Les roulements à rouleaux coniques sont couramment utilisés dans les roues des trains d’atterrissage principaux et roulettes de nez pour tout type d’appareils. Pour les avions civils ou militaires, ces roulements sont sollicités par de fortes charges radiales lors des déplacements au sol de l’appareil. Au cours de l’atterrissage, ces roulements sont exposés à des sollicitations de choc combinées à des accélérations très rapides.
Typiquement, le film de lubrifiant protège le roulement contre des niveaux élevés d’usure et de chaleur générée, tout en séparant les rouleaux de la piste. Sous l’influence des fortes charges et des vitesses élevées présentes dans un train d’atterissage, le film de lubrifiant est considérablement réduit ou inexistant. Ceci peut engendrer un contact métal / métal qui peut conduire à un niveau élevé de chaleur générée et d’usure. Des phénomènes de grippage et de marquage profond par rayures peuvent se développer sur les surfaces du roulement.
Si ces surfaces sont grippées ou marquées, le couple de fonctionnement du roulement augmente et peut mener à une perturbation du réglage établi. Le roulement va générer plus de chaleur en fonctionnement et réduire sa durée de vie. En cas de chaleur trop excessive, les composants peuvent éventuellement se déformer considérablement et provoquer la rupture du roulement.
Un client aéronautique de Timken a rencontré ce phénomène de grippage et de marquage localisé sur la zone de contact de la grande face des rouleaux avec la collerette de la bague intérieure du roulement. La conséquence de ce problème impose au client d’immobiliser régulièremment ses appareils pour changer les roulements.
Grippage sur la face de la collerette
Grippage sur la grande face des rouleaux
Le client voulait également éviter les coûts et délais impliqués par le changement de conception de la roue du train existant. Afin de pouvoir minimiser la maintenance du train sur sa flotte d’appareils en exploitation, il s’est tourné vers Timken afin de trouver une solution.
Les ingénieurs Timken ont analysé et sélectionné un processus dans la gamme des traitements de surfaces qui a été appliqué sur la face de chaque galet du roulement. Ce revêtement a permis d’augmenter significativement la dureté de la surface. Le roulement a pu ainsi gagner un niveau de résistance supérieur contre les effets du grippage et du marquage. Puisque ce type de revêtement est très fin, cette amélioration n’a nécessité aucune modification de la géométrie et de la conception du train d’atterissage.
Timken a permis et aidé de nombreux clients à sélectionner la bonne solution de traitement de surface. Les différents traitements possibles peuvent être appliqués individuellement ou de manière combinée afin de résoudre des problèmes de fonctionnement ou d’améliorer la performance d’un équipement
Revêtement Timken appliqué sur la grande face des rouleaux.