Le rôle d’un joint de roulement
Un joint de roulement est un anneau d’élastomère surmoulé sur un insert en acier embouti. Il se loge dans une gorge de la bague extérieure et touche l’épaulement de la bague intérieure ou s’en approche étroitement. Son rôle est double : garder la graisse à l’intérieur du roulement, où elle lubrifie les billes et les chemins de roulement, et tenir à l’extérieur la poussière, l’eau et les débris de process qui useraient autrement les surfaces. Pour un roulement graissé à vie, le joint est en pratique ce qui limite la durée de vie, car dès que la graisse s’échappe ou que des contaminants entrent, l’usure s’accélère rapidement.
Les joints forment une ligne de composants à part, car ils s’achètent de deux façons. La plupart sont montés en usine sur des roulements à billes, comme les variantes étanches du roulement rigide à billes. D’autres s’achètent seuls, en joints de rechange pour paliers, moyeux et arbres de réducteurs, lorsque le roulement n’est pas la pièce à changer. Le bureau coordonne les deux avec des fabricants de joints spécialisés ; en Chine, la production de joints se concentre dans des pôles dont la zone de Guanxian, dans le Shandong, qui alimente le centre de négoce de roulements voisin.
Joints à contact et joints à faible frottement
Le principal choix de conception tient à la proximité de la lèvre du joint avec la bague intérieure. Les suffixes courants sont expliqués dans le guide des désignations.
| Type | Suffixe | Contact de la lèvre | Atout | Contrepartie |
|---|---|---|---|---|
| Joint à contact | 2RS, 2RSH | La lèvre frotte sur l’épaulement de la bague intérieure | Meilleure barrière contre poussières et projections | Plus de frottement, de chaleur et de couple ; vitesse limite plus basse |
| Joint à faible frottement | 2RZ | Jeu minime ou contact très léger | Moindre traînée, adapté aux vitesses plus élevées | Protection plus faible contre les poussières fines et l’eau |
| Flasque métallique | Z, ZZ | Aucun, petit jeu | Frottement quasi nul | Retient les particules, pas les liquides ; voir les flasques |
Les appellations RS et RSH désignent toutes deux des joints à contact ; RSH renvoie en général à un profil de lèvre particulier de la gamme d’une usine. Comme le sens des suffixes varie un peu d’un fabricant à l’autre, le bureau demande à l’usine partenaire le plan du joint et confirme par écrit le type de lèvre. Pour une comparaison directe avec les capots métalliques, lisez 2RS ou ZZ.
NBR, FKM et autres mélanges
L’élastomère se choisit selon la température de service et les fluides présents autour du roulement. La comparaison ci-dessous est qualitative : les limites de température exactes dépendent de la formulation du mélange et figurent dans la fiche technique du fournisseur.
- NBR (caoutchouc nitrile). Le choix standard. Bonne résistance aux huiles minérales et aux graisses, bonne résistance à l’abrasion et faible coût. Adapté aux machines générales, moteurs, pompes et convoyeurs. Il vieillit plus vite à haute température prolongée et supporte mal certains solvants et l’ozone.
- FKM (fluoroélastomère). Retenu pour les températures plus élevées et les produits chimiques agressifs, dont de nombreuses huiles de synthèse et carburants. Il coûte plus cher que le NBR et reste souvent moins souple à très basse température.
- Autres mélanges. Le nitrile hydrogéné (HNBR), le silicone et les lèvres à base de PTFE servent à des usages précis, comme des plages de température plus larges ou un faible frottement. Ils sont chiffrés selon l’application et ne sont pas tenus en stock en standard.
Quand un roulement chauffe, vérifiez la limite de la graisse autant que celle du joint. Un joint haute température dans un roulement garni de graisse standard n’étend pas la température de service ; voir la page graisse et le guide de lubrification.
Conception de lèvre, montage et joints de rechange
Les joints à lèvre simple sont courants sur les roulements à billes étanches standard. Les profils à double lèvre et à labyrinthe ajoutent une seconde barrière pour les usages poussiéreux ou humides, comme l’agriculture et les convoyeurs. L’insert en acier maintient le joint rond et lui donne la rigidité nécessaire pour rester dans la gorge ; il est en général en acier au carbone embouti, avec des inserts inox disponibles pour les applications de lavage. Les joints se clipsent dans une gorge de la bague extérieure, et côté bague intérieure on trouve soit un épaulement dégagé pour la lèvre, soit un décrochement.
Pour les joints de rechange de paliers et d’arbres, les dimensions sont le diamètre d’arbre, le diamètre d’alésage et la largeur du joint, et le profil de lèvre doit correspondre au sens du fluide. Envoyez les cotes, le fluide à étancher et la température de service via le formulaire de devis ; si vous avez un ancien joint, une photo avec une règle ou la valeur lue au pied à coulisse aide. Les pièces associées sont les joints du palier de roulement et la gamme d’accessoires.
Contrôles avant expédition
- Matériau et dureté du joint par rapport à l’échantillon approuvé ou au plan.
- Diamètre extérieur, diamètre intérieur et largeur des joints seuls par rapport au plan.
- Pour les roulements montés, assise du joint dans la gorge, état de la lèvre et absence de bavure de caoutchouc.
- Ressenti du couple de rotation sur un échantillon, et niveau de graisse lorsqu’un roulement est ouvert.
- Marquage, emballage et protection antirouille ; voir emballage et antirouille.
Plages de référence pour les composants : les joints partent couramment par lots comptés en milliers, les échantillons de stock en 3 à 7 jours ouvrés. Tous les délais et quantités sont confirmés par écrit pour chaque programme.