C'est quoi un Roulement ?

30/10/2018

Les roulements sont des éléments de machine de haute capacité avec des composants de grande précision. Afin de tirer pleinement profit de leur capacité, le constructeur doit choisir le type et l'exécution de roulement appropriés et bien adapter les caractéristiques des roulements à celles des pièces attenantes. De plus, le montage, le démontage, la lubrification, I'étanchéité et l'entretien sont de grande importance. Des moyens convenables au montage et démontage de roulements ainsi qu'un travail propre et soigné sur le lieu de montage sont nécessaires afin d'assurer une longue durée de service des roulements. Cette publication s'adresse surtout aux monteurs et aux gens des ateliers. Ils y trouvent des renseignements sur la manipulation, le montage et le démontage, la lubrification et l'entretien de roulements.

Un chapitre particulier est consacré aux avaries des roulements et leurs causes. L'annexe comprend des tableaux des désignations de roulements, des tolérances pour roulements et pièces attenantes, du jeu interne et des graisses pour roulements. D'autres publications sont disponibles à titre d'information concernant des outillages et méthodes spéciaux pour le montage et le dé - montage ainsi que des instruments de mesure .

Un roulement est référencé par un chiffre codé suivant :

- la série

- les dimensions :dimension intérieure (ou diamètre de l'arbre), extérieure (ou diamètre de la cage) et largeur.

suivi d'un code correspondant au type :

-pas de code = ordinaire ZZ = protégé, EE ou 2RS = étanche

Roulements à billes Caractéristiques

Les roulements à billes sont des roulements souvent utilisés, non dissociables, avec bagues extérieure et intérieure massives et avec cage à billes. Ces produits, de conception simple, peu exigeants en fonctionnement et en entretien, existent à une et à deux rangées ainsi qu'avec et sans étanchéités. Pour des raisons de fabrication, les roulements sans étanchéité peuvent présenter des gorges d'insertion de joints ou déflecteurs dans la bague extérieure. Du fait de leur faible moment résistant, les roulements à billes conviennent pour des vitesses de rotation élevées.

Supportent des charges radiales et axiales

En raison de la géométrie de leurs chemins de roulement et de leurs billes, les roulements à billes supportent, outre les charges radiales, des charges axiales dans les deux sens, voir Capacité de charge axiale,

. Compensation des défauts d'alignement

Les roulements à une rangée de billes ne supportent que de faibles défauts d'alignement ; les portées doivent donc être très bien alignées. Les désalignements entraînent une mauvaise rotation des billes et provoquent des sollicitations supplémentaires dans le roulement, diminuant ainsi la durée d'utilisation. Pour que ces sollicitations restent faibles, seuls de faibles défauts d'alignement sont admis (en fonction de la charge) pour les roulements à une rangée de billes, voir chapitre Capacité de charge axiale,

Les roulements à deux rangées de billes ne sont pas auto-alignants de par leur construction interne. Lors de l'utilisation de ces roulements, aucun défaut d'alignement n'est autorisé.

Roulements à une rangée de billes

Les roulements à une rangée de billes sont les roulements les plus utilisés. Ils sont fabriqués dans de nombreuses dimensions et exécutions et sont particulièrement économiques

Étanchéité

Les roulements sans étanchéité conviennent pour des vitesses de rotation élevées à très élevées. Les roulements à billes dont le suffixe est 2Z ont des étanchéités par passage étroit des deux côtés et conviennent pour des vitesses de rotation élevées. Les roulements avec le suffixe 2RSR ont, des deux côtés, un joint à lèvre en caoutchouc nitrile-butadiène NBR et se prêtent aux vitesses moyennes. Sur demande, nous livrons des roulements avec étanchéité sans contact BRS des deux côtés (suffixe 2BRS). Ces roulements ont le même comportement au frottement que les roulements avec étanchéités Z. Si la bague intérieure est stationnaire et la bague extérieure tournante, la perte de lubrifiant est inférieure à celle des roulements avec étanchéités Z.

Lubrification

Les roulements sans étanchéité peuvent être lubrifiés à la graisse ou à l'huile. Les roulements à billes avec étanchéité par passage étroit ou avec joint à lèvre des deux côtés sont lubrifiés à vie avec une graisse de qualité.

Protection anticorrosion

Pour les applications avec des exigences élevées en termes de protection anticorrosion, nous proposons des roulements à billes protégés contre la corrosion en exécution avec et sans étanchéité. Le programme est décrit en détail dans le TPI 64, Roulements protégés contre la corrosion.

Roulements appairés à une rangée de billes

Sur demande, nous livrons des roulements à billes des séries 160, 60, 62, 63, 64 et 618 dans différentes dispositions en tant que roulements appairés par deux, figure 1. Les jeux en disposition O (suffixe DB) supportent des charges axiales dans les deux sens, ainsi que des couples de renversement. Les jeux en disposition X (suffixe DF) supportent des charges axiales dans les deux sens, mais ne sont pas conçus pour supporter des couples de renversement. Les paires de roulements en disposition tandem (suffixe DT) conviennent pour des charges axiales élevées dans un seul sens.

1- Disposition O, 2- DB Disposition X, 3- DF Disposition tandem, DT

Roulements à deux rangées de billes

De par leur conception et leur fonction, les roulements à deux rangées de billes correspondent à une paire de roulements à une rangée de billes. Ils sont conçus pour des vitesses de rotation élevées à très élevées et sont utilisés lorsque la capacité de charge des roulements à une rangée de billes est insuffisante. Les exécutions à deux rangées sont, pour un même diamètre d'alésage et un même diamètre extérieur, un peu plus larges que les roulements à une rangée de billes, mais supportent des charges bien plus élevées qu'eux.

Etanchéité

Les roulements à deux rangées de billes n'ont pas d'étanchéité.

Lubrification

Ces roulements sans étanchéité sont lubrifiés avec une graisse de qualité.

Température de fonctionnement

Les roulements à billes sans étanchéité peuvent être utilisés jusqu'à une température de fonctionnement de +120 °C. Pour des applications au-dessus de +120 °C, veuillez nous consulter. Les roulements dont le diamètre D est supérieur à 240 mm sont stabilisés dimensionnellement jusqu'à +200 °C. Les roulements à billes avec joints à lèvre peuvent être utilisés pour des températures de fonctionnement de -30 °C à +110 °C, limitées par les caractéristiques de la graisse et par la matière des joints. Les roulements avec étanchéités par passage étroit peuvent être utilisés de -30 °C à +120 °C. Les roulements avec cages en polyamide renforcé de fibres de verre conviennent pour des températures de fonctionnement jusqu'à +120 °C.

Cages

Les roulements à une rangée de billes sans suffixe pour la cage ont une cage en tôle d'acier. Les roulements avec cage massive en laiton, centrée sur les billes, portent le suffixe M. Le suffixe Y concerne les roulements avec une cage en tôle de laiton. Les roulements à deux rangées de billes ont des cages en polyamide renforcé de fibres de verre (suffixe TVH). Vérifier la compatibilité du polyamide si l'on utilise des graisses synthétiques ou des lubrifiants avec additifs extrême pression (EP). Un vieillissement de l'huile et des additifs dans l'huile peuvent, à des températures élevées, réduire la durée d'utilisation des cages en matière plastique. Respecter impérativement les intervalles de vidange d'huile.

Cage et nombre caractéristique d'alésage

Suffixes

Suffixes des exécutions livrables, voir tableau.

Consignes de conception et de sécurité Charge dynamique équivalente

Facteurs e, X et Y

Facteur fo pour roulements à billes

Suite Facteur fo pour roulements à billes

Charge statique équivalente

Capacité de charge axiale L

Les roulements à billes supportent aussi des charges axiales. Si le roulement supporte des charges élevées et si les vitesses de rotation sont élevées, tenir compte de la réduction de la durée de vie, ainsi que de l'augmentation du frottement et de la température du roulement.

Charge radiale minimale

Pour un fonctionnement sans glissement, il faut appliquer une charge radiale minimale sur les roulements. Ceci est particulièrement valable en cas de vitesses de rotation et d'accélérations élevées. C'est pour cette raison que, en régime continu, les roulements à billes avec cage doivent supporter une charge radiale minimale de l'ordre de P/Cr 0,01.

Conception des paliers Tolérances de l'arbre et du logement

Tolérances de l'arbre recommandées pour les roulements avec alésage cylindrique. Tolérances de l'alésage recommandées pour les roulements, voir tableau

Cotes de montage

Les tableaux de dimensions indiquent la cote maximale du rayon ra et le diamètre des épaulements Da et da.

Précision

Les dimensions principales des roulements à une rangée de billes correspondent à DIN 625-1 ; celles des roulements à deux rangées de billes correspondent à DIN 625-3.

Les tolérances de dimensions et de rotation correspondent à la classe de précision PN selon DIN 620. La tolérance de largeur des roulements appairés en diffère, voir tableau.

Tolérance de largeur des bagues de roulements appairés

Jeu radial pour roulements avec alésage cylindrique L

1. Stockage de roulements