Bibliographie & annexes
Présentation
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RÉSUMÉ
Les différents types de roulements sont présentés : roulements à billes, butées à billes, roulements à rouleaux, butées à rouleaux, paliers intégrés. Leur codification, leurs propriétés et leurs variantes particulières sont présentés. Les règles de l'art concernant le montage, les jeux, les précharges, les ajustements et les réglages sont ensuite expliquées. On aborde ensuite les aspects lubrification, entretien et protection des roulements, aspects parfois négligés mais qui conditionnent fortement leur durée de vie opérationnelle.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Michel MORET : Ingénieur de l'École centrale lyonnaise - Master of science in mechanical engineering - Ingénieur d'applications à la société SNR Roulements
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Pascal GUAY : Ingénieur de l'Institut national des sciences appliquées de Lyon - Docteur ès sciences - Expert en tribologie chez EADS Astrium Satellites
INTRODUCTION
Le roulement assure à lui seul plusieurs fonctions principales : il permet une rotation rapide avec un minimum de frottement, en supportant des charges radiales ou axiales importantes, et assure aussi le positionnement précis de l'arbre, avec une capacité plus ou moins grande à reprendre les défauts d'alignement, selon le type de roulement utilisé. Pour répondre à toutes ces exigences, il existe plusieurs types de roulements, chaque type offrant plusieurs variantes (avec flasques, avec billes céramique, sans cage…).
Le roulement à billes offre un faible frottement grâce au contact ponctuel mais en revanche sa capacité de charge est limitée. Le roulement à rouleaux offre une forte capacité de charge grâce au contact linéaire mais son frottement est plus élevé. Le rouleau peut être de forme cylindrique, conique ou sphérique. Parmi ces trois formes, seul le rouleau conique peut être préchargé pour supprimer le jeu. Le roulement à rotule sur rouleaux utilise des rouleaux sphériques et offre à la fois une grande capacité de charge, une grande durée de vie et une capacité de rotulage dans un faible encombrement. C'est le type de roulement le plus élaboré et le plus onéreux.
Face à cette diversité, il n'est pas évident de choisir le bon roulement pour une application donnée, et de sélectionner ensuite le montage et les jeux les mieux adaptés aux conditions de fonctionnement du roulement (vitesse, température, propreté, vibrations…).
Cet article présente les différents types de roulements (sauf le roulement à aiguilles qui fait l'objet d'un article séparé), en détaillant leurs spécificités ainsi que les variantes de chaque type. Il expose ensuite les règles de conception et de montage, dont le calcul des jeux qui est un sujet difficile mais indispensable pour réaliser une conception saine.
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Caractéristiques générales des rouleme nts
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1. Vocabulaire – Codes de désignation
On situe aux alentours de 4000 avant J.C. l'invention de la roue. Les essieux des chars et des chariots étaient déjà lubrifiés, avec des graisses animales ou de l'huile d'olive, mais malgré cela, les chariots ne permettaient pas le transport de lourdes charges. Pour transporter les lourds matériaux nécessaires à la construction de leurs nombreux édifices, les Assyriens comme les Égyptiens utilisaient des rouleaux placés sous la charge à transporter. On peut considérer que c'est là l'ancêtre du roulement à rouleaux. En remplaçant le frottement de glissement par le frottement de roulement des rouleaux, la glissière à rouleaux était inventée.
En l'an 330 avant J.C., l'ingénieur militaire grec Diades conçoit pour l'armée d'Alexandre le Grand un bélier dont le mouvement de translation horizontale était assuré par une série de rouleaux placés dans des gorges et maintenus à distance fixe les uns des autres par une cage (figure 1 a ). À l'époque de l'empereur Caligula, entre 20 et 40 après J.C., les romains utilisent un socle monté sur une butée à billes, probablement pour orienter une statue ou une horloge solaire. Ce socle fut découvert en 1928 dans une galère au fond du lac Nemi en Italie. Les billes étaient prolongées par deux embouts cylindriques qui matérialisent l'axe de rotation. Ces embouts étaient soutenus par des bandes de cuivre cousues sur le disque supérieur. Les disques étaient en bois et les billes en bronze (figure 1 b ).
Pendant la Renaissance, Léonard de Vinci (1452-1519) a proposé pour réduire le frottement dans les paliers de remplacer le glissement de l'arbre dans l'alésage par le roulement de l'axe sur des galets. De même, pour réduire le frottement des pivots, il propose un système de 3 billes sur lesquelles vient s'appuyer l'axe conique du pivot (figure 1 c ). Au début du XVII e siècle, Galilée décrit les premiers roulements à billes avec cage.
En 1780, est construite la première butée à billes moderne, qui supporte l'arbre principal du moulin de Sprowston, dans le Norwich, en Angleterre. Un peu plus tard, en 1794, l'anglais Philip Vaugham dépose le premier brevet couvrant un roulement à billes, pour l'employer sur les essieux de voiture.
Si la roue avec son...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - SNR (Société Nouvelle du Roulement) - Le roulement de roue dans l'automobile. - Dossier technique SNR, no 021.
-
(2) - SNR (Société Nouvelle du Roulement) - Causes de détérioration prématurée des roulements. - Dossier technique SNR, no 010.
-
(3) - SKF (Svenska Kullager Fabriken – Fabrique suédoise de roulements à billes) - Catalogue général SKF. -
-
(4) - SNR (Société Nouvelle du Roulement) - Catalogue général Industrie SNR. - 692 p. Disponible en téléchargement sur le site http://www.ntn-snr.com/industry/fr/fr-fr/index.cfm?page= /industry/home/supports_vente
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
SNR : NTN-SNR Technique du roulement http://www.ntn-snr.com/group/fr/fr-fr/index.cfm?page=/group/home/technique_roulement [page consultée le 30 septembre 2012]
SKF : SKF Documentation http://www.skf.com/portal/skf_fr/home/documentation?contentId=055956〈=fr [page consultée le 30 septembre 2012]
UTBM : UTBM (Université de Technologie de Belfort-Montbéliard) Histoire de roulements https://www.utbm.fr [page consultée le 30 septembre 2012]
Fab : Roulements à billes – Comment c'est fait ? – Vidéo Dailymotion http://www.dailymotion.com/video/x5apy_roulements-a-billes-comment-c-est-f_tech# [page consultée le 11 décembre 2012]
Cette vidéo de 4 minutes montre comment sont fabriqués les roulements et les billes
Roller : Le point sur les roulements à billes de roller : description, anatomie https://www.rollerenligne.com/materiel-roller/point-complet-roulements-de-roller/
Informations techniques qui intéresseront les pratiquants de roller
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