La conception optimisée des faces des rouleaux et l'état de surface de l'épaulement (fig. 1) favorisent la formation d'un film lubrifiant, ce qui réduit le frottement. Ceci réduit également les échauffements et l'usure de l'épaulement.
Le roulement à rouleaux coniques est utilisé dans grand nombre d'applications industrielles. Il est idéal pour les guidages qui doivent subir de gros efforts. Il se retrouve également dans des applications où les charges radiales sont importantes et les vitesses de rotations sont élevées.
Un roulement à billes est une sorte de paliers avec éléments roulants qui remplit 3 fonctions principales, en plus de faciliter le mouvement : il résiste aux charges, réduit les frottements et permet le bon positionnement des parties mobiles de la machine.
Roulement à rouleaux coniques
Ce type de roulement encaisse de fortes charges radiales et axiales (dans une seule direction), à vitesse modérée. Ils ont un excellent rapport "capacité de charge / encombrement / poids".
Ce montage est appelé « montage en O » parce que les perpendiculaires aux chemins de roulement dessinent un « O ». (voir figure ci-dessous). Les bagues extérieures sont montées serrées dans l'alésage. Les bagues intérieures sont montées avec jeu sur l'arbre.
Il existe plusieurs typologies de roulements, les quatre types principaux sont : les roulements à billes, les roulements à rouleaux cylindriques, les roulements à rouleaux coniques et les roulements à aiguilles.
Le roulement à billes supporte des vitesses élevées et des charges réduites, tandis que le roulement à rouleaux supporte des charges plus élevées mais des vitesses inférieures. Les limites de vitesse d'un roulement sont déterminées par la température de fonctionnement.
Charges supportées par les roulements
Fr est toujours portée par un rayon, d'où le nom de charge radiale. b) Charge axiale (Fa) : sa direction est celle de l'axe de rotation du roulement. c) Charge combinée (F) : c'est la combinaison des deux cas précédents.
Les roulements à alésage conique sont toujours montés serrés sur leur portée. Le degré de serrage est déterminé par la distance d'enfoncement de la bague intérieure sur la portée conique de l'arbre ou sur le manchon de serrage ou de démontage.
La charge axiale est une force exercée sur l'arbre de sortie dans ou hors du moteur ou de la boîte de vitesses. Le dépassement de la charge axiale admissible entraîne une usure prématurée des roulements et des engrenages de l'arbre de sortie, voire une défaillance mécanique.
Les roulements réduisent le frottement en fournissant des billes ou des rouleaux métalliques lisses, ainsi qu'une surface métallique intérieure et extérieure lisse contre laquelle les billes peuvent rouler. Ces billes ou rouleaux « supportent » la charge, permettant au dispositif de tourner en douceur.
Le guidage en rotation permet à des pièces de se déplacer en tournant sur elles-mêmes. On permet donc à une pièce d'effectuer seulement un mouvement de rotation.
La portée de roulement est conçue pour permettre à la bague extérieure du roulement intégré de [...] The bearing seat is designed so that the outer ring of the incorporated bearing is free to move [...] [...] paliers présentent une large portée de roulement permettant un déplacement [...]
Roulement à rouleaux coniques
Du fait de la disposition des contacts de roulement, les bagues peuvent se désolidariser par translation axiale. Ils ne posent donc pas les mêmes problèmes d'assemblage que les roulements à billes. Ils constituent une liaison rotule équivalente (unilatérale) entre les bagues.
Les roulements sont constitués généralement des composants suivants : Deux bagues munies d'un chemin de roulement. Des éléments roulants sous la forme de rouleaux ou de billes. Une cage qui maintient les éléments roulants espacés et assure leur guidage.
Dans un roulement a cartouche (surement une autre appellation du roulement dit : annulaire), les billes sont enfermées dans une bague en plastique, c'est elle qui tourne sur les billes et qui les empêche de se barrer !
Si vous ne disposez pas de presse, choisissez un tube de diamètre correspondant au diamètre de l'arbre, avec un peu de jeu, et frappez sur le tube avec un marteau. Là encore, vérifiez bien que le roulement soit correctement aligné pour l'enfoncer de manière verticale.
Utilisez de la pâte de montage pour faciliter l'insertion du roulement. Effectuez le montage du roulement selon la méthode choisie: à froid, à chaud ou hydraulique. Après le montage, lubrifiez avec une graisse spéciale pour roulements en suivant les instructions données sur la notice.
Léonard de Vinci, inventeur du roulement à billes
C'est lors d'un séjour à Milan en 1485 que cet inventeur de génie imagina un petit objet mécanique reprenant le principe des rondins égyptiens : le roulement à billes.
Dans le cas de charges combinées ou constantes, la valeur P est calculée à l'aide de la formule suivante : P = X • Fr + Y • Fa. (à l'exception des butées à rouleaux sphériques : P = Fa + 1,2 • Fr.
Pour la mesure d'un roulement à billes, équipez-vous alors d'un pied à coulisse. Mesurez alors en premier l'alésage du roulement, c'est-à-dire son diamètre intérieur « d ». Puis, mesurer ensuite le diamètre extérieur du roulement « D ».
Parmi les fabricants connus de roulements de roues, nous trouvons STARK, SKF, SNR, FEBI BILSTEIN, MAPCO et HERTH + BUSS.
Les galets à billes ont la même conception que les roulements à billes ou à contact oblique, mais ont une bague extérieure à paroi épaisse et une bande de roulement bombée. Ils supportent des charges radiales importantes, ainsi que des charges axiales dans les deux sens. Ces galets ont une étanchéité.