Les considérations générales de conception pour les roulements de moteur incluent les deux types structurels de roulements à billes à gorge profonde : les roulements étanches (pré-lubrifiés) et les roulements ouverts (lubrifiés extérieurement). Les roulements à billes à gorge profonde-sont sélectionnés pour les moteurs automobiles en raison de leur rendement mécanique élevé (jusqu'à 99 %) et de leur capacité à résister principalement aux charges radiales et aux charges axiales mineures pendant le fonctionnement du moteur. Les paramètres d'entrée pour la sélection des roulements incluent les dimensions limites (diamètres intérieur/extérieur, largeur, méthode de lubrification, etc.), les matériaux et les tolérances pour le boîtier et l'arbre du roulement, la température de fonctionnement, le poids du rotor, la précision de l'équilibrage dynamique, la disposition des roulements, les forces axiales et les profils de charge (couple, vitesse de rotation, durée). Les calculs de durée de vie des roulements sont basés sur le nombre de tours, intégrant des facteurs de correction de fiabilité et de durée de vie ; le jeu de fonctionnement optimal est une valeur positive proche de zéro.
Les roulements destinés aux moteurs d'entraînement des véhicules à énergies nouvelles doivent répondre à des exigences telles que des vitesses de rotation élevées, une haute précision, un faible niveau de bruit et de vibrations, des performances à haute -température, une étanchéité et une lubrification efficaces, ainsi que la durabilité environnementale. Les vitesses de rotation peuvent atteindre 18 000 tr/min, avec des valeurs *dmn* supérieures à 800 000 ; les spécifications de conception exigent des matériaux de roulement offrant d'excellentes performances à haute -température, tandis que les conceptions d'étanchéité doivent empêcher la pénétration de contaminants (tels que la poussière et l'humidité) et les fuites de graisse.
La disposition des roulements et les conceptions d'ajustement comprennent quatre schémas : ajustement serré entre la bague extérieure et le boîtier avec ajustement avec jeu entre la bague intérieure et l'arbre ; ajustement avec jeu entre la bague extérieure et le boîtier avec ajustement serré entre la bague intérieure et l'arbre ; léger ajustement serré entre la bague extérieure et le boîtier (fixé par une plaque de pression) avec ajustement avec jeu entre la bague intérieure et l'arbre (fixé par un écrou) ; et des conceptions anti-fluage (pour empêcher la rotation de la bague extérieure), telles que l'installation d'un joint torique-sur la bague extérieure ou l'ajout d'un manchon en acier/fer au boîtier. Les exigences de conception pour les composants associés couvrent les tolérances dimensionnelles, les tolérances géométriques et la rugosité de surface pour l'alésage du boîtier de roulement et le tourillon d'arbre correspondant, ainsi que les spécifications relatives aux débits de lubrifiant.
Les considérations de conception spécialisées incluent des mesures visant à prévenir l'érosion électrique des roulements, nécessitant une analyse des types de courants d'arbre impliqués, tels que les décharges électriques (étincelles), les courants de boucle à haute fréquence- et les courants provoqués par l'asymétrie des circuits magnétiques. Les solutions courantes pour les moteurs électriques automobiles incluent l'utilisation de roulements à billes en céramique combinés à des bagues conductrices, de bagues conductrices seules, de balais de charbon combinés à des boîtiers de roulement isolés et de balais de carbone combinés à des roulements à billes en céramique.
