À une époque de développement technologique rapide, l'invention des roulements à billes peut être décrite comme une innovation révolutionnaire dans le domaine de la conception mécanique. Cette technologie est basée sur un brevet déposé en 1794, ce qui amène les gens à se demander pourquoi la conception de ce génie a non seulement changé l'industrie à cette époque, mais a également eu un impact profond sur de nombreux domaines au cours des siècles suivants.
Un roulement à billes est un roulement à éléments roulants qui réduit le frottement de rotation en fournissant une sphère pour maintenir la distance entre l'intérieur du roulement et l'extérieur.
L'objectif principal des roulements à billes est de réduire le frottement de rotation et de supporter les charges radiales et axiales. Ceci est réalisé au moyen d'au moins deux rails qui accueillent les sphères et transmettent les charges à travers ces sphères. Dans la plupart des applications, une chenille est stationnaire tandis que l'autre est reliée à un composant rotatif (tel qu'un moyeu ou un essieu). Lorsque l'une des pistes tourne, la sphère tourne également. Cette conception réduit considérablement le coefficient de frottement. En raison de la plus petite surface de contact des billes, la capacité de charge des roulements à billes est inférieure à celle des autres types de roulements.
La première personne à avoir réussi à inventer les roulements à billes modernes fut l'inventeur gallois Philip Vaughan, qui a obtenu le brevet correspondant à Camaldon en 1794.
Bien que différents types de roulements aient été inventés depuis l'Antiquité, la conception de Philip Vaughan a sans aucun doute marqué le début du roulement à billes moderne. Ensuite, le technicien français du vélo Jules Sourire a conçu le premier roulement à billes radial en 1869 et l'a installé sur le vélo gagnant piloté par James Moore, qui a été la première course cycliste sur route au monde.
Avec les progrès de la technologie, les roulements à billes sont disponibles dans une variété de conceptions, et différents types de roulements ont des équilibres différents dans différents aspects de performances. Par exemple, les roulements à gorge profonde
et les roulements à contact oblique
peuvent supporter des charges radiales et axiales, et la conception de placement opposé correspondant à la précharge améliore encore la stabilité du sexe de la structure. .
Les roulements à billes sont largement utilisés dans divers domaines, des simples skateboards aux pompes centrifuges complexes. Les roulements à billes jouent un rôle essentiel, notamment dans les équipements nécessitant une vitesse de rotation élevée et un faible frottement, tels que les moteurs d'avion, les trains à grande vitesse et les équipements médicaux.
Les matériaux modernes pour les roulements à billes ne se limitent pas à l'acier traditionnel, mais incluent également la céramique et leurs matériaux hybrides. Ces nouveaux matériaux permettent aux roulements de fonctionner à des vitesses plus élevées et à des charges plus lourdes, améliorant ainsi l'efficacité et la durabilité.
À mesure que la conception mécanique continue d'évoluer, les experts prédisent que des matériaux et des conceptions plus innovants apparaîtront à l'avenir pour améliorer encore les performances des roulements à billes.
Face aux défis de la mondialisation et à l'évolution des divers besoins, l'avenir de la technologie des roulements à billes est plein d'espoir. Il s'agit non seulement d'un élément important des industries traditionnelles, mais il joue également un rôle clé dans le développement durable et l'innovation technologique.
Alors, comment pensez-vous que le rôle des roulements à billes va changer dans la conception mécanique future ?