Durée nominale des roulements

Performance and operating conditionsBearing type and arrangementBearing sizeLubricationOperating temperature and speedBearing interfacesBearing executionSealing, mounting and dismounting

Pour calculer la durée nominale d'un roulement, vous pouvez utiliser la durée, L10, ou la durée SKF, L10m.
Si vous connaissez les conditions de fonctionnement relatives à la lubrification et à la pollution et si vous estimez que les conditions dans lesquelles vous travaillez n'ont pas d'impact important sur la durée de service des roulements, utilisez le calcul de durée L10. Dans le cas contraire, utilisez la durée SKF.

Définition de la durée nominale d'un roulement
La durée d'un roulement est définie comme le nombre de tours (ou le nombre d'heures de fonctionnement) à une vitesse donnée que le roulement est capable de supporter avant que n'apparaisse le premier signe de fatigue du métal (écaillage) sur la piste de la bague intérieure, la piste de la bague extérieure extérieure ou sur un élément roulant.

Des tests sur des roulements apparemment identiques, dans des conditions de fonctionnement identiques, produisent une large variation du nombre de cycles, ou du temps, requis pour entraîner la fatigue du métal. Par conséquent, les estimations de la durée du roulement basées sur la fatigue de contact (RCF) ne sont pas assez précises et une approche statistique est donc requise pour déterminer la taille des roulements.

La durée nominale, L10, est la résistance à la fatigue que 90 % d’un groupe suffisamment important de roulements apparemment identiques, fonctionnant dans des conditions identiques, peuvent espérer atteindre ou dépasser.

Pour déterminer une taille pertinente du roulement à l'aide de la définition donnée ici, comparez la durée nominale calculée à la durée de service escomptée pour l'application, en vous appuyant sur l'expérience acquise lors d'autres dimensionnements, le cas échéant. Sinon, utilisez les valeurs indicatives de durée pour différentes applications de roulements indiquées dans le tableau 1 et le tableau 2.

En raison de la dispersion statistique de la résistance à la fatigue des roulements, une durée observée avant la défaillance d'un roulement individuel ne peut être mise en relation avec sa durée nominale que si la probabilité de défaillance du roulement en question peut être déterminée par rapport à la population générale de roulements fonctionnant dans des conditions similaires.

De nombreuses études sur la défaillance des roulements, dans différentes applications, ont confirmé que les valeurs indicatives utilisées pour la conception, dont la fiabilité est estimée à 90 %, et l’utilisation de coefficients de sécurité statique et dynamique, peuvent aboutir à la conception de solutions de roulements robustes dans lesquelles les défaillances typiques dues à la fatigue sont généralement évitées.

Durée nominale
Si vous ne prenez en compte que la charge et la vitesse, vous pouvez utiliser la durée nominale, L10.

La durée nominale d'un roulement conformément à ISO 281 est

Basic rating life
Réaliser le calcul

Lorsque la vitesse est constante, il est généralement préférable d'exprimer la durée nominale en heures de fonctionnement avec

Basic rating life in hours


L10durée nominale (à 90 % de fiabilité) [millions de tours]
L10hdurée de service nominale (à 90 % de fiabilité) [heures de fonctionnement]
Ccharge dynamique de base [N]
Pcharge dynamique équivalente [kN]
nvitesse de rotation [tr/min]
pexposant de la formule de durée
= 3 pour les roulements à billes
= 10/3 pour les roulements à rouleaux


Durée SKF
La durée de service réelle des roulements modernes de haute qualité s’avère parfois très différente de la durée L10 calculée. La durée de service dans une application spécifique dépend non seulement de la charge et de la taille du roulement, mais également d'un éventail de facteurs d'influence, par exemple la lubrification, le degré de pollution, le montage correct et les conditions environnementales.

La norme ISO 281 utilise un facteur de correction pour compléter la durée L10. Le facteur de correction de la durée aSKF applique le même concept d'une limite de fatigue Pu (→ Limite de fatigue, Pu) que celui utilisé dans ISO 281. Les valeurs de Pu sont indiquées dans les tableaux des produits. Tout comme dans ISO 281, pour refléter trois des importantes conditions de fonctionnement, le facteur de correction de la durée SKF aSKF prend en compte les conditions de lubrification (→ Conditions de lubrification – le rapport de viscosité, κ), le niveau de charge par rapport à la limite de fatigue du roulement et un coefficient ηc pour le niveau de pollution (→ Facteur de pollution, ηc), avec

SKF rating life
Réaliser le calcul

Lorsque la vitesse est constante, la durée peut être exprimée en heures de fonctionnement avec

SKF rating life in hours


Lnmdurée SKF (à 100 – n1) % de fiabilité) [millions de tours]
Lnmhdurée SKF (à 100 – n1) % de fiabilité [heures de fonctionnement]
L10durée nominale (à 90 % de fiabilité) [millions de tours]
a1facteur de correction de durée pour la fiabilité (tableau 3, valeurs conformes à ISO 281)
aSKFfacteur de correction de la durée SKF
Ccharge dynamique de base [N]
Pcharge dynamique équivalente [kN]
nvitesse de rotation [tr/min]
pexposant de la formule de durée
= 3 pour les roulements à billes
= 10/3 pour les roulements à rouleaux

1) L'indice n représente la probabilité de défaillance, qui est la différence entre la fiabilité requise et 100 %.

Pour 90 % de fiabilité :

Lnm = durée SKF (à 100 - n1)% de fiabilité) [millions de tours]

devient :

L10m = durée SKF [millions de tours]

Le facteur de correction de la durée a1 étant lié à la fatigue, n'a pas intérêt pour les niveaux de charge, P, inférieurs à la limite de fatigue Pu. Le dimensionnement à l'aide de facteurs de correction a1, correspondant à une très haute fiabilité (telle que 99 %), conduira au choix de roulements de plus grandes dimensions pour des charges données. Pour ces cas, la charge doit être impérativement comparée à la charge minimale du roulement. Le calcul de la charge minimale est décrit dans Charges minimales requises.

Le tableau 4 présente les facteurs de conversion couramment utilisés pour la durée nominale des unités autres que les millions de tours.

Calcul de la durée nominale du roulement dans des conditions de fonctionnement variables, charge variable

Dans certaines applications – par exemple les réducteurs industriels, les transmissions de véhicule ou les éoliennes – les conditions de fonctionnement, telles que l'intensité et la direction des charges, les vitesses, les températures et les conditions de lubrification, varient continuellement. Dans ces types d'applications, la durée nominale du roulement ne peut pas être calculée sans commencer par simplifier ou réduire le spectre de charge ou le cycle de travail de l'application à un nombre limité de cas (diagramme 1).

Pour des charges variant en continu, chaque niveau de charges peut être cumulé et le spectre de charges ramené à un histogramme constitué de blocs à charge constante. Chaque bloc caractérise un pourcentage donné ou une fraction temporelle du fonctionnement de l'application. Les charges élevées et normales réduisent plus rapidement la durée d'un roulement que les charges légères. C'est pourquoi il est essentiel de bien représenter les charges de pointe sur le diagramme de charges, même si elles surviennent assez rarement et ne sont que de durée relativement courte. 


Dans chaque intervalle de fonctionnement, la charge et les conditions de fonctionnement du roulement peuvent être ramenées à des valeurs constantes représentatives. Le nombre d'heures de fonctionnement ou de tours prévus pour chaque intervalle de fonctionnement, montrant la fraction de durée requise pour cette condition de charge spécifique, doit également être inclus. Par conséquent, si N1 est égal au nombre de tours requis dans la condition de charge P1, et que N est le nombre de tours escompté pour la réalisation de tous les cycles de charge variables, la fraction de cycle U1 = N1/N est utilisé par la condition de charge P1, qui a une durée calculée de L10m1. Dans des conditions de fonctionnement variables, la durée de service du roulement peut être déterminée avec

Bearing life


L10mdurée SKF (à 90 % de fiabilité) [millions de tours]
L10m1, L10m2, ...fraction durées SKF (à 90 % de fiabilité) dans les conditions constantes 1, 2, … [millions de tours]
U1, U2, ...fraction de durée dans les conditions 1, 2, ...
U1 + U2 + ... Un = 1


L'utilisation de cette méthode de calcul convient parfaitement aux conditions d'application dans lesquelles le niveau de charge et la vitesse varient avec des fractions de temps connues.

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