roulement (suite)

Différents types de roulements

Suivant l’emploi auquel ils sont destinés et leurs conditions d’utilisation, on fait appel à différents types de roulements.

• Les roulements rigides à une rangée de billes à gorges profondes à contact radial sont les plus utilisés. Les chemins de roulement sont relativement profonds, et les courbures des billes sont très légèrement supérieures à celles, conjuguées, des chemins de roulement, ce qui donne une zone de contact importante. À prix égal, ils ont la plus grande capacité de charge radiale et admettent de grandes charges axiales ainsi que de grandes vitesses de rotation. Leurs inconvénients sont de n’être ni démontables, ni orientables ; il faut donc un bon alignement sur l’axe des portées de l’arbre et surtout des alésages qui reçoivent les bagues extérieures. De plus, l’arbre ne doit pas subir de flexions importantes.

• Les roulements rigides à deux rangées de billes à contact radial sont, à capacité de charge égale, moins encombrants en diamètre que les précédents, mais ils sont aussi plus coûteux. On les utilise seulement lorsque la place disponible ne permet pas l’utilisation d’un roulement classique à une rangée de billes.

• Les roulements rigides démontables à une rangée de billes à contact radial admettent d’assez grandes charges radiales, mais la charge axiale n’est possible que dans une seule direction. Aussi doivent-ils être toujours montés deux par deux.

• Les roulements rigides à une rangée de billes à contacts obliques sont un peu particuliers : la direction des forces de réaction entre les billes et les chemins de roulement est déterminée par la droite qui passe par les points de contacts et qui fait un angle de 50 à 70° avec l’axe du roulement. Ces roulements permettent des vitesses de rotation élevées et admettent des charges radiale et axiale, la charge axiale ne pouvant être importante que dans une seule direction. Ils doivent donc être montés en général deux par deux, afin que cet ensemble puisse supporter des charges axiales dans les deux sens.

• Les roulements rigides à deux rangées de billes à contacts obliques se présentent sous forme d’un ensemble monobloc de deux roulements symétriques à une rangée de billes à contacts obliques, les billes étant mises en place avec une légère précontrainte. Ils permettent des vitesses de rotation élevées et admettent de fortes charges axiales et radiales. Leur caractéristique propre est de n’avoir pas de jeu interne, mais ils sont coûteux et ne doivent pas être montés serrés. On les utilise seulement lorsqu’il faut une suppression absolue du jeu radial.

• Les roulements à rotule sur deux rangées de billes n’ont qu’un seul chemin de roulement sphérique, dans la bague extérieure, qui est commun aux deux rangées de billes. Cette particularité permet à une bague d’osciller par rapport à l’autre. Ces roulements présentent une insensibilité absolue aux flexions de l’arbre et aux défauts d’alignement des logements des bagues. En revanche, ils admettent des charges axiales et radiales moindres, car, la courbure du chemin de roulement de la bague extérieure étant beaucoup plus petite que celle des billes, les zones de contact des billes avec le chemin de roulement de la bague extérieure sont moins étendues : à charge égale, les contraintes qui apparaissent sont donc plus grandes.

• Les roulements à une rangée de rouleaux cylindriques possèdent des chemins de roulement cylindriques. Les rouleaux sont guidés par deux épaulements prévus soit dans la bague extérieure, soit dans la bague intérieure. Un déplacement axial de l’une des bagues par rapport à l’autre est donc possible. Ces roulements peuvent supporter des charges radiales extrêmement élevées, mais ils n’admettent aucune charge axiale.

• Les roulements à rouleaux cylindriques épaulés latéralement sont analogues aux précédents, mais ils ont trois ou quatre épaulements latéraux : ils peuvent donc subir des efforts axiaux respectivement dans un sens et dans les deux sens, mais ceux-ci doivent rester faibles à cause du frottement qu’ils engendrent.

• Les roulements à rouleaux coniques possèdent des surfaces de roulement pour les éléments roulants et des bagues de forme conique. Les galets sont guidés du côté de leur plus grand diamètre par un épaulement largement dimensionné de la bague intérieure. Ces roulements sont démontables ; ils admettent des charges radiales et axiales dans un sens seulement. Montés deux par deux, ils permettent le réglage précis du jeu tant radial qu’axial.

• Les roulements à rotule sur une rangée de rouleaux possèdent un chemin de roulement dans la bague extérieure sphérique. Les éléments roulants sont des rouleaux bombés symétriques appelés tonnelets. Ces roulements supportent de très fortes charges radiales et sont insensibles aux flexions des arbres ainsi qu’aux défauts d’alignement des logements, mais leur capacité de charge axiale est réduite.

• Les roulements à rotule sur deux rangées de tonnelets ont le chemin de roulement de la bague extérieure de forme sphérique. L’axe des tonnelets est incliné par rapport à l’axe de l’arbre. Ils supportent de très fortes charges radiales ainsi que des charges axiales dans les deux sens ; de plus, ils sont insensibles à la flexion de l’arbre et aux défauts d’alignement des logements. Mais ils sont coûteux et encombrants. Ils conviennent lorsque les conditions de charge et de fonctionnement sont très sévères avec des surcharges élevées tant radiales qu’axiales.

• Les roulements à aiguilles n’admettent aucune charge axiale, et la charge radiale admissible est relativement faible à cause du faible rayon de courbure des éléments roulants. En général, ils ne comportent pas de cage. On ne les utilise que dans des cas spéciaux, notamment lorsque l’encombrement en diamètre est très réduit.

• Les butées à billes simples, plates ou à gorge ont des chemins de roulement disposés de telle manière que la direction des forces de réaction entre les billes et les chemins de roulement soit parallèle à l’axe. Ces butées sont démontables, mais elle n’admettent une capacité de charge axiale que dans un seul sens. De plus, elles n’autorisent que des vitesses de rotation limitées à cause de l’effet de la force centrifuge, qui tend à chasser les billes entre les deux bagues. Enfin, les surfaces d’appui des bagues doivent être rigoureusement perpendiculaires à l’axe, sauf pour les butées à base sphérique.

• Les butées à billes à double effet sont constituées par trois bagues et deux rangées de billes. Elles admettent une grande capacité de charge axiale dans les deux sens.