Partie bruyante du moteur : bruit de roulement normal et bruit anormal – Pouvez-vous faire la différence ?

Même avec une technologie de fabrication avancée,roulementsgénèrent inévitablement du bruit – une relation fondamentale entre leur vibration inhérente et le son. Cette apparition de vibrations et de sons n'indique pas nécessairement un problème de performances ou une panne imminente. La clé est de faire la distinction entre les sons de fonctionnement normaux et les signaux d'anomalie.

Plusieurs types courants de bruits de roulement normaux

1. Son de piste de course

Le bruit des chemins de roulement est le bruit le plus fondamental généré par tous les roulements et constitue généralement la référence en matière de normes de bruit.

Mécanisme : Malgré un usinage de qualité supérieure, des ondulations microscopiques et des erreurs de forme subsistent sur les chemins de roulement des bagues de roulement et sur les surfaces des éléments roulants. Ces imperfections provoquent de légères variations de l'élasticité de contact entre les chemins de roulement et les éléments roulants. Ces variations de force élastique agissent comme une force de micro-excitation sur les bagues du roulement, entraînant des vibrations perçues comme un bruit de chemin de roulement.

Caractéristiques:

Le bruit et les vibrations sont aléatoires.

La fréquence de vibration est supérieure à 1 kHz.

La fréquence de bruit dominante reste presque constante quels que soient les changements de vitesse, mais le niveau de pression acoustique augmente avec la vitesse de rotation.

Le niveau de pression acoustique augmente fortement avec un jeu radial interne plus grand.

La rigidité accrue du boîtier réduit le niveau global de pression acoustique ; même avec des augmentations de vitesse, l’augmentation du niveau de pression acoustique est minime.

Une viscosité de lubrifiant plus élevée entraîne un niveau de pression acoustique plus faible. Pour la lubrification à la graisse, la viscosité de l’huile de base ainsi que la forme/taille des fibres de savon peuvent influencer les niveaux de bruit.

Remarque : L'énergie acoustique excitée par le son du chemin de roulement est limitée. Par exemple, un roulement 6203 de haute qualité produit généralement un bruit de chemin de roulement compris entre 24 et 27 dB (niveau de pression acoustique) dans des conditions normales.

2. Son de chute de rouleau (bruit de chute)

Ce bruit se produit plus fréquemment dans les roulements de taille moyenne à grande soumis à une charge radiale, principalement à basse vitesse, et disparaît généralement à des vitesses de rotation plus élevées.

Mécanisme : Sous charge radiale, une zone chargée et une zone non chargée se forment à l’intérieur du roulement. Dans la zone non chargée, en raison du jeu interne, les éléments roulants perdent le contact avec la bague intérieure. À des vitesses plus élevées, la force centrifuge les pousse contre la bague extérieure. À l'inverse, à basse vitesse, une force centrifuge réduite permet aux éléments roulants de « tomber », créant un bruit d'impact contre la cage ou la bague intérieure.

Caractéristiques:

Plus probablement avec une lubrification à la graisse qu'avec une lubrification à l'huile.

susceptible de se produire avec une charge radiale appliquée uniquement et un jeu radial plus important.

Se produit dans une plage de vitesse spécifique, qui varie en fonction de la taille du roulement.

Peut être continu ou intermittent.

Cette vibration forcée excite souvent les vibrations naturelles de flexion de deuxième ou troisième ordre de la bague extérieure, émettant le bruit caractéristique.

Contre-mesures : appliquer une précharge ; réduire le jeu radial interne ; utilisez des éléments roulants plus légers (par exemple en céramique).

3. Grincement des roulements (bruit hurlant)

Squeal est un son strident intense et aigu.RoulementsLes crissements émis ne subissent généralement pas d'augmentation de température et la durée de vie du roulement ou de la graisse n'est pas affectée. Ce bruit peut souvent être toléré si le niveau sonore n’est pas un facteur critique.

Mécanisme : En raison du jeu radial interne, les éléments roulants forment un passage plus large à l'entrée et plus étroit à la sortie de la zone de charge. À certaines vitesses, les éléments roulants vibrent entre les bagues intérieure et extérieure. À mesure qu’ils pénètrent dans la zone de charge restreinte, la fréquence de vibration augmente, générant un bruit aigu à haute fréquence.

Caractéristiques:

Plus probablement avec un jeu interne radial plus grand.

Commun dans les roulements lubrifiés à la graisse ; rare avec lubrification à l'huile.

Fréquence très élevée et nette.

Apparaît dans une plage de vitesse spécifique et diminue en dehors de celle-ci ; généralement pas présent à très basse vitesse.

L'ajout de graisse peut éliminer temporairement le grincement, mais il revient souvent une fois que la distribution de graisse s'est stabilisée et que l'excès a été purgé.

Contre-mesures : Améliorer l'espace en forme de coin (par exemple, appliquer une précharge axiale aux roulements à billes à gorge profonde) ; utiliser un jeu relativement plus petit pour les roulements à rouleaux cylindriques (par exemple, passer du jeu standard C3 au jeu C3L) ; utilisez une graisse de consistance plus élevée.

Bruits anormaux des roulements indiquant des dommages

Les composants du roulement ont des surfaces très dures. Une mauvaise manipulation, des erreurs d'installation ou un impact dû à une chute peuvent laisser des marques (dommages) sur les surfaces de travail. Même des imperfections de surface mineures peuvent devenir une source de vibrations et de bruit.

1. Bruit de dommage (bruit de défaut)

Caractéristiques : Si les surfaces du chemin de roulement présentent des rayures, des bosses, de la rouille ou d'autres dommages, le roulement émettra une pulsation ou un clic périodique pendant la rotation. À vitesse constante, le son se produit à une période fixe (intervalle de temps). Une vitesse plus lente entraîne une période plus longue entre les sons.

Mécanisme : des points endommagés sur le chemin de roulement heurtent les éléments roulants lorsque le roulement tourne, générant des bruits d'impact.

Contre-mesure : Remplacez le roulement pendant la maintenance. Surtout, évitez d’appliquer des charges d’impact pendant l’installation.

2. Bruit de contamination (son de saleté)

Caractéristiques : Un nettoyage insuffisant lors de l'installation du roulement, des particules étrangères dans le lubrifiant ou des débris pénétrant dans le roulement pendant le fonctionnement peuvent provoquer un « craquement », un « grincement » ou un « sifflement ». Ce bruit irrégulier et variable se produit lorsque les contaminants traversent les zones de contact roulantes.

Mécanisme : Les particules dures indentent les chemins de roulement et les éléments roulants, créant des impacts mineurs continus.

Contre-mesure : La contamination provoque non seulement du bruit, mais crée également des empreintes sur les chemins de roulement, réduisant considérablement la durée de vie des roulements. Il est essentiel de manipuler et d'installer les roulements dans un environnement propre et d'utiliser des méthodes d'étanchéité efficaces pour empêcher toute pénétration.

Conclusion

Comprendre la symphonie des sons produits par un roulement est crucial pour la maintenance prédictive. Distinguer les bruits de fonctionnement inoffensifs comme le bruit du chemin de roulement ou les culbutages occasionnels à basse vitesse des signes révélateurs de dommages (clics périodiques) ou de contamination (craquements irréguliers) permet d'agir rapidement et de manière appropriée. En cas de doute, consultez un spécialiste des roulements ou utilisez des outils d'analyse vibratoire pour un diagnostic définitif. N'oubliez pas que l'identification proactive des bruits anormaux protège vos machines, évite les temps d'arrêt imprévus et optimise l'efficacité opérationnelle.