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Roulements-capteurs SKF :un concentré d’intelligence

Sommaire

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1 Informations produit................................................. 3

Roulement à bille + capteur = roulement-capteur..... 3Qu’est-ce qu’un roulement-capteur SKF et comment ça fonctionne ? ............................................................. 4Pourquoi choisir les roulements-capteurs SKF ? ......... 4Notre réponse ............................................................... 6Petit … mais performant !............................................. 6Compatibilité électromagnétique .................................. 7Quand qualité et fiabilité font la différence ................... 8

2 Recommandations ................................................... 12

Mise en œuvre .............................................................. 12Choix des dimensions .................................................. 12Installation..................................................................... 12Caractéristiques de l’interface électrique...................... 14Montage ........................................................................ 14Lubrification et maintenance......................................... 15

3 Caractéristiques des produits ................................. 16

Caractéristiques générales ......................................... 16Tableau des produits.................................................... 18

Autres roulements instrumentés SKF ........................ 20

Le Groupe SKF – une entreprise internationale ........ 22

Made by SKF® est synonyme d’excellence. Cela sym-bolise notre engagement permanent pour atteindre laqualité totale dans toutes nos activités. Pour les utilisa-teurs de nos produits, ”Made by SKF” c’est bénéficier de trois avantages majeurs.

Fiabilité offerte par des produits modernes et efficaces,issus de notre connaissance des applications à l’échelonmondial, d’une conception d’avant-garde, utilisant demanière optimale les matériaux et les procédés de fabri-cation les plus modernes.

Rentabilité d’un achat qui vous fait bénéficier, outre deproduits de qualité, de l’ensemble des prestations d’uneorganisation à votre service.

Leadership auquel vos matériels peuvent prétendre enexploitant pleinement nos produits et services. Durée d’utilisation plus longue, temps d’arrêt réduits, augmen-tation des cadences, amélioration de la qualité des pro-duits fabriqués témoigneront d’un partenariat réussi.

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1 Information produit 2 Recommandations 3 Tableaux des produits

Caractéristiques de conception Page …………12 Page ............16

1+ =

d’impulsions et du roulement, prin-cipalement initiée par SKF, s’estimposée. Cette avancée techniqued’importance assure une haute qualitédes signaux et des transmissions touten permettant une construction plussimple et plus compacte.

Aujourd’hui, les roulements à cap-teurs intégrés ne sont plus réservés à l’automobile ; leur domaine d’utilisa-tion s’est élargi à d’autres applications.Des roulements-capteurs SKF sontnotamment utilisés pour enregistrer :

le nombre de révolutions, les déplacements angulaires

la vitesse le sens de rotation la position relative /le comptage l’accélération ou la décélération

La fiabilité des commandes de dépla-cement en boucle ouverte ou ferméedépend souvent du degré de précisiondes informations concernant la positiondes pièces mécaniques mobiles. Cesinformations sont d’autant plus impor-tantes que la tendance est à la simplifi-cation des constructions et à l’intégra-tion des fonctions.

Tout a commencé avec l’arrivée des systèmes de freinage antiblocages(ABS) dans l’industrie automobile. Il fal-lait des ”roulements intelligents” pourenregistrer les variations de la vitessepériphérique de la roue. Dès le départ,SKF a participé au développement deces roulements, puis à leur améliorationprogressive. SKF a fourni des millionsde ”roulements intelligents” de ce type qui remplissent parfaitement leurfonction de par le monde.

Des composants séparés ontd’abord été envisagés, mais bientôtl’intégration du capteur, de la bague

m/s

786

0

m/s2

Nombre de tours

Vitesse

Sens de rotation

Position relativecomptage

Accélération oudécélération

4



Qu’est-ce qu’un roule-ment-capteur SKF …Les roulements-capteurs SKF sontdes composants mécatroniquesassurant à la fois les fonctions decapteur et de roulement. Ils représen-tent la combinaison idéale entre desroulements rigides à billes et des cap-teurs protégés de l’environnementextérieur. Corps de capteur, bagued’impulsions et roulement sont fixésmécaniquement les nus aux autrespour former un ensemble intégré prêtà monter et à connecter.

… et comment ça fonctionne ?Une bague d’impulsions magnétiqueprésentant une succession de pôlesnord et sud est fixée à la bague inté-rieure du roulement-capteur SKF. Labague extérieure supporte le corps decapteur équipés des cellules à effet Hall.

Lorsque la bague intérieure tourne, la bague d’impulsions passe devant lescapteurs fixes créant un champ magné-tique de polarité variable. Le capteurémet une pulsation dont la fréquencedépend du nombre de changements depolarité par seconde. Le signal de sor-tie du capteur est transmis par le câblede raccordement du roulement-capteurà une unité électronique développéepar l’utilisateur. Celle-ci est chargéed’évaluer le signal et de fournir lesinformations nécessaires à l’application.

Le corps de capteur contient deuxcellules. Les deux signaux de sortieont des phases décalées, ce qui per-met de déterminer le sens de rotation( fig. ).1

Pourquoi choisir lesroulements-capteursSKF ?Dès le début des années 1980, SKFs’est beaucoup intéressé aux roule-ments instrumentés et a joué un rôledéterminant dans leur développement.Aujourd’hui, les roulements-capteursSKF sont des produits de pointe quiont prouvé de façon répétée leursupériorité sur les autres solutions. Ilssont le fruit des recherches réaliséesau cours des vingt dernières années.Un autre critère a lui aussi son impor-tance : avec les roulements-capteursSKF, les coûts totaux baissent consi-dérablement :

pour les solutions existantes car lesmodifications sont minimes

pour les nouveaux projets en raisonde leur conception simple et com-pacte.

A BB

A

A

N

SN NS

S

B

sens horaire B, Asens anti-horaire A, B

rotation de la bagueintérieure

capteur capteur

Le capteur émet en sortie deux signaux à impulsions carrées avec un déphasage de 90° qui permet de déterminer le sens de rotation

1Fig.

5



1Le capteur pour roulement conçu

et breveté par SKF est un composantmécatronique de haute qualité, robus-te, simple et compact, résultant del’alliance entre une mécaniqueéprouvée et une technologie de poin-te. L’ensemble est composé

d’un roulement rigide à billes avecétanchéité

et d’un capteur actif SKF com-prenant une bague d’impulsions, uncorps de capteur muni d’un câble deraccordement, capable de générerdes impulsions jusqu’à une vitessequasi-nulle.

Le roulement rigide à billes SKFLes roulements rigides à une rangéede billes SKF sont adaptés auxgrandes vitesses, ils sont robustes etne requièrent aucune maintenance. Ilspeuvent supporter non seulement descharges radiales importantes maisaussi des charges axiales et ainsiservir de paliers fixes pour le guidageaxial de l’arbre. Ces roulements sontpar ailleurs réputés pour leur grandeprécision, leurs très faibles niveaux debruit et de frottement, l’efficacité deleur étanchéité, leur graissage à vie.

Le capteur actif SKFLe roulement-capteur SKF comprendun capteur actif de conception com-pacte et robuste qui fonctionne defaçon très similaire à un codeur incré-mental. Il fournit une grande précisionde mesure jusqu’à la vitesse zéro. Ilest principalement composé d’unebague d’impulsions, d’un corps decapteur abritant les cellules et d’uncâble de raccordement.

La bague d’impulsions composite et magnétisée est fixée à la bagueintérieure du roulement. Le nombre depôles nord et sud dépend des dimen-sions du roulement. En règle générale,le nombre d’impulsions par révolutionse situe entre 32 et 80.

Le corps de capteur est fixé à labague extérieure du roulement selon un principe breveté par SKF. Il contientdeux cellules, ce qui permet de déter-miner le sens de rotation, les deux cap-teurs étant décalés l’un par rapport àl’autre. Le boîtier des cellules comprendun générateur de Hall (élément actif) etl’électronique nécessaire à l’amplifica-tion et à la conversion des signaux. Le signal sinusoïdal analogique émispar le générateur de Hall est amplifié etconverti en un signal rectangulaire parune bascule de Schmitt.

Une alimentation électrique externeest nécessaire pour les capteurs.

SKF garantit les signaux qui subis-sent un contrôle à 100 % au niveaudu processus de production.

Les signaux de sortie sont en qua-drature de phase, le signal directeurdépendant du sens de rotation. Deplus, la présence de deux capteurs per-met le doublement des impulsions. Au lieu de 64 impulsions par révolutionen standard, il est possible d’en avoir128 en utilisant les fronts montants etdescendants et on double ce nombreen utilisant les deux signaux soit unmaximum de 256 impulsions par révo-lution donnant ainsi une résolutiond’environ 1,4 degrés d’angle.

La sortie des signaux est une sortieà collecteur ouvert. Les vitesses peuvent être enregistrées jusqu’à lavitesse zéro.

Le roulement-capteur SKF supportedes températures de fonctionnementallant jusqu’à 120 °C.

Qualité éprouvéeLe roulement-capteur SKF :alliance d’unemécanique dehaute qualité et de capteurs hauteperformance

Fixation axialeLe roulement sup-porte les chargesradiales et assurela fixation axiale del’arbre dans lesdeux sens

Bonne protectionLe roulement estpourvu d’un jointen caoutchoucnitrile très résistantrenforcé par unearmature en acier

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Qualité éprouvée Page …………12 Page ............16

Notre réponseLes roulements-capteurs SKF sontdes éléments compacts, robustes,faciles à monter, utilisables dans ungrand nombre d’applications avec unasservissement en boucle ouverte ouen boucle fermée. Leur utilisationprésente toute une série d’avantagesappréciables. En effet, les roulements-capteurs SKF

prennent à peine plus de place quedes roulements seuls

permettent de réaliser deséconomies sur le poids et le coûttotal

nécessitent des tolérances de roule-ment standard et un usinage normaldes pièces voisines

sont faciles à installer puisqu’ils seprésentent sous la forme d’ensem-bles prêts à monter

sont graissés à vie et ne requièrentaucun entretien

ne sont pas sensibles aux conditionsextérieures et sont peu sujets à lacorrosion

n’imposent aucune perte de tempsen réglage ou ajustement ultérieur

ne requièrent aucune vérificationultérieure des signaux

assurent une génération et unetransmission des signaux de hautequalité

sont robustes et émettent des sig-naux de qualité constante

remplacent avantageusement lescodeurs incrémentaux.

Petit … mais perfor-mant !La gamme standard des roulements-capteurs SKF comprend toutes lesdimensions courantes pour ce typed’applications, de 15 à 45 mm dediamètre d’alésage.

Chez SKF, la priorité est toujoursdonnée au client ; c’est la raison pourlaquelle SKF travaille également encoopération avec ses clients au déve-loppement de solutions rentables quirépondent à des besoins spécifiques.

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Qualité éprouvée Page …………12 Page ............16

1Compatibilité électromagnétiquePour que des systèmes électroniquespuissent fonctionner correctementdans un environnement industriel diffi-cile, il est essentiel que ces systèmesne provoquent aucune interférenceentre eux.

Grâce à leur dispositif d’intégrationspécifique, les roulements-capteursSKF peuvent être utilisés dans dessystèmes exposés à un environne-ment électromagnétique des plus difficiles selon la norme européenneEN 50082-2.

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Exemples d’application Page …………12 Page ............16

Quand qualité et fiabilitéfont la différenceGrande fiabilité, signal de haute quali-té, faible sensibilité aux interférences,encombrement minimal, simplicité dumontage, grande longévité, fonction-nement économique, coûts totauxmodérés : autant d’exigences à satis-faire dans de nombreuses opérations.

Les roulements-capteurs SKF convien-nent à de nombreuses applications,notamment :

l’asservissement des moteurs élec-triques

l’asservissement des actionneurslinéaires

l’asservissement des systèmes dedirection

la synchronisation des vitesses la détection de la vitesse et du sens

de rotation (véhicules électriques,machines à emballer, machines àpapier, machines textiles, trieuses,etc.)

D’autres applications sont possiblesLes exemples présentés dans lespages suivantes montrent commentdes problèmes pratiques très spéci-fiques ont trouvé une solution grâce àl’introduction de roulements-capteursSKF et à un étroit travail de coopéra-tion entre SKF et ses clients.

Exigences grande fiabilité signal de haute qualité en

permanence faible sensibilité aux inter-

férences résistance aux vibrations résistance aux hautes et basses

températures faible encombrement simplicité d’installation économies sur les coûts

Applications véhicules moteurs électriques réducteurs convoyeurs actionneurs linéaires asservissements synchronisation d’escaliers

mécaniques gestion d’ascenseurs enroulement/déroulement,

mesures de longueur ingénierie mécanique

Solution SKF

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1

10



Direction toute électroniquepour chariots élévateursL’amélioration des performances deschariots industriels passe par unemeilleure ergonomie du siège et de lacabine du conducteur visant à évitertoute fatigue superflue.

Le système de direction tout élec-tronique (”steer by wire”) initialementdéveloppé pour les chariots éléva-teurs comprend deux roulements-capteurs SKF et permet de supprimerle lien mécanique de la colonne dedirection. Les roulements-capteursenregistrent le mouvement du volantet transmettent au contrôleur un si-gnal correspondant à la valeur del’angle de direction. Le contrôleur calcule alors la consigne nécessaire au mouvement des roues et actionnele moteur de direction.

Un espace limité était disponiblepour le montage de l’arbre de direc-tion et des capteurs. Il fallait par ailleurs que l’ensemble soit assezrobuste pour supporter toutes les forces s’exerçant en cours de fonc-tionnement. Il fallait aussi que les cap-teurs soient conformes aux stipula-tions légales de sécurité. Les roule-ments-capteurs SKF, adaptés à cetteapplication, ont pu répondre à toutesces exigences.

En raison de leur conception unique, les roulements-capteurs SKFsont également utilisés dans d’autressystèmes de direction ou systèmes decommande de positionnement toutélectroniques (applications militairespar exemple, marine, véhicules agri-coles ou tout terrain ou encore systè-mes de manutention industriels).

Module SKF de direction électronique pour véhicules industriels

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1Pilotage de moteurs d’entraînement triphasésTandis que les moteurs à courant conti-nu sont délaissés au profit des moteurstriphasés, plus souples, plus robusteset demandant peu d’entretien, il estdésormais indispensable de disposerde circuits électroniques à capteurs devitesse pour piloter les moteurs. Le roule-ment à capteur intégré est vite apparucomme la meilleure solution.

Les roulements-capteurs SKF appor-tent leur contribution à la remarquableperformance des entraînements tripha-sés. Logé dans un emplacement pro-tégé du moteur, le roulementcapteurSKF, qui n’exige aucune place supplé-mentaire, fournit un signal fiable dequalité constante.

L’ensemble est conçu pour qu’uneseule opération de montage suffise àassurer les fonctions de roulement etde mesure. Qualité et bon fonction-

nement étant vérifiés à la fabrication du roulement,

l’intégration du système demande très peu d’effort.

Le roulement-capteur SKF, qui ne nécessite aucun espacesupplémentaire, est bien protégé à l’intérieur du moteur etfournit un signal fiable, de qualité constante

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Page ............ 3 Installation Page ............ 16

Choix des dimensionsLes roulements-capteurs SKF suppor-tent des charges radiales assez élevéeset des charges axiales dans les deuxdirections. Ils sont adaptés aux grandesvitesses et sont robustes et résistants.Les capteurs intégrés aux roulementspermettent l’enregistrement des don-nées de fonctionnement.

Pour le roulement, les critères dechoix des dimensions sont les mêmesque pour un roulement rigide à billesnormal. La durée de vie du roulementsera déterminée à partir de sa capacitéde charge et des conditions de chargeet de fonctionnement de l’applicationselon les méthodes habituelles. Lescaractéristiques des roulements sontindiquées dans les tableaux de pro-duits.

InstallationIl faut normalement deux roulementspour soutenir un arbre, un roulementfixe et un roulement libre. Le roule-ment-capteur SKF est surtout utilisécomme roulement fixe, l’autre extrémitéde l’arbre étant soutenue par un roule-ment libre. Si des charges axialesimportantes s’exercent sur le roule-ment-capteur SKF dans les deux direc-tions, l’ensemble sera monté de façonà ce que les charges axiales les plusimportantes s’exercent sur la face de labague extérieure opposée au capteur.

Fixation radialeLes roulements-capteurs SKF sontconçus pour une utilisation dans lesconditions suivantes :

bague intérieure rotative aveccharge rotative

bague extérieure fixe avec chargefixe

Conformément aux recommandationshabituelles pour ce type d’applica-tions, la bague intérieure présenteraun ajustement serré sur l’arbre et labague extérieure un ajustement libredans l’alésage du palier.

Le câble de raccordement du cap-teur sort du roulement dans le sensradial et détermine la position de labague extérieure par rapport au palier.Une gaine de taille adaptée seraprévue dans le palier ou le couverclede palier pour le passage du câble.

Il est recommandé de prévoir uneencoche radiale dans le palier pourprotéger le câble de toute rotationexcessive à sa sortie du boîtier. Cetteencoche aura une largeur de 9 à 15mm. Sa profondeur devra être suffi-sante pour atteindre la face latérale de la bague extérieure du roulement( fig. ). Pour éviter toute contraintesur le corps de capteur, il convient deveiller à ce que la sortie du câblen’entre pas en contact avec l’encocheau moment du montage ; il est doncrecommandé de maintenir le roule-ment-capteur en position oblique pen-dant toute l’opération de montage.

En cas d’ajustement libre du palieret en cas de charge fixe comprenantdes forces dynamiques supplémen-taires, les vibrations peuvent entraînerune légère rotation de la bague extérieure (fluage). Pour obtenir unegénération et un traitement des si-gnaux de la meilleure qualité possible, il est essentiel de veiller à l’immobili-sation du câble. Pour éviter le fluage,nous recommandons l’ajout d’un jointtorique en caoutchouc nitrile dans lagorge périphérique de la bague extérieure ( fig. ).1

1

Mise en œuvre

Fixation axiale de la bague extérieured’un petit roulement au moyen d’unsegment d’arrêt placé dans l’alésage du palier

1Fig.

2Fig.

Encoche dans le couvercle et fixationde la bague extérieure par un jointtorique placé dans la gorge du segmentd’arrêt

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Page ............ 3 Fixation axiale Page ............16

2

Fixation axialeLa bague intérieure, à ajustementserré, est généralement fixée desdeux côtés dans le sens axial, par unépaulement de l’arbre, une entretoiseou un segment d’arrêt. La fixation axiale de la bague extérieure dépendde la taille du roulement.

Pour les roulements présentant unalésage de 25 mm ou moins, la fixa-tion axiale de la bague extérieure ducôté opposé au corps de capteursera réalisée par un épaulementdans l’alésage du palier. Si le roule-ment n’est soumis qu’à des chargespeu importantes ou inexistantesdans l’autre direction, un segmentd’arrêt placé dans la gorge del’alésage du palier suffira à assurerla fixation axiale du côté capteur.Une rondelle en acier doit être inter-calée entre le segment d’arrêt et lecorps de capteur, en appui sur toutela largeur de celui-ci ( fig. ). Unespace suffisant sera ménagé dansle palier pour laisser passer le câblede raccordement du capteur.

2

En cas de charges axiales plusélevées, il est recommandé de réaliser la fixation du roulement avec un couvercle vissé sur le paliervia un segment d’arrêt placé dans lagorge de la bague extérieure. Onprévoira une encoche dans le cou-vercle pour le passage du câble ( fig. ). Les dimensions de l’épaulement d’appui sont indiquéesdans le tableau des produits.

Pour les roulements d’alésage de 30 mm et plus, la bague extérieuresera ajustée de façon à ce que la facelatérale opposée au corps de capteurappuie sur l’épaulement du palier. Lafixation axiale du roulement côté cap-teur peut être obtenue de deuxfaçons.

Une entretoise présentant une paroimince fendue dans le sens axial serainsérée dans l’alésage du palier enappui sur le roulement et la fixationsera assurée par un segment d’arrêt.Le diamètre intérieur de l’entretoisedoit correspondre au diamètreextérieur du corps de capteur et sondiamètre extérieur doit correspondreà l'alésage du palier. La largeur de lafente de l’entretoise sera adaptée à lataille du câble de raccordement à lasortie du corps de capteur. L’entre-toise doit occuper la distance entre la

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face latérale de la bague extérieure etle segment d’arrêt et sa largeur seradéterminée pour que le segment d’ar-rêt inséré dans la gorge annulaireprenne appui sur l’entretoise sansentrer en contact avec le corps decapteur ( fig. ).

Avec les roulements de cette taille,la face latérale de la bague n’estgénéralement pas couverte par lecorps de capteur, mais la largeur estsuffisante pour permettre une bonnefixation par l’intermédiaire d’un cou-vercle vissé sur le palier. Le couver-cle prendra appui sur la face latéralede la bague extérieure et une encochesera pratiquée pour le passage ducâble ( fig. ). Les dimensions del’épaulement d’appui sont indiquéesdans le tableau des produits.

Si le roulement-capteur est utilisécomme roulement libre, ce qui doitêtre réservé à des cas exceptionnels,la bague extérieure doit être libre debouger axialement dans les deuxsens. Il convient de veiller à ce que lecâble de raccordement ne gêne pasce déplacement axial et toute rotationde la bague extérieure doit êtreempêchée.

5

4

Fixation axiale de la bague extérieuredes roulements de petite taille aumoyen d’un segment d’arrêt placé dansla bague extérieure et d’un couvercle

Fixation axiale de la bague extérieure de roulements plus grands au moyend’une entretoise et d’un segment d’arrêt placé dans l’alésage du palier

Fixation axiale de la bague extérieure de roulements plus grands au moyend’un couvercle

3Fig. 4Fig. 5Fig.

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Page ............ 3 Caractéristiques de l’interface Page ............16

Caractéristiques del’interface électriqueLe fonctionnement des capteurs actifsnécessite une alimentation en tensionrégulée et stabilisée de 5 à 24 V. Lasortie du signal se fait par un transis-tor à collecteur ouvert ( fig. ). Desrésistances placées entre le fil relié àl’alimentation électrique et les fils desortie des signaux limitent le courantde sortie ( tableau ). Pour les caractéristiques de sortie des signaux,référez-vous au tableau .

MontageAu moment du montage, les roule-ments-capteurs SKF seront maniésavec le plus grand soin pour évitertout dommage aux capteurs et aucâble de raccordement.

D’abord la bague avec l’ajustementserré, dans ce cas la bague intérieure,sera pressée sur sa surface de portée.L’effort de pression doit être exercé, àla main ou à la machine, sur un man-chon de montage reposant sur la facelatérale de la bague intérieure ( fig.

). L’effort de pression ne doit enaucun cas être appliqué sur le capteur.7

2

1

6

II

III

I

IV

R

R < 20 mA

< 20 mA

+ V

0 V

Signal B

Signal A

+ V

0

Signal A

Cap

teur

Tension RésistancesrecommandéesR P

V Ω W

5 270 0,259 470 0,2512 680 0,2524 1 500 0,5

Paramètres électriques

Caractéristiques de sortie des signaux

Caractéristiques techniques

Type de signal carré

Nombre de signaux 2

Décalage de phase 90° degrés

Rapport cyclique 50 % d’une période

6Fig.

Schéma du circuit

Avertissement

Au moment du chauffage du roule-ment, le câble de raccordement nedoit pas entrer en contact avec laplaque chauffante ( fig. ). Pourchauffer les roulements-capteursSKF, il ne faut pas utiliser de chauf-fage par induction ; en effet, cemode de chauffage endommageraitirrémédiablement les composantsélectroniques.

8

2Tableau

1Tableau

Le montage des roulements est plus facile s’ils sont chauffés. Pour lechauffage, servez-vous exclusivementd’une plaque chauffante à contrôleélectrique de la température, sansdépasser 80 °C. Le roulement ne doitpas être placé directement sur la pla-que chaude. Un mandrin sera insérédans l’alésage du roulement : tout entransférant la chaleur de la plaquechauffante à la bague intérieure du roulement, le mandrin maintiendra unedistance adéquate entre les deux ( fig. ).

Pour installer un roulement dans unpalier avec un ajustement libre de labague extérieure, le roulement doitêtre centré par rapport à l’alésage dupalier ; il ne doit être ni incliné nidécalé au moment de son introduc-tion ( fig. ).

Il convient de veiller tout particu-lièrement à ce que la sortie de câblene touche aucun autre élément et quele câble de raccordement passe biendans le trou prévu à cet effet et nesoit ni tordu ni comprimé au cours dumontage.

Pour les cas particuliers, SKF peutfournir sur demande une assistancepersonnalisée pour une optimisationdes opérations de montage et de raccordement.

9

8

15


Page ............ 3 Montage et maintenance Page ............ 16

2

Montage par pression de labague intérieuresur l’arbre à l’aided’un manchon demontage

Chauffage duroulement avantmontage sur l’arbre

Assemblage verti-cal d’un couvercleextérieur sur leroulement-capteur

Lubrification et maintenanceLes roulements-capteurs SKF sontdes roulements avec joints fournisprêts à monter. Ils sont remplis d’unegraisse polyurée adaptée à la plagede températures des capteurs (entre – 40 et + 120 °C) qui assure une bonnelubrification du roulement sur toute sadurée. Le graissage varie en fonctiondes dimensions des roulements. Lesroulements-capteurs SKF sont doncautolubrifiants.

7Fig.

8Fig.

9Fig.

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Page ............ 3 Page …………12 Caractéristiques générales

ConceptionUn roulement-capteur SKF ( fig. )comprend :

un roulement rigide à billes standardavec un joint et une gorge de seg-ment d’arrêt sur la face externe dela bague extérieure (a)

une bague d’impulsions magnétisée(b)

un corps de capteur (c) un câble de raccordement (d)

1

Caractéristiques générales

d

c

b

a

II IIII I VII IIII IV

II IIII IV

1 2 3

D’un côté, le roulement est équipéd’un joint standard assurant l’étan-chéité contre l’épaulement de labague intérieure. De l’autre côté, labague d’impulsions et le corps decapteur constituent un joint à chicaneefficace.

La bague d’impulsions est une baguecomposite magnétisée. Le nombre despôles nord et sud (de 32 à 80) varie enfonction de la taille du roulement. Labague d’impulsions est fixée sur labague intérieure du roulement.

Les différentes versions de câble de raccordement

Composants d'un roulement-capteurSKF

2Fig.1Fig.

Le corps de capteur, qui abrite deuxcellules à effet Hall intégrées, est fixéà la bague extérieure : il s’agit d’unprincipe breveté SKF.

Le câble multiconducteurs, qui sorten radialement, relie le roulement-cap-teur SKF à l’unité électronique de trai-tement des signaux ; il a une longueurstandard d’environ 500 mm. Pour per-mettre une adaptation plus facile àl’interface entre le roulement-capteurSKF et l’unité électronique déve-loppée par le client, différents modè-

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Page ............ 3 Page …………12 Caractéristiques générales

3

les sont disponibles avec des extré-mités de câble libres et peuvent surdemande être livrés avec deux typesde connecteurs normalisés ( fig. ).

Version 1 extrémité de câble libreVersion 2 connecteur AMP

Superseal, AMP n°282106-1 et 282404-1

Version 3 connecteur AMP Mate-N-Lock, AMP n° 350779-1,350811-1 et 350924-1

2

DimensionsLes roulements-capteurs SKF sontconstruits sur la base des roulementsrigides à billes modèle 62. Leursdimensions limites sont donc iden-tiques à celles des modèles 02 con-formément à la norme ISO 15:1998.Un espace supérieur est cependantnécessaire dans le sens axial, lalargeur de l’ensemble étant légère-ment plus importante en raison ducapteur intégré.

TolérancesLes roulements inclus dans les ensem-bles roulements-capteurs SKF sontfabriqués selon les tolérances nor-males des produits standard, confor-mément à la norme ISO 492:1994.

Jeu interne Conformément aux exigences de laplupart des applications et en parti-culier des machines électriques, lesroulements-capteurs SKF présententun jeu interne C3, selon les spécifica-tions de l’ISO 5753:1991 pour lesroulements rigides à billes. Les valeursindiquées dans le tableau sontvalables pour des roulements nonmontés soumis à une charge zéro.

Vitesses admissiblesLes roulements-capteurs SKF peuventêtre utilisés aux mêmes vitesses limi-tes que les roulements rigides à billesavec joint correspondants. Pour lesvitesses supérieures, consultez SKF.

Plage de températures de fonctionnementLes roulements-capteurs SKF ont étésoumis à des tests approfondis enlaboratoire, à l’issue desquels il estapparu qu’ils peuvent être utilisés surune plage de températures comprisesentre –40 et +120 °C. Pour des tem-pératures dépassant 120–150 °C defaçon constante, des versions spé-ciales pourront être proposées aprèsanalyse de l’application concernée.

1

Alésage Jeu interne C3

d min max

mm µm

15 11 2520 13 2825 13 28

30 13 2840 15 3345 18 36

Jeu interne des roulements-capteursSKF

1Tableau

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Page ............3 Page …………12 Roulements-capteursd 15 – 45 mm

Roulement Capteur Masse DésignationDimensions Charges de base Charge Vitesse Nombre Précision Décalage Ensemble avec câble de d’encombrement dyn. stat. limite de limite d’im- de de phase 500 mm de long mais d D B C C0 fatigue pulsions période sans connecteur

Pu

mm kN kN tr/min – % degrés kg –

15 35 11 8,06 3,75 0,16 13 000 32 ± 3 90 ± 30 0,06 BMB-6202/032S2/EA002A

20 47 14 13,5 6,55 0,28 10 000 48 ± 3 90 ± 30 0,15 BMB-6204/048S2/EA002A

25 52 15 14,8 7,8 0,34 8 500 48 ± 3 90 ± 30 0,18 BMB-6205/048S2/EA002A

30 62 16 20,3 11,2 0,48 7 500 64 ± 4 90 ± 45 0,22 BMB-6206/064S2/EA002A

40 80 18 32,5 19 0,8 5 600 80 ± 5 90 ± 45 0,40 BMB-6208/080S2/EB002A

45 85 19 35,1 21,6 0,92 5 000 80 ± 5 90 ± 45 0,44 BMB-6209/080S2/EB002A

d d1 D D1D2

r 2

r 2

r1

r1

B

b

C 5,5

min 0,5

d2

6,5

7

6,2

19


Page ............3 Page …………12

3

Dimensions Cotes de montage

d d1 d2 D1 D2 b C r1,2 da db db Da ra≈ ≈ min min min max max max

mm mm

15 21,5 19,5 30,4 34,4 1,35 2,06 0,6 19 19 19,4 31 0,6

20 28,5 26,4 40,6 46,4 1,35 2,06 1 25 25 26,3 42 1

25 34 31,8 46,3 51,4 1,35 2,46 1 30 30 31,5 47 1

30 40,3 37,8 54,1 58 1,9 3,28 1 35 35 37,5 57 1

40 52,6 48 69,8 75 1,9 3,28 1,1 46,5 46,5 47,5 73,5 1

45 57,6 53 75,2 78,8 1,9 3,28 1,1 51,5 51,5 52,5 78,5 1

Da db da D2

r a

r a

+1

r a

Diamètre d’alésage du couvercle ≥ D2 + 1 (mm)

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La gamme SKF de roulements instru-mentés ne se limite pas aux roule-ments rigides à billes. Au fur et àmesure de l’avancement des recher-ches, le principe du capteur a aussiété appliqué à d’autres types de roule-ment.

Roulements instrumen-tés pour véhiculesroutiersÀ l’heure actuelle, les recherches d’in-génierie commencent souvent dansl’industrie automobile. Pour diminuer la consommation de carburant, oncherche à réduire l’encombrement decomposants qui doivent intégrer unmaximum de fonctions. Cette recher-che de compacité pourrait paraître contradictoire avec les exigences crois-santes de sécurité active et passive. Il n’en est rien.

Le système de freinage antiblocagea par exemple permis d’améliorerconsidérablement la sécurité activedes voitures et l’intégration des cap-teurs dans les roulements, réalisée parSKF, en a fait un produit phare. Moinsde composants, plus de compacité,un montage simplifié, autant d’avan-tages pour les équipementiers. Quantà l’utilisateur, il profite de la grandeprécision et de la qualité constantedes signaux, de la moindre sensibilitéaux interférences et de la longuedurée de vie.

Aujourd’hui, des millions de voitureset de camions sont équipés de roule-ments de roue SKF à capteurs intégrés.

Autres roulements instrumentésSKF

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Roulements instrumen-tés pour véhicules ferroviairesLes conditions de fonctionnement desvéhicules ferroviaires sont particulière-ment rudes. Les roulements doiventsupporter les vibrations, les chargesde choc, des charges élevées et destempératures extrêmes tout en assu-rant de grandes distances et unegrande fiabilité sur de longs parcoursavec de longs intervalles de mainte-nance. Les mêmes exigences sontapplicables aux capteurs intégrés quipilotent le système de freinage,assurent un contrôle d’adhérenceoptimal des roues motrices au démar-rage et détectent le sens de rotation.

Les roulements instrumentés pourvéhicules ferroviaires répondent à cesexigences. Ces solutions compactes,prêtes à monter et faciles à installersont conçues sur la base de roule-ments à rouleaux cylindriques (CRU)ou de boîtes-cartouches à roulementà rouleaux coniques (TBU).

Outre les ensembles à capteurs devitesse, SKF propose également desensembles-roulements avec capteursde température pour un contrôle immé-diat et permanent de la températuredes roulements. Il est ainsi possibled’éviter tout échauffement des boîtesd’essieux et les éventuels dommagesaux roulements en service.

Roulements instrumen-tés pour moteurs detractionSKF a mis à profit ses nombreusesannées d’expérience des roulementsprotégés et graissés à vie, des cap-teurs de vitesse et de températureintégrés pour mettre au point lesensembles roulements pour moteurs à traction (TMBU).

La version destinée au côté opposéà l’entraînement, comprend un roule-ment rigide à billes dont la bagueextérieure est pourvue d’un épaule-ment permettant la fixation au carterdu moteur ; si nécessaire un épaule-ment sera également prévu sur labague intérieure pour une fixation surl’arbre du rotor. Ces ensembles sontdisponibles avec ou sans capteurs devitesse et de température intégrés.L’étanchéité du roulement, la positionet la fixation du capteur sont lesmêmes que pour les roulements deboîtes d’essieux.

La version destinée au côté entraîne-ment comprend comme roulementsde base un roulement à une seulerangée de rouleaux cylindriques com-biné à un roulement à billes à quatrepoints de contact.

Le concept SKF des TMBU réuniten un seul ensemble toutes les fonc-tions importantes pour l’installationdes roulements, y compris l’isolation,si nécessaire.

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Le Groupe SKF– une entreprise internationale

SKF, Groupe industriel international présent dans quelque 130 pays, est le leader mondial dans le domaine desroulements.

La société a été fondée en 1907 suite à l’invention du roulement à rotu-le sur billes par Sven Wingquist et, quelques années plus tard, SKF enta-mait déjà son expansion à l’échelle internationale.

Aujourd’hui, SKF compte près de40 000 employés et plus de 80 unités de production réparties dans le mondeentier. De très nombreuses sociétés deventes et plus de 7 000 distributeurs etrevendeurs constituent le vaste réseaucommercial SKF présent à l’écheloninternational. La disponibilité mondialedes produits SKF est également appuyée par une large assistancetechnique.

SKF doit sa réussite à ses efforts constants pour maintenir une qualitéoptimale de ses produits et services. Des investissements continus dans ledomaine de la recherche et du déve-loppement ont également joué un rôleessentiel en donnant le jour à de nom-breuses innovations décisives.

Le Groupe SKF fabrique et commer-cialise des roulements, des joints, desaciers spéciaux ainsi qu’une vastegamme de composants industriels dehaute technologie. L’expérience acqui-se dans ces domaines assure à SKF les connaissances et la compétencenécessaires pour offrir à ses clients des produits à la pointe du progrès et un service efficace.

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Le Groupe SKF est le premier des grandsfabricants de roulements à être certifié à la norme internationale des systèmes demanagement de l’environnement, nomméeISO 14001. Le certificat obtenu est le plusétendu de ce type puisqu’il couvre plus de60 usines implantées dans 17 pays. ”Engineering & Research Centre”, le

centre de recherche SKF se situe juste à la périphérie d’Utrecht aux Pays-Bas. Surune superficie de 17 000 mètres carrés, des scientifiques, des ingénieurs, quelque150 personnes, travaillent à améliorer enpermanence les performances des roule-ments. Ils mettent au point des technologiesvisant à obtenir des matières, des concep-tions, des lubrifiants et des joints plus per-formants, et contribuent dans le mêmetemps à améliorer encore la compréhensiondu fonctionnement des roulements en con-ditions réelles d’utilisation. C’est là égale-ment qu’a été développée la théorie SKFdont l’application peut permettre le dévelop-pement de roulements de plus en plus com-pacts et l’obtention de durées de service de plus en plus longues.

SKF a mis en oeuvre le concept Channeldans ses usines du monde entier. Celaréduit de façon considérable le temps de fabrication depuis la matière premièrejusqu’au produit final, ainsi que les encourset les stocks de produits finis. Ce conceptaccélère le flux d’informations qui devientplus fluide, supprime les goulots d’étrangle-ment et les étapes inutiles en production. Les membres de l’équipe Channel possè-dent les connaissances et la motivationnécessaires au partage des responsabilitésen vue de l’accomplissement d’objectifscommuns dans des domaines tels que laqualité, les délais de livraison, le flux de production, etc.

SKF fabrique des roulements à billes, desroulements à rouleaux et des paliers lisses.Les plus petits ont un diamètre de quelquesmillimètres seulement, les plus grands deplusieurs mètres. SKF produit égalementdes joints pour arbres et pour roulementsévitant la pénétration des polluants et les fuites de lubrifiant. Les filiales CR et RFTS.p.A. de SKF sont parmi les premiers fabricants de joints.

® SKF est une marque déposée duGroupe SKF.

© Copyright SKF 2003Reproduction, même partielle, interditesans autorisation. Les erreurs ou omis-sions qui auraient pu se glisser dans cette publication malgré le soin apportéà sa réalisation n’engagent pas la responsabilité de SKF, pour tout dom-mages ou préjudice occasionné, directe-ment ou indirectement, par l’utilisation des informations qu’elle contient.

Publication 5106 F · Décembre 2003

Imprimé en Suède sur du papier sanschlore (Multiart Silk) respectant l’envi-ronnement par SG Tryck AB.

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