Un roulement est une pièce mécanique qui assure la fluidité des mouvements. Il réduit les frottements entre les pièces mobiles. Il soutient les pièces qui tournent ou coulissent, facilitant ainsi leur mouvement et le contrôlant.
Il existe différents types de roulements, comme les roulements à billes, les roulements à rouleaux et les paliers lisses ou à manchon. Chaque type est conçu pour une utilisation spécifique et peut supporter des charges ou des pressions différentes. Les roulements sont essentiels car ils soutiennent les arbres, les essieux et les autres pièces mobiles des machines. Ils contribuent au bon fonctionnement et à la longévité de l'ensemble.
Ici, nous explorerons différents types de roulements et comment choisir celui qui correspond à vos besoins.
Qu'est-ce que le roulement ?
Un roulement est une pièce qui réduit les frottements entre les pièces mobiles. Cela facilite la rotation ou le glissement des objets.
Fonctions principales du roulement
- Réduction des frottements : Ils réduisent les frottements entre les pièces, économisant ainsi de l'énergie et prévenant l'usure.
- Prise en charge de la charge : Les roulements supportent des forces qui poussent latéralement (radial) ou dans le sens du mouvement (poussée).
- La précision: Ils aident les pièces à se déplacer et à rester dans la bonne position.
- Réduction de bruit: De bons roulements permettent aux machines de fonctionner de manière plus silencieuse et plus fluide.
- Amélioration de la vitesse : Les machines peuvent tourner ou glisser plus rapidement car elles réduisent la friction.
Différents types de roulements à connaître
Il existe différents types de roulements. Nous allons explorer ici quelques-uns des plus courants pour mieux comprendre :
- Roulements à billes à gorge profonde
Un roulement à billes à gorge profonde possède des rainures profondes dans ses bagues intérieure et extérieure. Ces rainures permettent au roulement de gérer les forces latérales et les forces le long de l'arbre dans les deux sens.
Les roulements à billes à gorge profonde sont donc très polyvalents. Ils peuvent supporter des charges radiales élevées et des charges axiales modérées. Ils sont couramment utilisés dans de nombreux domaines, comme l'automobile, les machines, le matériel agricole et les instruments de précision. En effet, ils fonctionnent bien à grande vitesse et dans des conditions variées.
- Roulements à billes à contact oblique
Les roulements à billes à contact oblique sont conçus pour supporter des forces latérales (radiales) et longitudinales (axiales). Cependant, ils le font principalement dans une seule direction. Les rainures à l'intérieur de ces roulements sont inclinées à un angle généralement de 40°, 30°, 25° ou 15°. Cela leur permet de supporter une charge axiale plus importante que les roulements à billes à gorge profonde classiques.
Ils sont parfaits pour les machines soumises à ces deux types de forces, comme les machines-outils, les pompes et les boîtes de vitesses. Disponibles en versions simple ou double rangée, ces roulements offrent une haute précision et des performances élevées dans les environnements industriels exigeants.
- Roulements à rouleaux cylindriques
Les roulements à rouleaux cylindriques sont constitués d'une bague intérieure et d'une bague extérieure avec des rouleaux cylindriques maintenus en place par une cage. Ces roulements sont conçus pour supporter de lourdes charges latérales, ce qui les rend parfaits pour les travaux difficiles.
Ils peuvent supporter des forces importantes tout en restant précis et robustes. Ils sont donc parfaits pour des pièces comme les broches des machines CNC. On les retrouve dans des secteurs exigeant des performances fiables et robustes, comme l'aéronautique, l'automobile et la machinerie lourde.
- Roulements à rouleaux coniques
Les roulements à rouleaux coniques sont conçus pour supporter des forces latérales (radiales) et longitudinales (axiales). Leurs rouleaux et leurs bagues ont la forme d'un cône, ce qui leur permet de supporter de lourdes charges sans perte de précision. Il en existe trois principaux types :
- Une seule rangée : Supporte les charges radiales et axiales unidirectionnelles. Convient aux charges moyennes, comme celles des moyeux de roues de voiture.
- Double rangée : Ce type de roulement peut supporter des charges radiales et axiales plus importantes dans les deux sens, offrant ainsi une résistance et une stabilité accrues. On le retrouve notamment dans les machines lourdes et les grosses boîtes de vitesses.
- Multi-rangées : Ils comportent généralement quatre rangées de rouleaux et peuvent supporter des charges très lourdes. Ils sont utilisés dans les machines CNC et les équipements industriels exigeants, soumis à des contraintes constantes.
Les roulements à rouleaux coniques sont parfaits pour les machines soumises à des forces importantes et nécessitant un support fiable et précis.
- Roulements
Les butées à billes sont conçues pour supporter les forces exercées sur l'arbre dans une seule direction. Elles sont composées de trois parties principales :
- Une rondelle d'arbre
- Rondelle de boîtier
- Un ensemble de boules maintenues en place par une cage.
Les rondelles ont des rainures qui permettent aux billes de rouler en douceur, supportant ainsi ces forces de poussée.
Ces roulements sont couramment utilisés pour supporter des charges axiales, comme dans les transmissions automobiles, les systèmes de direction et les broches de machines-outils. Ils peuvent supporter efficacement des charges axiales élevées tout en limitant les frottements. Ils contribuent au bon fonctionnement et à la longévité des machines.
- Roulements à aiguilles
Les roulements à aiguilles sont un type particulier de roulements à rouleaux, utilisant des rouleaux longs et fins en forme d'aiguilles. Ils occupent moins d'espace que les autres roulements à rouleaux, tout en pouvant supporter de lourdes charges grâce à la finesse de leurs rouleaux.
Les roulements à aiguilles sont donc parfaits pour les machines comme les machines CNC, où l'espace est restreint mais où un support solide est nécessaire. Leur taille compacte et leur capacité de charge élevée permettent aux machines de fonctionner efficacement sans nécessiter beaucoup d'espace supplémentaire.
- Paliers magnétiques
Les roulements magnétiques utilisent des aimants pour maintenir et soutenir un arbre en rotation sans que les pièces ne se touchent. Il n'y a ni frottement ni usure, car il n'y a pas de contact. Ils permettent aux machines de fonctionner très rapidement et en douceur, même dans des conditions difficiles où les roulements classiques pourraient avoir des difficultés.
Les roulements magnétiques équipent les machines CNC de pointe, notamment dans les secteurs de l'aéronautique et de l'usinage à grande vitesse, où la précision et la vitesse sont primordiales. Ils garantissent un fonctionnement optimal et évitent l'usure prématurée.
- Roulements fluides
Les paliers fluides utilisent une fine couche de liquide ou de gaz pour soutenir les pièces mobiles. Cette fine couche agit comme un coussin et un lubrifiant, réduisant les frottements et favorisant un mouvement fluide.
Ils fonctionnent parfaitement dans les machines qui fonctionnent rapidement et transportent de lourdes charges, où les roulements ordinaires pourraient ne pas faire le travail correctement.
Comment choisir les bons roulements ?
Choisir le bon roulement ne consiste pas seulement à adapter le roulement aux besoins réels de votre machine.
Voici quelques éléments simples à prendre en compte :
- Capacité de chargement
Les roulements supportent des charges différentes. Les roulements à billes sont adaptés aux charges légères, tandis que les roulements à rouleaux supportent des charges plus lourdes.
- Vitesse de rotation
Si votre machine tourne vite, vous avez besoin de roulements capables de suivre le rythme sans surchauffer ni s'user rapidement. Les roulements à billes et les paliers magnétiques sont parfaits pour cela.
- Exigence de précision
Les roulements de haute précision tels que les roulements à contact angulaire ou à fluide fonctionnent mieux pour les machines qui nécessitent des mouvements très précis comme les robots ou les pièces aérospatiales.
- Espace radial
Les roulements plus petits comme les roulements à aiguilles s'adaptent bien sans perdre en résistance s'il n'y a pas beaucoup de place à l'intérieur de votre machine.
- Lubrification
Les roulements ont besoin d'être lubrifiés pour durer plus longtemps et fonctionner correctement. Certains sont livrés scellés et prêts à l'emploi, tandis que d'autres nécessitent un graissage ou une lubrification régulière.
- Environnement et température
Vous aurez besoin de roulements spéciaux fabriqués à partir de matériaux capables de relever ces défis si votre machine fonctionne dans des conditions difficiles.
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