Dans les systèmes rotatifs à compresseur, paliers lissesIls servent de ponts critiques reliant les arbres rotatifs et les carters statiques. Composants de précision supportant les vilebrequins ou les arbres de rotor, leurs performances déterminent directement le contrôle des vibrations des équipements, l'efficacité de la transmission et leur durée de vie.
I. Conception structurelle : intégration fonctionnelle multicouche
| Couche | Matériel | Fonction | Paramètres critiques |
|---|---|---|---|
| Support en acier | Acier 45# / Acier allié | Support structurel | Épaisseur : 3-8 mm |
| alliage de cuivre | ZCuSn10P1 / ZCuAl10Fe3 | Dissipation de chaleur Amortissement des vibrations | Conductivité thermique : 60-80 W/(m·K) Résistance à la compression : 250-600 MPa |
| Surface polymère | À base de PEEK+CF / PTFE | Interface à faible frottement | Épaisseur de la couche de travail : 0,5-3 mm Coefficient de frottement à sec : 0,04-0,15 |
Caractéristiques du système d'huile:
- Canaux d'huile hélicoïdaux/rainurés couvrant 15 à 25 % de la surface
- Épaisseur minimale du film d'huile : 15 μm à 3 000 tr/min
- Tolérance de précision : grade H7/k6
II. Évolution des matériaux : la révolution des plastiques techniques
Roulements à base de métal (conventionnels)
- Bronze à l'étain (ZCuSn10P1): Dépendant de l'huile, limité à ≤ 1800 tr/min
- Bronze d'aluminium (ZCuAl10Fe3): Capacité de charge supérieure, adaptée à ≤ 3 500 tr/min
Plastiques techniques (solutions avancées)
- PEEK + 30 % de fibre de carbone:
- Température de fonctionnement continu : 260℃
- Limite PV : 3,8 MPa·m/s
- PTFE autolubrifiant:
- Résistance chimique aux acides/alcalis/solvants
- Capacité de démarrage à froid : > 100 000 cycles
Amélioration nanotechnologique: Les nanoparticules WS₂ réduisent la friction à μ=0,03
III. Fonctions principales : protection multidimensionnelle
- Positionnement de précision:
Limite le faux-rond radial ≤ 0,05 mm, atténuation des vibrations > 85 % - Gestion des frictions:
- Forme un film d'huile hydrodynamique (systèmes lubrifiés)
- Développe un film de transfert PTFE (compresseurs sans huile)
- Régulation thermique:
L'alliage de cuivre dissipe la chaleur 5 fois plus vite que les polymères - Sacrifice de sécurité:
La déformation plastique délibérée protège les arbres en cas de surcharge
IV. Éléments essentiels de l'installation et de la maintenance
- Exigences d'ajustement:
Ajustement serré : 0,05 + 0,001D mm (D = diamètre de l'arbre)
Jeu axial : 0,2-0,5 mm - Signes d'avertissement de panne:
- Usure adhésive (mauvaise lubrification)
- Rayures abrasives (contamination par l'huile)
- Écaillage par fatigue (fonctionnement en surcharge)
V. Tendances technologiques futures
- Roulements intelligents:
Les capteurs intégrés surveillent :- Épaisseur du film d'huile en temps réel
- Gradients de température
- Matériaux à gradation fonctionnelle:
Imprimé en 3D avec des propriétés en couches :- Surface : 100 % polymère autolubrifiant
- Noyau : alliage à haute résistance
- Validation industrielle:
Les manchons nano-améliorés présentent une usure inférieure à 0,03 mm après 20 000 heures de fonctionnement
Date de publication : 23 juillet 2025