Le moteur d'origine utilisait des roulements à rouleaux cylindriques à gorge profonde de type NU, qui permettaient un mouvement axial du moteur. La bague intérieure du roulement est munie de nervures de retenue des deux côtés, tandis que la bague extérieure n'en possède aucune, ce qui permet un déplacement bidirectionnel de l'arbre par rapport au roulement et absorbe l'allongement dû à la dilatation thermique. De plus, le jeu du roulement est relativement plus important que celui des roulements à billes à gorge profonde, mais la charge est répartie linéairement, ce qui est supérieur à la charge ponctuelle des roulements à billes à gorge profonde.

1. Bruit anormal dans les roulements du moteur

Un moteur de pompe d'alimentation en eau haute pression (6 kV) (modèle YKK400-2, 450 kW, 2 975 tr/min) était équipé d'un roulement à rouleaux cylindriques à gorge profonde (NU3E222) côté bout d'arbre et d'un roulement à billes à gorge profonde (6222) côté non chargé. En fonctionnement, le bout d'arbre produisait un bruit aigu et perçant, différent du bruit électromagnétique ou du frottement sec dû à une lubrification insuffisante. Ce bruit durait environ deux minutes, suivi d'une pause de deux minutes. Un analyseur de vibrations (VA-80A) mesurait une amplitude de vibration du roulement de 0,021 mm. En cas de bruit anormal, la vitesse de vibration atteignait 53,6 m/s, parfois même 97 m/s – dépassant largement la valeur standard de 28 m/s – tandis que le courant fluctuait considérablement.

L'extrémité de l'arbre étant équipée d'un jeu, le réglage du positionnement axial du roulement était impossible. Lors de l'inspection, des marques d'usure irrégulières ont été constatées sur le carter d'huile intérieur et deux rouleaux cylindriques du roulement étaient endommagés. Les mesures du roulement, du carter d'huile et des couvercles d'étanchéité intérieur/extérieur, ainsi que les calculs, ont montré que le jeu admissible du roulement était de 0,7 mm. Cependant, lorsque la température du roulement a atteint 100 °C, la valeur de dilatation thermique était d'environ 0,9 mm, ce qui ne répondait pas aux exigences de fonctionnement normal. Après plusieurs remplacements du roulement à rouleaux cylindriques, le bruit a persisté et le cycle sonore anormal s'est prolongé jusqu'à 4 minutes.

2. Analyse et résolution des défauts

Analyse basée sur les caractéristiques du roulement : Le roulement à rouleaux cylindriques à gorge profonde de type NU d'origine permettait un léger mouvement axial de l'arbre du moteur. La bague intérieure était munie de nervures de retenue des deux côtés, tandis que la bague extérieure n'en avait aucune, ce qui permettait un déplacement bidirectionnel pour compenser l'allongement de l'arbre dû à la dilatation thermique. De plus, le jeu du roulement était relativement plus important que celui des roulements à billes à gorge profonde, mais la charge était répartie linéairement, ce qui est supérieur à la charge ponctuelle des roulements à billes. La trajectoire du roulement n'était pas circulaire, mais elliptique en raison du jeu entre les rouleaux (ou les billes) et le chemin de roulement. En fonctionnement à grande vitesse, ce jeu provoquait un déplacement du point d'appui, transformant la trajectoire en courbe parabolique.