Composants et matériaux

Un roulement typique est constitué des composants suivants (fig. 1) :
  • une bague intérieure
  • une bague extérieure
  • des éléments roulants : billes ou rouleaux
  • une cage

SKF livre plusieurs types de roulements équipés de joints ou de flasques d’un seul ou des deux côtés. Les roulements équipés de dispositifs d'étanchéité des deux côtés sont remplis de graisse en usine. Ils sont une solution économique et compacte par rapport à une étanchéité externe.

Bagues de roulements

La pression au niveau de la zone de contact des éléments roulants et les contraintes cycliques créent une fatigue dans les bagues du roulement lorsque celui-ci est en fonctionnement. Pour résister à une telle fatigue, les bagues en acier doivent être trempées.

L'acier standard pour les bagues de roulement et les rondelles est le 100C6, un acier contenant environ 1 % de carbone et 1,5 % de chrome.

Les bagues et les rondelles de roulement SKF sont en acier conformément aux spécifications SKF. Leurs caractéristiques techniques permettent d'accroître la durée de service du roulement. En fonction des exigences spécifiques, SKF utilise des aciers inoxydables ou des aciers pour températures élevées.

Éléments roulants

Les éléments roulants (billes ou rouleaux) transfèrent la charge entre la bague intérieure et la bague extérieure. En général, le même acier est utilisé pour les éléments roulants que pour les bagues et les rondelles. Si nécessaire, les éléments roulants peuvent être fabriqués en matériau céramique. Les roulements hybrides contiennent des éléments roulants en céramique et sont de plus en plus courants.

Cages

Les principales fonctions d'une cage sont de :

  • séparer les éléments roulants pour réduire la chaleur due au frottement générée dans le roulement
  • maintenir les éléments roulants à intervalles égaux de manière à optimiser la répartition de la charge
  • guider les éléments roulants dans la zone déchargée du roulement
  • maintenir les éléments roulants des roulements séparables lorsqu'une bague de roulement est retirée lors du montage ou du démontage

Les cages sont guidées radialement (fig. 2) par l'un de ces trois moyens :

  • les éléments roulants
  • la bague intérieure
  • la bague extérieure 

Les cages guidées par les éléments roulants permettent au lubrifiant de pénétrer facilement dans le roulement. Les cages centrées sur les bagues permettent un guidage plus précis et sont généralement utilisées lorsque les roulements doivent supporter des vitesses élevées, de hauts niveaux de vibrations ou des forces d'inertie dues aux mouvements de l'ensemble du roulement.

Les principaux types de cages sont :

  • Les cages embouties (fig. 3)
    Les cages embouties (en acier ou laiton) sont légères et peuvent résister aux températures élevées.

  • Les cages usinées en métal (cages massives) (fig. 4)
    Les cages usinées en métal sont en laiton ou parfois en acier ou en alliage léger. Elles permettent des niveaux élevés de vitesse, de température, d'accélération ou de vibrations.

  • Les cages en polymère (fig. 5)
    Les cages en polymère sont en polyamide 66 (PA66), en polyamide 46 (PA46) ou parfois en polyétheréthercétone (PEEK) ou d'autres matériaux polymères. Grâce à leurs bonnes propriétés de glissement, les cages en polymère produisent peu de frottement et permettent donc des vitesses élevées. Dans des conditions de mauvaise lubrification, ces cages réduisent le risque de grippage et de dommages secondaires car elles peuvent fonctionner pendant un certain temps avec une lubrification limitée.

  • Les cages brochées (fig. 6)
    Les cages brochées en acier nécessitent des rouleaux percés et ne sont utilisées qu'avec des roulements à rouleaux de grandes dimensions. Ces cages sont relativement légères et peuvent intégrer un grand nombre de rouleaux.

Étanchéité intégrée

Une étanchéité intégrée peut améliorer considérablement la durée de service du roulement car elle retient le lubrifiant à l'intérieur et empêche la pénétration d'impuretés. Les roulements SKF sont disponibles avec différents dispositifs d'étanchéité :

  • Flasques
    L'espace entre le flasque et la bague intérieure est petit. Les roulements équipés de flasques (fig. 7) sont utilisés lorsque les conditions de fonctionnement sont relativement propres ou lorsqu'un frottement réduit est important en raison de la vitesse ou de la température de fonctionnement.

  • Joints
    Les roulements équipés de joints sont préférables pour les montages où la contamination est modérée. Lorsque la présence d'eau ou d'humidité ne peut pas être évitée, on utilise en général des joints frottants (fig. 8). Ces joints entrent en contact positif avec la surface de glissement sur l'une des bagues du roulement. Les joints à faible frottement (fig. 9) et les joints non frottants (fig. 10) peuvent supporter les mêmes vitesses que les roulements avec flasques, mais offrent une meilleure performance d'étanchéité.
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