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Le mode de guidage est sélectionné en fonction de la forme de la cage du roulement.

La cage d'emboutissage est guidée par un élément roulant

La cage d'emboutissage est légère, de résistance moyenne, possède un faible moment d'inertie et est facile à entraîner et à guider. De plus, sa section transversale réduite facilite la lubrification à l'huile. Lors de la lubrification à la graisse, il est aisé de graisser l'intérieur de la cage.palierElle dispose d'un plus grand espace de stockage de graisse, ce qui contribue à garantir et à prolonger la durée de vie du roulement sans entretien. Cependant, la cage emboutie présente une faible rigidité et ne résiste pas à l'usure dans des conditions telles que les vitesses élevées, les accélérations et décélérations rapides, et les changements de direction. La cage emboutie est principalement utilisée pour les roulements de petite et moyenne taille.roulementset en dessous, le guidage des éléments roulants ; il existe également certains types de roulements guidés par des viroles, comme la cage de type M des roulements à rouleaux cylindriques, qui sert de guide à la bague extérieure.

 

Les cages en plastique rigide et technique sont guidées par des viroles ou des éléments de roulement.

Les cages massives sont généralement utilisées pour les applications exigeantes et les roulements de grande taille. Elles permettent des vitesses de fonctionnement et des températures de fonctionnement plus élevées que les cages embouties, et supportent des charges plus importantes ou complexes telles que les vibrations, les chocs, les changements de direction et les charges variables. Cependant, leur masse plus importante engendre une force de frottement plus élevée. Grâce à la résistance du matériau, elles permettent un gain de place dans la cage, une réduction de l'espacement entre les alvéoles, une augmentation du nombre d'éléments roulants et, par conséquent, une augmentation de la capacité de charge du roulement. Prenons l'exemple de la cage massive en laiton, couramment utilisée : elle présente les avantages suivants : haute résistance, faible frottement avec la bague en acier du roulement, faible risque de grippage, bonne résistance à l'usure et à la corrosion, facilité d'usinage et grande fiabilité.

 

Comparé aux cages embouties et massives, ce matériau présente les avantages suivants : légèreté (faible moment d'inertie, faible fluctuation du couple), résistance et élasticité élevées (possibilité de charger davantage d'éléments roulants, retour à la forme initiale après déformation), faible niveau sonore (grâce à l'amortissement des vibrations), et adaptabilité aux vitesses de glissement élevées (surface lisse, résistance à l'usure et absence de copeaux abrasifs, contrairement aux cages métalliques qui provoquent la pollution et la détérioration de la graisse lubrifiante). Il offre des performances de lubrification limite optimales (faible frottement, faible élévation de température, autolubrification) et une sécurité accrue (même en cas de fragmentation, il peut continuer à fonctionner pendant un court laps de temps sans risque d'accident).

 

Les cages en plastique technique couramment utilisées pour le guidage des éléments roulants sont :

1) Cage PA. La cage PA66 est économique et offre d'excellentes performances globales, mais sa résistance à la température et sa stabilité dimensionnelle sont faibles, ce qui la rend difficilement compatible avec le guidage de viroles à fort frottement de glissement. Version améliorée de la cage PA66, la cage PA46 présente de meilleures performances en termes de résistance à la température, à l'huile, à l'usure, au fluage, à la fatigue, etc., et est largement utilisée dans…roulementstels que les moteurs de climatisation automobile, les boîtes de vitesses, les compresseurs de climatisation, etc.

 

2) Cage en PTFE. Le PTFE est connu comme le « roi des plastiques », car il possède le plus faible coefficient de frottement (matériau lubrifiant idéal sans huile), la plus large plage de résistance à la température (-196 à 260 °C), les meilleures performances anti-vieillissement, la plus faible tension superficielle sans adhérer à aucune substance et une résistance quasi nulle à la corrosion par les réactifs chimiques. Les cages en PTFE sont donc parfaitement adaptées aux roulements résistants à la corrosion, aux roulements non magnétiques, aux roulements de moteurs de fusée, etc.

 

3) Cage en PPS. Le PPS possède une dureté et une rigidité élevées, ce qui est rare dans les plastiques techniques, notamment à haute température. Il conserve une bonne stabilité chimique (juste après le PTFE), même dans des environnements tels que l'huile de compresseur, l'huile d'engrenage, le réfrigérant ammoniac, etc. Sa résistance, sa dureté, sa rigidité, sa résistance à l'usure et ses autres performances globales restent excellentes. C'est pourquoi les cages en PPS sont largement utilisées dans les roulements, notamment dans les compresseurs à grande vitesse.

 

Les cages en plastique technique principalement utilisées pour le guidage des viroles sont :

 

1) La cage phénolique, avec sa faible densité de matériau, son immersion et son absorption d'huile poreuses, son faible coefficient de frottement et d'autres excellentes propriétés, est très adaptée au guidage de la virole lors d'un fonctionnement à grande vitesse, est la cage « standard » des roulements de précision à grande vitesse représentés par les roulements de broche de machine-outil.

 

2) La cage en PEEK offre une combinaison optimale de résistance et d'élasticité, une excellente résistance aux hautes températures et un faible coefficient de frottement, ainsi qu'une résistance à la fatigue remarquable sous contraintes alternées (la meilleure parmi les plastiques techniques, comparable aux alliages). Sa stabilité dimensionnelle est supérieure (faible retrait au moulage par injection, garantissant une précision d'usinage bien supérieure à celle des plastiques techniques classiques ; les variations de température et d'humidité ont peu d'impact sur les dimensions du produit, répondant ainsi aux exigences de haute précision). Dans les roulements de machines-outils, les roulements ultra-rapides conçus pour la lubrification à l'huile et au gaz (valeur DMN jusqu'à 3,0 × 10⁶ mm·tr/min) présentent une faible élévation de température et un faible faux-rond non reproductible (NRRO), notamment en conditions de microlubrification.

 

3) La cage PI, avec ses avantages de résistance à l'usure, d'autolubrification et de haute résistance, sa structure poreuse est largement utilisée dans les gyromoteurs, les navigateurs, les roues d'inertie et autres roulements de véhicules spatiaux à longue durée de vie après traitement par immersion sous vide.

 

RoulementsDes spécifications de taille et un niveau de tolérance identiques ont un impact significatif sur leurs performances de vitesse lorsque différentes formes de cages sont utilisées : en prenant les roulements à billes à contact oblique comme référence, la vitesse ultime des roulements à cage pleine n’est que d’environ la moitié de celle des roulements à cage phénolique, tandis que la vitesse ultime des roulements à cage estampée est d’environ 80 % de celle des roulements à cage pleine.

 

Faites pivoter la virole selon lepalier

Lorsque la bague intérieure tourne et que la bague extérieure est immobile, la bague intérieure guide ; lorsque la bague extérieure tourne et que la bague intérieure est immobile, la bague extérieure guide ; lorsque les bagues intérieure et extérieure tournent toutes les deux, le corps roulant guide.

 

Ceci s'explique par le fait que, lors de la rotation de la bague intérieure, celle-ci sert de guide et le frottement entre sa bride et la cage constitue la force motrice de cette dernière. Le frottement généré par le guidage de la bague extérieure constitue une résistance à la cage. Lors de la rotation de la bague extérieure, il convient de l'utiliser. Lorsque les bagues intérieure et extérieure tournent simultanément, il est conseillé d'utiliser un élément roulant pour le guidage, et le principe reste le même.

 

Les critères ci-dessus ne sont considérés que du point de vue du frottement, et le choix doit être effectué en tenant compte de l'utilisation réelle. Prenons l'exemple le plus courant d'une rotation de la bague intérieure et d'une fixation de la bague extérieure : à haute vitesse, le guidage par la bague extérieure est généralement privilégié en raison de sa plus grande stabilité et des autres avantages mentionnés précédemment ; en revanche, pour des applications exigeantes ou de grande taille, le guidage par la bague extérieure est souvent préféré.roulementssont principalement guidées par des anneaux intérieurs afin de réduire le couple de démarrage et le couple de rotation de la cage.

 

Selon la virole à bride

Lorsque la bague extérieure possède une bride, elle guide le roulement (comme pour les roulements à rouleaux cylindriques de type NU). Lorsque la bague intérieure possède une bride, elle guide le roulement (comme pour les roulements à rouleaux cylindriques de type N). Les deux bagues sont munies de brides, dont le choix dépend des exigences d'installation, d'exploitation et de maintenance du roulement. Il existe également des roulements à rouleaux cylindriques de très haute précision, développés par Schaeffler en Allemagne (voir figure 5), qui ne comportent pas de brides de bague comme surface de guidage. Les exigences relatives aux dimensions des chemins de roulement, à la précision d'usinage et à la rugosité de surface étant plus strictes que pour les bords de bague, le guidage de la cage est également plus précis et plus régulier. Le guidage par bague permet d'optimiser le nombre de rouleaux, et donc la capacité de charge du roulement. La position de la cage peut ainsi se rapprocher du haut de l'élément roulant (lorsque le guidage est assuré par la bague extérieure) ou du bas (lorsque le guidage est assuré par la bague intérieure) afin d'exploiter au maximum les dimensions de ses diamètres intérieur et extérieur.