir incontrôlable et permettre au film d'huile de tourner dans le film extérieur, détruisant finalement un turbocompresseur. Dans les roulements d'arbre dynamiques, le roulement inférieur tourne à la même vitesse que le palier de butée, quel que soit le diamètre de l'arbre pour lequel il est conçu.
La charge maximale pour différents types de roulements varie de 0,5 à 500 tonnes, avec une charge maximale de 1 000 tonnes pour le roulement supérieur et de 1,2 tonne pour le roulement inférieur.
L'angle de contact du palier de butée augmente à 90 degrés par rapport au roulement à billes radial et, par conséquent, seules des charges axiales se produisent. En raison de leur construction spécifique, les paliers de butée ne sont pas considérés comme standard et peuvent être constitués de n'importe quel matériau tel que l'acier, l'aluminium, le verre ou d'autres matériaux. Le palier de butée est le seul type de palier avec une charge maximale de 1 000 tonnes ou plus.
La fonction d'un roulement de conception fondamentalement différente est de diriger la force du centre de masse vers le bord extérieur du roulement à billes et inversement. La différence avec ce roulement est que la charge est uniformément répartie sur l'élément roulant.
Les roulements radiaux standard sont conçus pour absorber les forces radiales, mais peuvent également absorber des forces axiales faibles à moyennes. Comme pour les roulements à billes radiaux ou à gorges profondes, la charge est répartie uniformément sur l'élément roulant du roulement axial. En raison de leur conception spéciale, les roulements push-pull sont particulièrement utiles dans les cas où la vitesse est faible ou moyenne et où une rigidité plus élevée est requise.
Tout comme le palier de canon hydrodynamique, le palier de butée hydrodynamique utilise de l'huile pour supporter le rotor, mais d'une manière différente du palier radial.
L'huile est injectée dans le disque de poussée du roulement et un coin d'huile est créé entre le roulement et le rotor. Le roulement lui-même a deux types différents de coins d'huile, un pour le roulement radial et l'autre pour un palier de butée hydrodynamique. Cela dépend de la conception et du fabricant de l'équipement, mais est généralement le même pour les deux types.
L'huile peut supporter une charge d'environ 500 psi avant de s'effondrer, mais l'équipement que le fabricant a choisi de charger une pression maximale de 1 000 psi (1,5 livre par pouce carré). Dans le petit anneau visible en surface, il y a l'huile, qui est alimentée par un système de levage hydrostatique utilisé aussi bien au démarrage qu'à l'arrêt pour assurer une lubrification suffisante du film liquide même à basse vitesse.
La prise en compte de l'ensemble du stockage est un défi, et d'autres paliers hydrodynamiques sont limités à une petite fraction de l'huile totale dans le film d'huile. Il est difficile de créer une image complète de toutes les différentes forces hydrostatiques sur un seul roulement, il peut donc être difficile de tout prendre en compte.
Pour que le palier de butée maintienne une charge continue sur la bille, le support doit corriger les fluctuations de vitesse.
Lorsque les roulements à billes angulaires ne peuvent pas fournir une longue durée de vie et une poussée élevée, des roulements à billes pendulaires sont utilisés. La charge du ressort est utilisée pour s'assurer que le roulement n'est pas endommagé lors d'une collision avec la balle ou un autre objet, tel qu'un rocher. Le roulement accepte une charge radiale à chaque opération de poussée, et une charge de ressort peut être utilisée à tout moment pendant le cycle de poussée.
