Joint ondulé dans le moteur électrique

Les rondelles ondulées sont des éléments de fixation circulaires et minces, de forme ondulée régulière, principalement utilisés pour empêcher le desserrage des assemblages mécaniques et amortir les chocs. Elles jouent un rôle important dans de multiples applications mécaniques.

Position de montage du joint ondulé

Des joints ondulés sont généralement installés côté roulement, à l'avant du moteur (côté opposé à l'entraînement), afin de compenser le déplacement axial et de maintenir la précharge du roulement. Cette configuration permet de limiter efficacement le mouvement axial du rotor dû à la dilatation thermique ou aux vibrations, et d'éviter les frottements entre le stator et le rotor. Certains moteurs à roulements à double extrémité peuvent également nécessiter l'installation d'un joint ondulé côté entraînement ; cela doit toutefois être vérifié en fonction des spécifications techniques.

Lors de l'installation du joint ondulé, celui-ci doit coopérer avec le roulement pour assurer une répartition uniforme de la déformation élastique et éviter les concentrations de contraintes locales. Le contrôle de la précharge doit prendre en compte des facteurs tels que la gravité du rotor et l'impact des vibrations.

Le rôle important du joint ondulé

1. Compensation du déplacement axial

• Absorbe la dilatation thermique et les vibrations

• Pendant le fonctionnement du moteur, en raison des variations de température ou de la force électromagnétique, l'arbre produit un déplacement axial, et le joint ondulé compense ce déplacement par une déformation élastique (telle qu'une structure à trois pics d'onde) pour éviter le frottement entre le rotor et le noyau du stator.

• Les données mesurées montrent que le moment de déplacement axial du moteur sans joint ondulé peut atteindre plus de 0.5 mm, ce qui entraîne une accélération de 50 % de l'usure des roulements.

• Maintenir la précharge des roulements

Le joint ondulé assure une précharge axiale stable grâce à une déformation par compression, empêchant un jeu excessif du roulement et garantissant la précision du positionnement du rotor.

2. Contrôle des vibrations et du bruit

• Amortissement et réduction des vibrations

• Les propriétés élastiques du joint ondulé peuvent absorber l'énergie des vibrations à haute fréquence et réduire le bruit de fonctionnement du moteur (réduction de 10 à 15 dB).

• Dans les moteurs automobiles, il peut efficacement supprimer la résonance du compartiment moteur.

• Prévenir le desserrage mécanique

Sous charges dynamiques (par exemple au démarrage/freinage), le joint ondulé empêche le boulon ou le couvercle de roulement de se desserrer par frottement et évite les vibrations secondaires causées par ce desserrage.

3. Protection et prolongation de la vie

• Réduire l'usure des roulements et des épaulements

Le mouvement axial provoque l'usure de la bague de roulement ou de l'épaulement du roulement, et le joint ondulé répartit la charge par précharge pour prolonger la durée de vie du roulement.

• assistance en matière d'isolation et d'étanchéité

La suppression du déplacement axial permet d'éviter l'arrachement des câbles internes et de réduire le risque d'endommagement de l'isolation des enroulements. Elle réduit également les défaillances d'étanchéité dues aux vibrations dans la chambre du palier.

Classification de joints ondulés

1. Classification selon l'usage

• Joint ondulé ordinaire

Il convient aux connexions mécaniques générales, et sert à prévenir le desserrage, à amortir et à protéger la surface du connecteur.

• joint ondulé spécial pour roulement

Spécialement conçu pour les roulements, il sert à compenser le déplacement axial et à maintenir la précharge du roulement ; on le retrouve couramment dans les moteurs, les instruments de précision et d’autres applications.

2. Classement par matériau

• Acier à ressort au carbone (tel que le 65Mn).

Haute élasticité, convient aux environnements à fortes charges, tels que les machines lourdes, les châssis automobiles, etc.

• Acier inoxydable (tel que 304/316L).

Il présente une forte résistance à la corrosion et convient aux environnements humides ou corrosifs tels que l'industrie chimique et les machines alimentaires

• joint en caoutchouc ondulé

Pour l'étanchéité et l'amortissement des vibrations, il doit être conforme à la norme GB/T 528-2009 et adapté aux applications d'étanchéité à basse pression.

3. Classification selon la structure

• Joint ondulé simple

• Structure ondulée monocouche, adaptée à la compensation de précharge légère (comme les équipements électroniques, les petits moteurs).

• Joint à trois vagues

• Structure ondulée multicouche, plus élastique, utilisée dans des environnements à fortes vibrations ou à chocs (tels que l'aérospatiale, les machines lourdes).

• Joint ondulé multicouche

Tôles métalliques multicouches pour une compensation élastique supérieure dans des conditions extrêmes (ex. réservoirs sous pression)

L'impact et les conséquences de absence de joints ondulés dans l'installation du moteur

1. Impact principal

• Le mouvement axial s'intensifie

• Le joint ondulé absorbe le déplacement axial causé par la dilatation thermique ou les vibrations de l'arbre du moteur par déformation élastique, et sans le joint, l'espace d'accouplement entre l'arbre et le palier ne peut être compensé, ce qui entraîne un désalignement du noyau du rotor et du stator, provoquant un frottement mécanique et un déséquilibre électromagnétique.

• Les longs trajets peuvent accélérer l'usure des roulements et même entraîner une rupture de l'arbre (rupture par fatigue en flexion rotationnelle à faible contrainte).

• Les vibrations et le bruit augmentent de manière significative

• Le jeu des paliers augmente en raison de la précharge du joint non ondulé, et la stabilité du rotor diminue lorsque le moteur tourne, ce qui entraîne des vibrations à haute fréquence et un bruit anormal.

• Les vibrations peuvent être transmises à l'équipement de charge par l'intermédiaire de l'accouplement ou de la base, ce qui affecte la fiabilité globale du système.

• La durée de vie des roulements est réduite.

Le joint ondulé contrôle la charge axiale du roulement par précharge, et ce dernier est sujet à une défaillance prématurée due aux chocs (tels que le démarrage, le freinage) après son absence.

2. Performances typiques en cas de défaut

• Augmentation anormale du courant : les turbulences axiales entraînent un entrefer irrégulier entre le stator et le rotor, une fluctuation accrue de la force électromagnétique et une augmentation du courant moteur.

• Élévation excessive de la température : l’augmentation des frottements et des pertes d’énergie dues aux vibrations est convertie en chaleur, ce qui peut déclencher une protection contre la surchauffe.

• Défaillance du joint : La chambre du palier est desserrée en raison des vibrations, et de la poussière ou de l'humidité pénètre à l'intérieur du moteur.

Nous sommes engagé à:

Certains fabricants omettent les joints ondulés dans les moteurs de faible puissance et les remplacent par des joints plats. Or, ces derniers ne peuvent compenser la perte de performance, une pratique courante dans les secteurs où les coûts sont un facteur déterminant, et la fiabilité s'en trouve considérablement réduite à long terme. Les marques de renommée internationale telles qu'ABB et Siemens respectent scrupuleusement les normes CEI et équipent leurs moteurs de joints ondulés de série. Cependant, certains concurrents proposant des prix bas peuvent réduire leurs coûts en simplifiant la conception. C'est pourquoi BG Motor garantit que tous ses moteurs seront équipés de joints ondulés standard. Vous n'avez donc pas à craindre une augmentation de vos coûts, car nous prenons en charge l'intégralité des frais.

BG Motor est suffisamment professionnelle et digne de confiance pour les produits que nous fabriquons, et nous sommes suffisamment responsables envers nos clients ; chaque consultation est une opportunité pour les deux parties d'explorer et de progresser.