Caractéristiques, différences et utilisations de quatorze types de roulements
Les roulements sont des composants essentiels des machines et équipements. Leur fonction principale est de supporter les éléments mécaniques en rotation afin de réduire le coefficient de frottement de la charge mécanique lors de la transmission.
Selon le sens d'appui ou l'angle de contact nominal, le palier est divisé en : palier radial, palier de butée.
Selon le type d'élément roulant, on distingue : les roulements à billes et les roulements à rouleaux.
Selon qu'il puisse être aligné ou non, on le divise en : palier auto-aligneur, palier non auto-aligneur (palier rigide).
Selon le nombre de colonnes d'éléments roulants, on distingue : les roulements à une rangée, les roulements à deux rangées et les roulements à plusieurs rangées.
Selon que les pièces peuvent être séparées ou non, on distingue : les roulements séparables et les roulements non séparables.
De plus, il existe des classifications selon la forme et la taille de la structure.
Cet article présente principalement les caractéristiques, les différences et les utilisations correspondantes de 13 roulements courants.
1. Roulements à billes à contact oblique
Il existe un angle de contact entre la bague et la bille. Les angles de contact standard sont de 15°, 30° et 40°. Plus l'angle de contact est grand, plus la capacité de charge axiale est élevée ; inversement, plus l'angle de contact est petit, plus la rotation à grande vitesse est favorisée. Le roulement à une rangée de billes peut supporter une charge radiale et une charge axiale unidirectionnelle. Structurellement, deux roulements à billes à contact oblique à une rangée, assemblés par l'arrière, partagent les bagues intérieure et extérieure et peuvent supporter des charges radiales et des charges axiales bidirectionnelles.
Principales applications :
Rangée simple : broche de machine-outil, moteur haute fréquence, turbine à gaz, séparateur centrifuge, roue avant de petite voiture, arbre de pignon différentiel.
Double rangée : pompe à huile, surpresseur Roots, compresseur d'air, transmissions diverses, pompes d'injection de carburant, machines d'impression.
2. Roulements à billes auto-aligneurs
Les billes d'acier à double rangée, la bague extérieure étant de type sphérique, permettent de corriger automatiquement le défaut d'alignement de l'arbre causé par une déviation ou un défaut d'alignement de l'arbre ou du logement, et le roulement à alésage conique peut être facilement monté sur l'arbre à l'aide de fixations, principalement pour supporter des charges radiales.
Principales utilisations : machines à bois, arbres de transmission pour machines textiles, paliers sphériques à montage vertical.
3. Roulements à rouleaux sphériques
Ce type de roulement est équipé de rouleaux sphériques entre la bague extérieure de la piste de roulement sphérique et la bague intérieure de la double piste de roulement. Selon les différentes structures internes, il est divisé en quatre types : R, RH, RH et SR. Comme le centre de l'arc de la piste de roulement de la bague extérieure coïncide avec le centre du roulement, il possède une fonction d'auto-alignement, ce qui lui permet de corriger automatiquement le désalignement de l'arbre causé par la déviation ou le désalignement de l'arbre ou du carter, et de supporter une charge radiale et une charge axiale bidirectionnelle.
Principales utilisations : machines à papier, réducteurs, essieux de véhicules ferroviaires, sièges de réducteurs de laminoirs, tables à rouleaux de laminoirs, concasseurs, cribles vibrants, machines d’impression, machines à bois, réducteurs industriels divers, paliers auto-aligneurs verticaux avec sièges.
4.roulements à rouleaux sphériques de butée
Dans ce type de palier, les rouleaux sphériques sont disposés obliquement. La surface de la bague de siège étant sphérique, elle a la capacité de s'auto-aligner, ce qui permet à l'arbre d'avoir un certain nombre d'inclinaisons. La capacité de charge axiale est très élevée et le palier peut également supporter un certain nombre de charges radiales tout en supportant la charge axiale. La lubrification à l'huile est généralement utilisée lors de son utilisation.
Principales utilisations : générateurs hydroélectriques, moteurs verticaux, arbres d’hélice pour navires, réducteurs pour vis de laminage dans les laminoirs à acier, grues à tour, broyeurs à charbon, extrudeuses, machines de formage.
5. Roulements à rouleaux coniques
Ces roulements sont équipés de rouleaux à pas variable, guidés par une large bride de la bague intérieure. Cette bride est conçue de sorte que les sommets des surfaces de roulement des bagues intérieure et extérieure, ainsi que la surface conique des rouleaux, se croisent en un point situé sur l'axe du roulement. Les roulements à une rangée supportent les charges radiales et axiales unidirectionnelles, tandis que les roulements à deux rangées supportent les charges radiales et axiales bidirectionnelles. Ils sont donc adaptés aux applications soumises à des charges importantes et à des chocs.
Principales utilisations : automobiles : roues avant, roues arrière, transmissions, différentiels, arbres de pignon. Broches de machines-outils, engins de chantier, grosses machines agricoles, réducteurs de vitesse pour véhicules ferroviaires, col de cylindre et dispositif de décélération pour laminoirs.
6.roulements à billes à gorge profonde
Chaque bague d'un roulement à billes à gorge profonde présente une gorge continue dont la section transversale correspond approximativement au tiers de la circonférence de l'équateur de la bille. Les roulements à billes à gorge profonde sont principalement utilisés pour supporter des charges radiales, mais peuvent également supporter certaines charges axiales.
Lorsque le jeu radial du roulement augmente, celui-ci acquiert les propriétés d'un roulement à billes à contact oblique et peut supporter des charges axiales alternées dans les deux sens. Comparé à d'autres types de roulements de même dimension, ce type de roulement présente un faible coefficient de frottement, une vitesse limite élevée et une grande précision, ce qui en fait le roulement de choix pour les utilisateurs.
Principales utilisations : automobiles, tracteurs, machines-outils, moteurs, pompes à eau, machines agricoles, machines textiles, etc.
Il se compose d'une bague de roulement en forme de rondelle, d'un chemin de roulement et d'un ensemble billes-cage. La bague de roulement qui s'emboîte sur l'arbre est appelée bague d'arbre, et celle qui s'emboîte sur le logement est appelée bague de siège. Le roulement à double sens est monté sur l'arbre de la bague intermédiaire. Le roulement à sens unique supporte une charge axiale unidirectionnelle, tandis que le roulement à double sens supporte une charge axiale bidirectionnelle (aucun des deux ne supporte de charge radiale).
Principales utilisations : axes de direction automobile, broches de machines-outils.
8.Roulements à rouleaux de butée
Les butées à rouleaux sont utilisées pour supporter la charge axiale de l'arbre principal et la charge combinée méridienne, cette dernière ne devant toutefois pas excéder 55 % de la charge axiale. Comparées à d'autres types de butées à rouleaux, elles présentent un coefficient de frottement plus faible, une vitesse de rotation plus élevée et une capacité d'auto-alignement. Les rouleaux de la butée 29000 sont des rouleaux sphériques asymétriques, ce qui réduit le glissement relatif entre la tige et la bague de roulement. Ces rouleaux sont longs et larges, leur diamètre est important, leur nombre est élevé et leur capacité de charge est importante.
Principales utilisations : générateurs hydroélectriques, crochets de grue.
9. Roulements à rouleaux cylindriques
Les rouleaux des roulements à rouleaux cylindriques sont généralement guidés par les deux brides d'une bague de roulement, et les rouleaux de la cage et les bagues de guidage forment un ensemble de pièces qui peuvent être séparées de l'autre bague de roulement, ce qui correspond aux roulements séparables.
Ce type de montage de roulement est plus facile à démonter, notamment lorsque les bagues intérieure et extérieure, les arbres et les coussinets sont ajustés avec serrage. Ces roulements sont généralement utilisés pour supporter des charges radiales uniquement ; seuls les roulements à une rangée de billes avec des flasques sur les bagues intérieure et extérieure peuvent supporter de faibles charges axiales constantes ou d'importantes charges axiales intermittentes.
Principales utilisations : gros moteurs, broches de machines-outils, boîtes d’essieux, vilebrequins de moteurs diesel, automobiles, caissons de basses à grande capacité de mémoire, etc.
10.Roulement à billes à quatre points de contact
Il peut supporter une charge radiale et une charge axiale bidirectionnelle ; un seul roulement peut remplacer le roulement à billes à contact oblique de la combinaison avant ou arrière, et convient pour supporter une charge axiale pure ou une charge composite avec une composante de charge axiale importante. Ce type de roulement peut former l'un des angles de contact lorsqu'il supporte la charge axiale dans n'importe quelle direction, de sorte que la bague et la bille sont toujours en contact des deux côtés de la ligne de contact.
Principales utilisations : moteurs à réaction d'avions, turbines à gaz.
11.Roulements à rouleaux cylindriques de butée
Il se compose d'une bague de roulement en forme de rondelle (bague d'arbre, bague de siège) et d'un ensemble rouleau cylindrique et cage. Les rouleaux cylindriques sont usinés de manière convexe, ce qui assure une répartition uniforme de la pression entre les rouleaux et la surface de la bague de roulement. L'ensemble peut ainsi supporter des charges axiales unidirectionnelles, offrant une capacité de charge axiale élevée et une grande rigidité axiale.
Principales utilisations : plateformes de forage pétrolier, machines sidérurgiques.
12.roulement à aiguilles de butée
Le palier divisé se compose d'une bague de roulement avec un ensemble de rouleaux à aiguilles et de cage. Il peut être réalisé avec une bague de roulement mince emboutie ou une bague de roulement épaisse usinée. Le palier non séparable est un palier monobloc composé d'une bague de roulement, d'un ensemble de rouleaux à aiguilles et de cage emboutie avec précision. Il supporte une charge axiale unidirectionnelle et, de par son faible encombrement, contribue à la conception compacte des machines. La plupart de ces paliers utilisent uniquement un ensemble de rouleaux à aiguilles et de cage, la surface de montage de l'arbre et du carter servant alors de chemin de roulement.
Principales utilisations : Dispositifs de transmission pour automobiles, cultivateurs, machines-outils, etc.
13.butées à rouleaux coniques
Ce type de roulement est équipé d'un rouleau à table ronde (la grande extrémité est sphérique), le rouleau est guidé avec précision par la bride de la bague de roulement (bague d'arbre, bague de logement), la conception fait que la bague d'arbre et la surface de roulement de la bague de siège et le sommet de chaque surface conique de la surface de roulement du rouleau se croisent en un point sur la ligne centrale du roulement, le roulement unidirectionnel peut supporter la charge axiale unidirectionnelle et le roulement bidirectionnel peut supporter la charge axiale bidirectionnelle.
Principales applications :
Sens unique : crochet de grue, émerillon de plateforme pétrolière.
Bidirectionnel : col du cylindre de laminoir.
14.Roulements à billes sphériques avec sièges
Les roulements à billes sphériques montés sont constitués d'une bague extérieure à billes sphériques, munie de joints d'étanchéité des deux côtés, et d'un logement en tôle d'acier moulée (ou emboutie). La structure interne de la bague extérieure à billes sphériques est identique à celle d'un roulement à billes à gorge profonde, mais la bague intérieure est plus large que la bague extérieure. Cette dernière présente une surface extérieure sphérique tronquée, qui s'aligne automatiquement avec la surface sphérique concave du logement du roulement.
Principales utilisations : exploitation minière, métallurgie, agriculture, industrie chimique, textile, imprimerie et teinture, machines de convoyage, etc.
Date de publication : 31 mars 2025
