| Désignation | Type | d alésage | D extérieur | B largeur |
|---|---|---|---|---|
| 6204 | Roulement à billes à gorge profonde | 20 | 47 | 14 |
| 7204 | Roulement à billes à contact oblique | 20 | 47 | 14 |
| 1204 | Roulement à billes à rotule | 20 | 47 | 14 |
| 51104 | Butée à billes | 20 | 35 | 10 |
| NU204 | Roulement à rouleaux cylindriques | 20 | 47 | 14 |
| 30204 | Roulement à rouleaux coniques | 20 | 47 | 15.25 |
| 22205 | Roulement à rotule sur rouleaux | 25 | 52 | 18 |
| HK2012 | Roulement à aiguilles | 20 | 26 | 12 |
| UC204 | Insert pour palier à semelle | 20 | 47 | 31 |
Dimensions d’encombrement ISO nominales, à titre indicatif. À confirmer avec votre plan et la fiche technique du fournisseur.
Le principe du roulement
Faire glisser une surface sur une autre crée un frottement qui croît avec la charge. Un roulement remplace le glissement par le roulement : des éléments trempés se placent entre deux bagues, si bien que le contact se déplace au lieu de traîner. Cela réduit le frottement d’un facteur important, permet des vitesses plus élevées et maintient l’arbre positionné avec une tolérance serrée. Le prix à payer est que la contrainte de contact entre l’élément et le chemin de roulement est très élevée, concentrée sur de petites surfaces. C’est la fatigue de cette fine zone de contact, et non une simple usure, qui met normalement fin à la vie d’un roulement correctement lubrifié et correctement monté.
Du ventilateur domestique au treuil de mine, le principe est le même. Les différences entre les types de roulements tiennent à la forme des éléments et à la taille des chemins de roulement, qui déterminent la direction de charge que chacun peut reprendre.
Les quatre composants
- Bague intérieure. Se monte sur l’arbre ou sur un manchon. Elle porte le chemin de roulement intérieur et est en général la bague tournante.
- Bague extérieure. Se monte dans le palier, porte le chemin de roulement extérieur et est en général fixe.
- Éléments roulants. Billes ou rouleaux qui reprennent la charge entre les chemins de roulement. La forme et le nombre déterminent la capacité. Le matériau est typiquement un acier à roulements au chrome à haute teneur en carbone ; voir acier à roulements.
- Cage. Sépare les éléments, les espace régulièrement et les guide. Les options comprennent l’acier embouti, le laiton usiné et le nylon renforcé de fibre de verre. Voir les cages de roulements.
De nombreux roulements portent aussi des flasques ou des joints, et une graisse introduite en usine. Ce sont des options sur les pièces standard ci-dessus, traitées dans les joints et la lubrification.
Familles et usage de chacune
| Famille | Élément | Charge principale | Raison type de la choisir |
|---|---|---|---|
| À billes à gorge profonde | Bille | Radiale, axiale modérée dans les deux sens | Usage général, silencieux, peu d’entretien |
| À billes à contact oblique | Bille | Radiale plus axiale dans un sens | Charge combinée, rigidité, broches |
| À billes à rotule | Bille | Radiale, tolère l’inclinaison | Flexion d’arbre, paliers difficiles à aligner |
| Butée à billes | Bille | Axiale uniquement | Charge axiale à vitesse faible à modérée |
| À rouleaux cylindriques | Cylindre | Radiale élevée | Forte charge radiale, déplacement axial libre pour les types NU |
| À rouleaux coniques | Cône | Radiale plus axiale dans un sens | Moyeux, réducteurs, précharge réglable |
| À rotule sur rouleaux | Tonneau | Radiale forte, un peu d’axiale, tolère l’inclinaison | Mines, papeteries, cribles vibrants |
| À aiguilles | Rouleau long et fin | Radiale, section compacte | Espace radial réduit |
Une règle simple : les billes donnent un contact ponctuel, les rouleaux un contact linéaire. Le contact linéaire reprend plus de charge à taille égale ; le contact ponctuel tourne plus vite et avec moins de frottement.
Direction de charge et agencement
La direction de charge est le premier filtre de sélection. La charge radiale agit en travers de l’arbre ; la charge axiale agit le long de l’arbre ; la plupart des machines réelles ont les deux. Un seul roulement rigide à billes gère un peu de chacune. Quand la charge axiale est importante et unidirectionnelle, on emploie un roulement à rouleaux coniques ou à contact oblique, en général en paire orientée en sens opposés. Un agencement courant place un roulement fixe à une extrémité de l’arbre, qui fixe la position axiale, et un roulement libre à l’autre extrémité, qui accepte la dilatation thermique. Les roulements à rouleaux cylindriques de type NU et les roulements rigides flottants servent souvent de côté libre. Un défaut d’alignement entre l’arbre et le palier oriente vers les types à billes à rotule ou à rotule sur rouleaux.
Durée : ce que dit réellement l’ISO 281
L’ISO 281 définit la durée nominale de base, L10, comme la durée atteinte ou dépassée par 90 pour cent d’un grand groupe de roulements identiques, dans les mêmes conditions, avant l’apparition de la fatigue. C’est une mesure statistique, pas une promesse pour un roulement donné, et elle suppose un montage, une lubrification et une propreté corrects. La charge de base statique selon l’ISO 76 couvre le cas où le roulement tourne à peine. Les valeurs proviennent de la fiche technique du fournisseur pour chaque désignation ; cette page ne donne pas de valeurs génériques car elles diffèrent selon l’usine et la conception. En pratique, les causes les plus courantes de défaillance précoce sont la contamination, une mauvaise lubrification, un mauvais ajustement et un défaut d’alignement. Voir le jeu C3 expliqué pour l’aspect ajustement et jeu.
Comment le spécifier pour le sourcing
- Indiquez la direction de charge, la plage d’intensité et tout choc éventuel.
- Indiquez la vitesse, la température et l’environnement (poussière, eau, produits chimiques).
- Choisissez la famille dans le tableau, puis la série selon la place disponible.
- Écrivez la désignation complète avec ses suffixes - voir le guide des désignations.
- Ajoutez la classe de tolérance et le groupe de jeu depuis tolérances et jeu.
- Indiquez le marquage, l’emballage et la quantité, puis envoyez via le formulaire de devis.
Rolvane coordonne des usines partenaires pour toutes ces familles. Plages de référence types : 100 à 500 pièces par désignation standard, échantillons en 3 à 7 jours ouvrés depuis le stock, production par lots en 25 à 45 jours, le tout confirmé par écrit pour chaque programme.