Ce que doit faire une bille de roulement
Une bille de roulement est une sphère trempée et polie qui roule entre deux chemins de roulement sous une forte contrainte de contact, des millions de fois. Elle doit être ronde avec un très faible écart, uniforme en taille sur tout un lot, lisse en surface et exempte de défauts internes. Une variation de taille des billes au sein d’un même roulement provoque une répartition inégale de la charge, du bruit et une fatigue précoce ; c’est pourquoi les billes sont fabriquées, classées et triées selon une norme, l’ISO 3290, et non simplement découpées et polies.
Les acheteurs de billes comprennent des assembleurs de roulements, des réparateurs et des fabricants de produits qui utilisent des billes de précision sans roulement complet : glissières de tiroirs, glissières, vannes, pompes, pièces de vélo et similaires. Le bureau les approvisionne en lots classés auprès de fabricants spécialisés.
Les grades ISO 3290 expliqués
L’ISO 3290 fixe les grades des billes en acier pour roulements, du plus fin, G3, jusqu’à G200 pour les usages généraux. Le chiffre mesure, en gros, l’écart admis : un chiffre plus bas signifie une bille plus ronde, une variation de diamètre plus serrée au sein du lot et une surface plus lisse. La norme définit pour chaque grade les limites de sphéricité, de variation de diamètre et de rugosité de surface, et les limites exactes viennent de la norme elle-même, pas de cette page.
| Plage de grades | Caractère | Usage typique |
|---|---|---|
| G3, G5 | Précision maximale, lots les plus serrés | Broches de précision, instruments, roulements à grande vitesse |
| G10 | Haute précision | Roulements de moteurs silencieux, machines de précision |
| G16 | Bonne précision | Roulements d’usage général dans les moteurs, l’électroménager |
| G25 | Standard commercial | Machines générales, roulements automobiles et agricoles |
| G40 à G100 | Précision plus faible | Roulements à vitesse lente ou non critiques, glissières, vannes |
| G200 | Billes générales | Applications hors roulements : jouets, quincaillerie, pièces de vélo |
Le choix du grade suit la classe de tolérance du roulement. Un roulement général P0 utilise généralement un grade différent d’un roulement de précision P5, et un roulement de moteur visant un groupe de faibles vibrations utilise généralement un grade plus fin qu’un roulement de machine agricole. La pratique de l’usine doit être confirmée dans la fiche technique. Pour les tolérances de bagues, voir les bagues de roulements et tolérance et jeu.
Matériaux
- Acier au chrome. L’acier à haute teneur en carbone et chrome GCr15, comparable à l’AISI 52100 et au 100Cr6, est le standard des billes de roulements. Il est trempé à cœur et offre la meilleure durée de vie en fatigue pour le coût. Voir l’acier à roulements.
- Acier inoxydable (440C). Utilisé lorsque l’humidité, le lavage ou une exposition corrosive douce feraient rouiller l’acier au chrome. Capacité de charge inférieure à celle de l’acier au chrome ; voir les roulements en acier inoxydable.
- Céramique. Les billes en nitrure de silicium ou en zircone sont plus légères, plus dures et électriquement isolantes, et tolèrent la grande vitesse et une mauvaise lubrification. Les roulements hybrides associent des billes céramique à des bagues en acier. Voir les roulements céramique.
D’autres billes, en acier au carbone ou en aluminium par exemple, sont utilisées hors des roulements ; indiquez l’usage afin que le bureau choisisse la bonne filière.
Taille des billes et association au roulement
Le diamètre des billes est fixé par la conception du roulement : le rayon de gorge du chemin est adapté à la bille, et le nombre de billes est fixé par la cage. Remplacer les billes d’un roulement usagé par un autre diamètre ou un autre grade modifie le jeu interne et le contact ; les acheteurs en réparation doivent donc mesurer les billes d’origine et faire correspondre le diamètre nominal, le matériau et le grade. Les diamètres de billes sont donnés en millimètres ou en fractions de pouce, et les deux sont employés sur le marché ; indiquez donc toujours l’unité. Les dimensions nominales de roulements figurent dans le tableau des dimensions ; la taille des billes pour une désignation donnée doit être confirmée avec le plan de l’usine.
Où les billes sont fabriquées
La fabrication des billes en acier est un procédé spécialisé de grand volume : le fil ou la barre est frappé à froid en ébauches, ébavuré, rectifié, rodé et poli en plusieurs étapes, puis trié, contrôlé et emballé. La zone de Liaocheng, au Shandong, proche de la base de pièces de roulements de Linqing, est une source reconnue de billes en acier pour les usines de roulements des autres bassins. Le bureau associe le fabricant de billes au grade : une usine forte en lots G25 et G40 pour les roulements généraux n’est pas automatiquement une source pour du G10 ou plus fin. En savoir plus sur les bassins industriels.
Contrôles de lot
- Diamètre et variation de diamètre au sein du lot, par rapport au grade.
- Sphéricité et rugosité de surface, échantillonnées et mesurées.
- Dureté, typiquement d’environ 58-65 HRC pour les billes en acier au chrome trempé à cœur.
- Défauts de surface, contrôlés à l’œil nu ou sous grossissement.
- Identification du lot, protection antirouille et emballage scellé.
Les billes sont emballées dans des fûts ou sachets scellés et huilés avec le numéro de lot. Un lot ne doit pas être mélangé avec un autre dans le même roulement, car des billes de lots différents peuvent différer légèrement de taille. Voir essais et contrôle.
Commander des billes
Les billes se comptent en milliers ou au poids. Plages de référence typiques : échantillons de stock en 3 à 7 jours ouvrés, délais de série souvent de 25 à 45 jours, sous réserve de confirmation écrite pour chaque programme. Indiquez le matériau, le diamètre (métrique ou pouce), le grade et la quantité annuelle via le formulaire de devis, ou revenez à la page pivot des composants.