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Roulements et caractéristiques

CARACTERISTIQUES GENERALES

Classement et caractéristiques des roulements

1 Conception des roulements

Les roulements sont généralement composés d'une bague intérieure et d'une bague extérieures, d'éléments roulants (billes ou rouleaux) et d'une cage. Les éléments roulants interposés entre les deux bagues du roulement sont maintenus à égale distance les uns des autres par la cage qui les guide et facilite leur rotation (fig. 1.1 à 1.8) Les éléments roulants se divisent en deux catégories : les billes et les rouleaux. Dans cette dernière catégorie sont classés les rouleaux cylindriques, coniques, sphériques ainsi que les aiguilles. Le contact entre les éléments rouleants et les bagues pour les roulement à billes est ponctuel alors que le contact pour les roulements à rouleaux est linéaire. Les roulements sont conçus de telle manière que les éléments roulants effectuent simultanément une rotation autour de leu propre axe et autour de l'axe des pistes. Etant donné que les efforts appliqués appliqués aux roulements sont transmis par les bagues et les éléments roulants (par l'intermédiaires des surfaces de contact entre les éléments roulants et les pistes), la cage ne supporte pas directement ces efforts. Elle permet de maintenir les éléments roulants à égale distance les uns des autres tout en les retenant à l'intérieur du roulement.

2 Classement des roulements

Les roulements sont classés en 2 groupes : les roulements à billes et les roulements à rouleaux. Les roulements à billes sont classés en différentes catégories suivant la forme de leur bague (roulements à billes à gorge profonde, à contact oblique, à rotule sur billes, et butées à billes). Les roulements à rouleaux (roulements à rouleaux cylindriques, sphériques, coniques, à rotule sur rouleaux, roulement à aiguilles). Les roulements sont également répartis en roulements radiaux qui encaissent principalementdes charges radiales et le butées pour les charges axiales. Les roulements se subdivisent enc ore en d'autres catégories, simple, double, ou à quatre rangées d'éléments roulants, roulements à bague séparable ou non. Les butées se divisent en butées à simple effet ou à double effet, suivant qu'elles acceptent les charges dans un seul sens ou dans les deux sens. De plus, il existe des roulements de fabrication spéciale pour des applications particulières telles que les boîtes d'essieu, roulements aéronautiques.... 

Voir tableau de classification.

Voir tableau "Préfixes et suffixes"

3  Caractéristiques des roulements

3.1 Caractéristiques

Les roulements sont produits sous de diverses formes et variantes ayant chacune des caractéristiques distinctes. En comparaison avec les paliers lisses, les roulements ont les avantages suivants :
a - Le couple de frottement au démarrage est plus faible et de plus n'est que légérement supérieur au couple de frottement dynamique.

b -  Ils sont fabriqués suivant des normes internationales, sont interchangeables et facilement disponibles.

c - Le graissage est simpleet la quantité de graisse consommée très faible.

d - En règle générale, ils acceptent à la fois des charges radiales et des charges axiales.

e - Leur utilisation à basse comme à haute température est possible.

f - La rigidité des roulements peut être augmentée par la précharge.

3.2 Roulements à billes et à rouleaux

En général, les roulements à billes comparés à des roulements à rouleaux de dimensions égales ont un couple de frottement plus faible et une précision de rotation plus importante.
Pour ces raisons, les roulements à billes sont ttrès bien adaptés aux applications à haute vitesse, nécessitant une grande précision de rotation, un couple de frottement réduit ainsi que des vibrations faibles. En revanche, les roulements à rouleaux ont une capacité de charges plus importante: ils sont mieux adaptés aux applications avec des fortes charges et des chocs importants et demandant une durée de vie importante.

3.3 Roulements radiaux et axiaux

La plupart des roulements peuvent supporter à la fois des charges radiales et les charges axiales. Les roulements ayant un angle de contact inférieur à 45° supportent mieux les charges radiales que les charges axiales. Ils sont appelés roulements radiaux. Les roulements ayant un angle de contact supérieur à 45° supportent mieux les charges axiales que les charges radiales. Ils sont appelés roulements axiaux ou butées. Il est possible de faire des combinaisons de roulements radiaux et axiaux qui possèdent alors les caractéristiques propres des roulements radiaux et des roulements axiaux.

3.4 Roulements standards et spéciaux.

Grâce à leur normalisation et leir interchangeabilité internationale, les roulements peuvent être employés de façon très rationnelle. Par ailleurs, il est possible ou parfois nécessaire d'utiliser des roulements non normalisés et de fabrication spéciale permettant de gair des fonctions spécifiques au sein d'une machine.