Guide complet des types de roulements à billes


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Date de publication : 23/10/2023

Temps de lecture : 5 Minutes

Résumé

Les roulements à billes permettent de réduire les frottements entre deux pièces mobiles en rotation, en répartissant la charge sur un grand nombre de billes.

Les roulements à billes sont les roulements les plus largement utilisés dans divers produits et applications. Ils peuvent résister à des charges radiales et axiales, mais sont toutefois utilisés dans des applications à charges légères. Utilisés dans une  variété d'applications de toutes formes, tailles et complexités, les roulements  restent une solution rentable pour différentes catégories, produits et  industries.

Dimensionnement des roulements à billes

Le dimensionnement des roulements est une étape essentielle lors de la conception ou de la maintenance de machines et d’équipements mécaniques. Une mauvaise sélection  de roulements peut entraîner une défaillance prématurée, des coûts de réparation élevés et un fonctionnement inefficace. Voici les cases à remplir pour sélectionner le bon roulement en fonction de vos besoins spécifiques :

Quelle est la meilleure marque des roulements à billes ?

Montage des roulements à billes

Sous  charge radiale, les bagues des roulements rotatifs ont tendance à tourner sur leurs portée ou boîtiers, provoquant une usure prématurée de la portée. Il est donc généralement nécessaire de lier les bagues aux pièces d'assemblage (arbre, carter) pour qu'elles deviennent partie intégrante. En règle générale, lors de l'installation de roulements à billes, la bague rotative par rapport à la direction de la charge doit être installée fermement et la bague fixe par rapport à la direction de la charge doit être libre. Il existe de nombreuses techniques de montage de roulements. 

Le montage des roulements à froid

Le montage à froid est une approche simple, convenant aux roulements de taille réduite et moyenne, en combinaison avec des ajustements standards. Le roulement peut ensuite être installé en tapotant doucement la bague sur la bague avec un marteau pour un ajustement parfait. Celui-ci doit être propre et avoir des plans parallèles sans bavures. N'oubliez pas  de lubrifier le roulement avec de l'huile légère pour éviter d'endommager l'arbre lors du montage. L'installation est ensuite effectuée à l'aide d'un roulement lisse dépassant de la bague de roulement avec l'ajustement le plus serré. Cela évite les contraintes sur le corps roulant et  les dommages aux composants lors de l'installation des roulements. 

En cas de filetage intérieur sur l'arbre, il peut servir à l'assemblage du roulement. Avec une presse hydraulique et un arbre amovible, on peut aligner l'arbre et le roulement en utilisant une bague ou une douille de montage entre la presse et la bague du roulement. Assurez-vous de maintenir l'alignement pendant tout l'assemblage à la presse, sans jamais dépasser la capacité de la presse pour éviter d'endommager le roulement.

En présence d'un filetage intérieur sur l'arbre, il peut être utilisé pour l'installation du roulement. Si l'on dispose d'une presse hydraulique et que l'arbre est amovible, on peut placer l'arbre au centre de l'axe de la presse avec le roulement, en interposant une bague ou une douille de montage entre la presse et la bague du roulement à billes. Tout au long de la procédure d'assemblage à la presse, il est impératif de maintenir l'alignement. Il est essentiel de ne jamais excéder la capacité de la presse, sous peine de compromettre l'intégrité du roulement à billes lors de son installation.

Le montage d'un roulement à chaud

Le montage à chaud est courant pour l'emmanchement de roulements sur des arbres exigeant une force considérable en raison de leur taille et de leurs tolérances élevées. La méthode de chauffage par induction est souvent privilégiée pour sa sécurité, sa propreté et sa rapidité, surpassant les alternatives telles que le bain d'huile, la plaque chauffante ou l'étuve.

La température de chauffage dépend à la fois de la taille du roulement à billes d'une part, et d'autre part, de l'ajustement et du matériau de la surface d'appui. La température ne doit pas être trop élevée (maximum 130°C), sinon elle pourrait modifier les propriétés particulières de l'acier ou des parties internes du roulement.

Dans cette méthode de montage des roulements à billes, le chauffage provoque la dilatation des roulements, suivie de leur installation et du refroidissement à température ambiante. Ce processus entraîne la contraction de la bague intérieure, assurant ainsi une fixation solide sur l'arbre. Après l'assemblage, les roulements se rétractent à la fois dans la direction axiale et radiale pendant le refroidissement.

Lubrification des roulements à billes

Il existe plusieurs types de roulements et de paliers auto-aligneurs, il est vrai que les roulements  sont le mécanisme le plus populaire. 

Les roulements courants sont composés essentiellement de quatre éléments : la bague extérieure, la bague intérieure, les rouleaux généralement fabriqués en acier traité, et la cage, qui peut être constituée de métal, de plastique ou d'autres matériaux composites. La cage a pour fonction de maintenir les rouleaux positionnés les uns par rapport aux autres, situés entre les deux bagues. Dans le cas des roulements à billes, les éléments roulants sont des billes qui se déplacent le long du chemin de roulement, assurant la surface de contact entre les billes et la bague. Le tout est ensuite lubrifié avec de la graisse ou de l'huile pour réduire les frottements et l'usure. 

Les roulements peuvent comporter des joints pour retenir le lubrifiant et prévenir la contamination par la poussière. Cependant, au fil du temps, en particulier les roulements non protégés, peuvent accumuler des impuretés, provoquant un grippage. Pour assurer une durée de vie prolongée, un entretien approprié, y compris la lubrification avec de l'huile ou de la graisse spécifiquement conçue pour les roulements, est essentiel.

Les roulements peuvent être équipés de joints pour retenir les lubrifiants ou la graisse, tout en empêchant les pièces d'être contaminées par la poussière ou les impuretés. Et au fil du temps, les roulements, surtout ceux sans joints de protection, ont tendance à accumuler de la saleté qui affecte leur fonctionnement normal, Ce phénomène est appelé roulement grippés. Pour assurer une longue durée de vie aux roulements, il est nécessaire de bien les entretenir, notamment en les lubrifiant avec de l'huile pour roulements ou encore de la graisse pour roulements. 

Quels sont les différents types des roulements à billes ?

Les roulements sont nommés en fonction de leurs caractéristiques physiques de conception. En comprenant leur conception, on peut apprécier la relation logique entre la conception, le nom et la capacité de charge de chacun des types de roulements  suivants : 

Roulement rigide à billes

Le roulement rigide à billes supporte principalement des charges radiales et de petites charges axiales simultanément dans les deux sens. Le roulement rigide à billes est réputé pour sa polyvalence, son faible coût et sa capacité à fonctionner à des vitesses élevées.

Roulement à rotule sur billes

Les roulements à rotule sur billes crée moins de frottement que tout autre type de roulement, ce qui réduit la production de chaleur, même à des vitesses élevées. Ce type de roulement est recommandé lorsque l'arbre est plié et lorsque l'alignement entre l'arbre et le logement est difficile.

Roulement à billes à contact oblique

Les roulements à billes à contact oblique est conçu de manière à ce qu'un angle de contact se forme entre les bagues et la bille lorsque le roulement est utilisé. La principale caractéristique de ce type de roulement est que l'une ou les deux bagues ont un épaulement plus haut que l'autre.

Roulement de palier auto-aligneur

Le roulement de palier auto-aligneur, également appelé roulement monté ou palier, est utilisé pour supporter et guider l'arbre d'une machine ou d'un équipement, permettant une rotation en douceur et réduisant le frottement entre la surface de contact et l'arbre. Les roulements sont conçus pour supporter et faire tourner efficacement les arbres, tout en minimisant le frottement et la perte d'énergie. Ils comprennent généralement trois éléments principaux : l'élément roulant, la cage et le logement.

Roulement à billes de précision

Les roulement à billes de précision a été spécialement conçu pour les applications à grande vitesse et de haute précision. Ils sont conçus pour générer peu de chaleur tout en conservant une rigidité contrôlée dans les applications les plus exigeantes.

Butées à billes

Les butées à billes sont de deux types : les butées simple effet (1 rangée de billes) et les butées double effet (2 rangées de billes). Les butées à simple effet supportent des charges axiales dans une seule direction, tandis que les butées à double effet supportent des charges axiales dans les deux sens. 

Les avantages de ces butées à billes sont limités. En effet, une charge axiale minimale est nécessaire pour assurer le roulement des billes et le fonctionnement normal de la butée. Ils sont conçus pour supporter uniquement des charges axiales et ne doivent en aucun cas supporter des charges radiales. 

Où acheter des roulements à billes ?

Roulement à bille, où en trouver ? lorsqu'il faut les remplacer ou  lorsqu'une application nécessite l'installation d'un roulement  spécifique, Il existe des magasins spécialisés dans la vente de roulements comme ITAFRAN. Pour trouver un roulement, quelle que soit son application et que vous soyez professionnel, particulier, artisan, réparateur ou bricoleur, ITAFRAN vous propose d'innombrables références et des milliers d'échantillons de roulement en stock avec  livraison le jour même si vous commandez avant 18h. Vous  trouverez également les plus grandes marques de roulement, quel que soit leur type : NSK, CMW, IKO, KOYO… En vous aidant de l’outil de recherche intégré sur le site et de ses différents filtres, vous pouvez facilement trouver le roulement à bille qui répondra à tous vos besoins de montage et d’application.

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