Guide Complet sur les Roulements à Billes

Un roulement dit rigide à billes est un composant mécanique très utilisé dans les systèmes mécaniques. Il assure un guidage en rotation des arbres de transmission fluide et réduit le frottement et l’usure des matériaux. Il assure une charge radiale et axiale bien répartie. Il est conçu pour minimiser les vibrations et les bruits.

Les caractéristiques techniques de conception des roulements sont différentes. Cela traduit la multitude de types de roulements rigides à bille disponibles sur le marché. Il existe :

• Les roulements à billes à gorges profondes.
• Les roulements à double rangée de billes.
• Les roulements à billes à contact oblique.
• Les roulements à billes auto-alignés.
• Les roulements à paliers en Y.‎‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎

Roulements à billes à gorges profondes

Les roulements à billes à gorges profondes sont des roulements à une simple rangée de billes qui comportent des rainures ou des gorges sur la bague extérieure ou sur les deux bagues du roulement. Ils sont les plus utilisés dans les moteurs électriques et thermiques ainsi que dans les applications industrielles de haute température telles que l’industrie métallurgique. Ils présentent plusieurs avantages tels que les coûts réduits d’achat, d’entretien et de la maintenance, un montage simple et une durée de vie importante.

Roulements à double rangée de billes

Les roulements rigides à double rangée de billes sont conçus pour supporter les charges radiales élevées (statiques et dynamiques) qu’un roulement à simple rangée de billes ne peut supporter. Ce roulement peut résister aux charges axiales dans les deux sens. Ils sont disponibles à contact radial ou oblique. Ils sont plus larges et comportent une autre cage supplémentaire. Ils sont utilisés pour des applications agricoles automobile.

Roulements à billes à contact oblique

Les roulements à billes à contact oblique sont caractérisés par un angle de contact différent. Ils sont disponibles en une simple ou double rangée de billes. Ils doivent être montés par paire s’il s’agit d’un roulement à simple rangée de billes ou combinés (un seul roulement à double rangée) afin de diminuer l’encombrement du système. Un roulement à double rangée de billes à contact oblique possède un angle de contact de 25°. Ils sont conçus pour résister aux charges radiales qu’aux charges axiales

Roulements à billes auto-alignés

Un roulement à billes auto-alignés comporte deux rangées de billes séparées par une cage à double rainures. A un angle de contact légèrement dévié entre l’axe d’un arbre de transmission et le plan de roulement, l’une des rangées de billes s’aligne au niveau du centre de la rainure de la bague extérieure de roulement jusqu’à ce que l’arbre reprend un angle de contact droit. Cette conception garantit une résistance parfaite aux charges radiales à un angle approximativement droit.

Roulements à paliers en Y

Les roulements à paliers en Y sont des roulements à une bague intérieure plus longue que celle extérieure. Elle s’étend en longueur sur les deux côtés du roulement. Cette extension comporte deux trous décalés de 120° correspondant à deux autres trous sur l’arbre de rotation pour monter deux goupilles ou deux vis de réglage. Les deux trous décalés forment la lettre Y sur le roulement, d’où est la nomination.

Les interventions de maintenance préventive doivent inclure les travaux de nettoyage et de lubrification ou de graissage des roulements à billes montés sur les machines et les systèmes mécaniques. Si ces interventions sont respectées et réalisées périodiquement dans les délais, la durée de vie des roulements doit approcher celle calculée par le constructeur. Un entretien inadapté peut perturber le fonctionnement des roulements et même apporter des dégâts sur le système. Un technicien qualifié doit utiliser des outils spéciaux adaptés au type de roulement et suivre les instructions et les consignes du constructeur lors d’un montage ou d’un démontage

Plusieurs constructeurs ont mis à disposition une large gamme de roulement à billes pour satisfaire les besoins explicites et implicites des clients. Pour choisir le type de roulement adéquat à votre système mécanique, certains critères doivent être mis en considération.

Charge et vitesse

Tout d’abord, il est recommandé de consulter les fiches techniques, le dessin d’ensemble de la machine et les dessins de définition des pièces mécaniques du montage des roulements. Il faut calculer les charges de rotation appliquées que ce soient des charges axiales, radiales ou combinées pour déterminer la capacité de charge de roulement à choisir. Il est nécessaire de préciser si ces charges sont unidirectionnelles ou s'il s'agit des charges bidirectionnelles. Il faut également déterminer la vitesse de rotation de l’arbre ou d’alésage. Cette vitesse dépend de la charge appliquée, des tolérances de montage, des conditions de lubrification et de refroidissement. Les catalogues des roulements indiquent les vitesses de rotation limites en fonction de la lubrification ou de graissage

Capacité de charge dynamique

La capacité de charge est une caractéristique de base et un critère de sélection essentiel. La capacité de charge dynamique permet de déterminer la durée de vie exacte de roulement. Plus la charge est faible, plus la durée de vie est importante. Il faut également tenir compte de la capacité de charge statique limite pour prévenir tout risque de déformation inadmissible des éléments tournants.

Taille : Diamètre externe – intérieur

Tout dépend de l’encombrement du système mécanique et l’emplacement de roulement, nous pouvons sélectionner toutes les dimensions en sélectionnant le diamètre intérieur, souvent noté (d) dans les catalogues, équivalent au diamètre de l’arbre tournant, pour déterminer le diamètre extérieur noté (D) ainsi que la largeur du roulement notée (B) ou (b).

Les différents matériaux

Les roulements sont soumis à des contraintes très importantes et variables tout au long de leurs durées de vie. Cela nécessite l’utilisation des matériaux résistants aux frottements et à l’usure, dures et dimensionnellement stables. Les fabricants des roulements utilisent souvent les aciers à haute ou moyenne teneur en carbone et les aciers de cémentation. Les aciers inoxydables sont utilisés dans les applications qui nécessitent une forte résistance à la corrosion.

Que ce soit vous montez un roulement à billes neuf ou vous remontez le même roulement après démontage, il faut s’assurer tout d’abord que toutes les pièces appartenant à l’environnement du roulement ont été bien nettoyées. Il faut vérifier les tolérances dimensionnelles et géométriques de l’arbre ou l’alésage sur lesquels le roulement est monté. Un technicien qualifié doit suivre les instructions de montage renseignées dans les procédures de montage du fabricant en tenant compte des consignes de sécurité lors de l’usage d’un outil spécial, des consignes de lubrification ou de graissage. L’inspection après montage reste une étape importante avant la mise en marche de la machine ou du système mécanique.

Alignement de l’arbre

L’alignement de l’arbre est un facteur important qui peut affecter la durée de vie du roulement. Il est nécessaire de contrôler la précision de l’alignement de l’arbre tournant et de le comparer par rapport à un désalignement angulaire maximal renseigné dans les catalogues des roulements

Scellé ou ouvert

Dans le cas où vous montez un roulement dans un emplacement encombré ou à accès difficile ou dans un environnement à une grande quantité d'impuretés et de débris, il est recommandé de choisir un roulement scellé. Cette conception est plus robuste et résistante à ces conditions sévères et ne nécessite aucune intervention de maintenance pendant toute sa durée de vie. Si vous choisissez un roulement surdimensionné, plus coûteux et accessible, l’utilisation de la conception des roulements ouverts est préférée. Elle facilite les interventions d’inspection, de réparation et de lubrification en cas de besoin.

Les roulements sont les composants mécaniques les plus utilisés maintenant pour assurer un guidage en rotation d’un arbre ou d’un alésage. Effectuer un bon choix de roulements vous garantit un bon fonctionnement de votre système. N’hésitez pas à consulter notre site web et à choisir les paramètres de sélection qui conviennent à votre besoin.