roulement
Sommaire
1 – Généralités sur les paliers
2 – Représentation des différents types de roulements
2.1 – Roulements à billes
2.2 – Roulements à rouleaux
2.3 – Roulements à aiguilles
2.4 – Butées
3 – Règles de montage des roulements
3.1 – Ajustements
3.2 – Arrêt axial
3.3 – Montage en X, montage en O
4 – Durée de vie des roulements
ANNEXE I : Jeu radial dans les roulements (source : FAG)
ANNEXE II : Extrait de la désignation des roulements normalisés (d’après ISO R 300)
ANNEXE III : Tableaux de dimensions de roulements (source : SKF)
ANNEXE IV : abaque de calcul de durée de vie pour les roulements à billes
(source : SNR)
ANNEXE V : abaque de calcul de durée de vie pour les roulements à rouleaux
(source : SNR) 1 – Généralités sur les paliers
Les paliers sont des organes mécanique conçus pour assurer :
¸ le guidage en rotation,
¸ l’arrêt axial éventuel.
Les deux principaux types de paliers sont :
¸ les paliers lisses ordinaires : pas ou peu de graissage grâce à l’utilisation de coussinets.
¸ les paliers à roulements remplaçant le glissement par du roulement.
2 – Représentation des différents types de roulements
Selon l’intensité et la direction des efforts mis en jeu, un guidage en rotation par paliers à roulements fait
intervenir différents types de roulements ; on distingue :
2.1 – Roulements à billes
a) A une rangée de billes à contact radial : TYPE BC
Charge radiale : importante
Charge axiale : importante
Déversement angulaire : 2’ à 10’ Ces roulements proposent aussi quelques variantes facilitant l’arrêt axial et leur protection :
Avec rainure Avec rainure et segment d’arrêt
Représentation
conventionnelle
Flasque de protection d’un
seul côté
Flasques de protection des deux
côtés
Représentation
conventionnelle
Joint de protection d’un seul
côté
Joints de protection des deux
côtés
Représentation
conventionnelle
b) A une rangée de billes à contact oblique : TYPE BT
Charge radiale : importante
Charge axiale : relativement élevée mais dans un seul sens
Déversement angulaire : 2’ à 10’ c) A deux rangées de billes : TYPE BE
Charge radiale : très importante
Charge axiale : très importante
Déversement angulaire : ª 0
d) A deux rangées de billes à rotule dans la bague extérieure : TYPE BS
Charge radiale : moyenne
Charge axiale : faible
Déversement angulaire : 1,5° à 3°
Variante : ce roulement existe aussi avec un alésage conique … 2.2 – Roulements à rouleaux
a) A rouleaux cylindriques : TYPE RU
Charge radiale : très importante
Charge axiale : selon variante
Déversement angulaire : 2’
Variante : Selon le nombre d’épaulements, ce roulement peut ou ne peut pas supporter des charges
axiales …
b) A deux rangées de rouleaux, à rotule dans la bague extérieure : TYPE SC
Charge radiale : très importante
Charge axiale : combinée
Déversement angulaire : 1° à 2,5°
Variante : ce roulement existe aussi avec un alésage conique …
c) A rouleaux coniques : TYPE KB
Charge radiale : très importante
Charge axiale : très importante
Déversement angulaire : 2’
2.3 – Roulements à aiguilles
Les roulement à aiguilles présentent l’avantage de supporter de très grandes charges radiales sous un
encombrement faible.
Par contre, ils ne supportent pas ou peu les charges axiales.
Ils conviennent pour les grandes fréquences de rotations et exigent une très bonne coaxialité des
portées.
Ces roulements peuvent être livrés sans la bague intérieur : dans ce cas, les aiguilles roulent directement
sur l’arbre ; ce dernier doit donc recevoir un traitement local approprié (chemin de roulement). Dans ce
cas, le roulement est appelé « douille à aiguilles ».
SERIE MOYENNE ET FORTE
Epaulement sur bague extérieure
Epaulement sur bague
SERIE EXTRA-LEGERE
2.4 – Butées
Les butées sont des composants qui ne supportent que des charges axiales dans un seul sens (butée
simple effet) ou alternées (butée double effet).
Les butées n’assurent pas le guidage en rotation ; cette fonction doit être assurée par une ligne de
roulements (ne supportant généralement pas ou peu de charges axiales).
avec bague lisse
sans bague lisse
avec bague lisse
sans bague lisse
douille à aiguilles
cage à aiguilles
BUTEE SIMPLE EFFET
BUTEE DOUBLE EFFET
3 – Règles de montage des roulements
3.1 – Ajustements
Les roulements sont des éléments du commerce de haute précision ; leurs dimensions, données
par le constructeur, ne doivent pas êtres modifiées (retouche par usinage interdite) ; partant de là,
l’ajustement serré ou glissant est obtenu en faisant varier les dimensions de l’arbre et de l’alésage
recevant le roulement.
Pour savoir quelle bague du roulement doit être montée serrée et la quelle doit être montée glissante, on
utilise les deux règles suivantes :
LA BAGUE TOURNANTE D’UN ROULEMENT PAR RAPPORT A LA DIRECTION DE LA
CHARGE DOIT ETRE AJUSTEE AVEC SERRAGE.
N.b. : Le serrage est nécessaire pour éviter à la bague de tourner sur sa portée ou dans son logement. Ce
phénomène est appelé « roulage ». En général, l’ajustement avec serrage demeure nécessaire même si la
bague est bloquée axialement.
LA BAGUE FIXE D’UN ROULEMENT PAR RAPPORT A LA DIRECTION DE LA CHARGE
DOIT ETRE MONTEE GLISSANTE.
Les tolérances indiquées dans les tableaux ci-dessous sont valables pour des logements en fonte ou en
acier : pour des logements en alliages légers ou à paroi mince, il faut choisir un ajustement plus serré.
3.2 – Arrêt axial
Dans un guidage en rotation, il est nécessaire de positionner axialement la partie tournante par
rapport à la partie fixe.
Voici les différentes possibilités pour réaliser le positionnement axial dans un guidage en rotation
réalisé à l’aide de roulements à billes à contact radial :
conditions d'emploi charge tolérances observations conditions d'emploi charge tolérances observations
h5
j5 - j6
TOLERANCES POUR LES ARBRES TOLERANCES POUR LES ALESAGES
la bague
extérieure ne
peut pas
coulisser
dans
l'alésage.
la bague
extérieure
peut
coulisser
dans
l'alésage.
bague extérieure
tournante par
rapport à la direction
de la charge.
direction de la
charge non définie
bague extérieure
fixe par rapport à la
direction de la
charge.
K7
M7
N7
P7
H8
H7
J7
importante
ou normale
importante
avec chocs
normale
normale
(mécanique
ordinaire)
importante
avec chocs
normale ou
importante
faible et
variable
importante
avec chocs
la bague
intérieure peut
coulisser sur
l'arbre.
la bague
intérieure est
ajustée avec
serrage sur
l'arbre. A partir
de m5, utiliser
des roulement
avec jeu interne
augmenté.
constante
variable
g6
h6
bague intérieure fixe
par rapport à la
direction de la
charge.
bague intérieure
tournante par rapport
à la direction de la
charge ou direction
de charge non
définie.
k5 - k6
m5 - m6
n6 - p6
faible et
variable
normale
importante
logement fixe
arbre tournant
LOGEMENT FIXE – ARBRE TOURNANT
(par rapport à la direction de la charge)
Dans les trois cas, les roulements sont montés
serrés sur l’arbre et glissant dans l’alésage.
3
2
1
jeu
jeu
jeu
A
logement fixe
arbre tournant
LOGEMENT FIXE – ARBRE TOURNANT
(par rapport à la direction de la charge)
Dans les trois cas, les roulements sont montés
serrés sur l’arbre et glissant dans l’alésage.
4
6
5
jeu
jeu
jeu
A (suite)
logement fixe
arbre tournant
LOGEMENT FIXE – ARBRE TOURNANT
(par rapport à la direction de la charge)
Dans les deux cas, les roulements sont montés
serrés sur l’arbre et glissant dans l’alésage.
8
7
jeu
jeu
9
jeu
B 3.3 – Montage en X, montage en O
La dénomination du montage – en X ou en O – concerne uniquement les roulements à contact
oblique, qu’ils soient à billes ou à rouleaux.
Les roulements sont généralement utilisés par paire et montés en opposition :
ÿ Le montage en O est généralement utilisé dans le cas d’un logement tournant.
ÿ Le montage en X est généralement utilisé dans le cas d’un arbre tournant.
ÿ Le montage de ces roulements nécessite un réglage du jeu de fonctionnement (jeu axial).
4 – Durée de vie des roulements
La durée de vie d’un roulement est définie par le nombre de tours qu’il peut effectuer, sous une
charge donnée, avant qu’apparaissent le premier signe d’écaillage (fissures dans les chemins de
roulement).
F Dès qu’un roulement présente un signe d’écaillage, sa détérioration est irréversible et de plus en plus
rapide.
MONTAGE EN O MONTAGE EN X ANNEXE I
« Jeu radial dans les roulements (extrait FAG) »
Le guidage précis de l’arbre exige un jeu radial du
roulement monté de quelques microns seulement. Cependant, le jeu
doit être assez grand pour prévenir un blocage du roulement en
raison d’une dilatation thermique différente des bagues et des
pièces adjacentes.
Le jeu radial d’un roulement est réduit pendant le montage par des
ajustements serrés. C’est pourquoi le jeu de fonctionnement est
normalement inférieur à celui du roulement non monté.
Pour répondre aux différentes conditions de service et de
montage, les roulements sont fabriqués non seulement avec un jeu
normal mais aussi dans d’autres groupes de jeu. Ils sont alors
désignés par les suffixes C2 (jeu radial plus petit que normal), C3,
C4 et C5 (jeu radial plus grand que normal.
Jeu radial des roulements à une rangée de billes à gorges profondes
dimensions en mm
alésage au-dessus de 2,5 6 10 18 24 30 40 50 56 80 100 120 140 160 180 200 225 250 280 315
nominal jusqu'à 6 10 18 26 30 40 50 56 80 100 120 140 160 180 200 225 250 280 315 355
jeu en microns
Groupe de min 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 3 3 3 6 6
jeu C2 max 7 7 9 10 11 11 11 15 15 18 20 23 23 25 30 35 41 44 55 55
Groupe de min 2 2 3 5 5 6 6 8 10 12 15 18 18 20 25 28 32 35 45 45
jeu normal max 13 13 18 20 20 20 23 28 30 36 41 48 53 61 71 86 97 100 115 125
Groupe de min 8 8 11 13 13 15 18 23 25 30 36 41 46 53 63 75 85 90 100 110
jeu C3 max 23 23 25 28 28 33 36 43 51 58 66 81 91 102 117 140 160 170 190 210
Groupe de min 14 14 18 20 23 28 30 38 46 53 61 71 81 91 107 125 145 155 170 190
jeu C4 max 29 29 33 36 41 46 51 61 71 84 97 114 130 147 163 195 225 245 270 300
Groupe de min 20 20 25 28 30 40 45 55 65 75 90 105 120 135 150 175 205 225 245 275
jeu C5 max 37 37 45 48 53 64 73 90 105 120 140 160 180 200 230 255 290 320 350 380ANNEXE II
« Extrait de la désignation des roulements normalisés (d’après ISO R 300) »
La désignation d’un roulement normalisé se compose de cinq sections :
ÿ La première section constitue le numéro de base et il doit
toujours être indiqué.
NUMERO DE BASE NUMEROS SUPPLEMENTAIRES
Section 1 Section 2 Section 3 Section 4 Section 5
Type et dimensions d'encombrement Modification de construction Jeu interne et tolérances
chiffres lettres chiffres lettre lettres lettre chiffre chiffre lettre chiffres
diamètre
d'alésage en
mm
type
série de
dimensions
exigences
spéciales
lubrifiant,
produits de
protection
cage et
intercalaires
flasques et
joints
rainure pour
segment
d'arrêt,
alésage
conique, …
jeu interne tolérances
TYPES DE ROULEMENTS
B = roulements à billes
R = roulements à rouleaux cylindriques
S = roulements à rouleaux à alignement
automatique
T = butées à billes ou à rouleaux
K = roulements à rouleaux coniques
N = roulements à aiguilles
ÿ Les autres sections forment un numéro supplémentaire
permettant d’indiquer éventuellement les caractéristiques
particulières d’un roulement.
Conicité 1/12
BC
BT
BE
SC RU KB
Segment d’arrêt ANNEXE III : Tableaux de dimensions de roulements (source : SKF)
ROULEMENTS A BILLES
F roulement type BC
F roulement type BT
F roulement type BE
F roulement type BS
F roulement miniature type C, CT, OO, ODT
ROULEMENTS A ROULEAUX
F roulement type SC
F roulement type RU
F roulement type KB
BUTEE A BILLES
F butée simple effet type TA
F butée double effet type TDC
ANNEXE IV : abaque de calcul de durée de vie pour les roulements à billes
(source : SNR)
PARAMETRES DUREE DE VIE
vitesse
(tr/min)
charge
C/P
106
tours
(C/P)
3
heures
lecture du diagramme :
· le roulement est défini par sa
capacité C.
· sa charge radiale équivalente
est P.
· sa vitesse de rotation est N.
Pour N = 1000 tr/min et C/P = 7, on
a :
=> L10 = 340 millions de tours
ou
=> L10 = 5700 heures ANNEXE V : abaque de calcul de durée de vie pour les roulements à rouleaux
(source : SNR)
PARAMETRES DUREE DE VIE
vitesse
(tr/min)
charge
C/P
106
tours
(C/P)
10/3
heures
lecture du diagramme :
· le roulement est défini par sa
capacité C.
· sa charge radiale équivalente
est P.
· sa vitesse de rotation est N.
Pour N = 5000 tr/min et C/P = 11,
on a :
=> L10 = 3000 millions de tours
ou
=> L10 = 10000 heures
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