Usure

En règle générale, il n'y a pas d'usure notable des roulements. Cependant, une usure peut survenir suite à la pénétration de particules étrangères dans le roulement ou lorsque la lubrification n'est pas satisfaisante. Des vibrations sur les roulements à l'arrêt peuvent également provoquer de l'usure.

Usure causée par des particules abrasives

De petites particules abrasives comme des saletés ou des copeaux ayant pénétré dans le roulement par certains moyens, provoquent une usure des pistes, des éléments roulants et de la cage. La surface se ternit à un degré qui varie suivant la grosseur et la nature des particules abrasives. Il arrive que les particules d'usure des cages en laiton deviennent vert-de-gris puis donnent à la graisse légèrement colorée une teinte verdâtre.
La quantité de particules abrasives augmente progressivement au fur et à mesure que le matériau est éliminé par usure des surfaces de contact et de la cage. L'usure s'accélère ensuite et, finalement, les surfaces sont usées à un tel point que le roulement devient inutilisable. Il n'est cependant pas nécessaire de rebuter les roulements qui sont seulement légèrement usés. Ils peuvent être réutilisés après le nettoyage.
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Petites empreintes autour des pistes et des éléments roulants. Surfaces ternies, usées.Manque de propreté avant et pendant l'opération de montage.Déballer le roulement juste avant le montage. Garder l'atelier propre et utiliser des outils nettoyés.Bague extérieure d'un roulement à rotule sur rouleaux présentant des pistes usées par des particules abrasives. Il est facile de déterminer où la ligne de division se trouve entre les sections usées et non usées (fig. 1).
Graisse décolorée en vert.Joints inefficacesVérifier et, si possible, améliorer l'étanchéité. 
Lubrifiant contaminé par des particules provenant de la cage en laitonUtiliser toujours du lubrifiant frais et propre. Essuyer les graisseurs. Filtrer l'huile. 

Usure causée par une lubrification inadéquate

Si la quantité de lubrifiant n'est pas suffisante ou si le lubrifiant a perdu ses propriétés lubrifiantes, un film d'huile avec une capacité de charge suffisante ne peut pas se former. Un contact métal contre métal se produit entre les éléments roulants et les pistes. Dans sa phase initiale, l'usure résultante a environ le même effet que l'affûtage. Les pointes des aspérités microscopiques qui subsistent après le processus de production se détachent, et dans le même temps, un certain effet de roulage est obtenu. Cela donne aux surfaces concernées un degré variable de finition miroitante. À ce stade, une fatigue de surface peut également survenir, voir la section Fatigue de surface.
Si le lubrifiant a été utilisé dans sa totalité, la température va augmenter rapidement. Le matériau durci va s'amollir et la surface va prendre des teintes allant du bleu au brun. La température peut également devenir si élevée que cela provoquera un grippage du roulement.
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Surfaces usées, généralement miroitantes et, à un stade ultérieur, présentant une décoloration allant du bleu au brun.La lubrification a progressivement disparu ou a perdu ses propriétés lubrifiantes.Vérifier que le lubrifiant atteint le roulement.
Relubrification plus fréquente.
Bague extérieure d'un roulement à rotule sur rouleaux insuffisamment lubrifiée. Les pistes ont une finition miroitante (fig. 2).
Roulement cylindrique avec surface miroitante résultant d'un manque de lubrifiant (fig. 3).

Usure causée par des vibrations

Lorsqu'un roulement est à l'arrêt, il n'y a pas de film lubrifiant entre les éléments roulants et les pistes. L'absence de film lubrifiant produit un contact métal contre métal et les vibrations provoquent de petits mouvements relatifs des éléments roulants et des bagues. Suite à ces mouvements, de petites particules se détachent des surfaces et cela conduit à la formation de creux dans les pistes. Ce dommage est appelé faux effet « Brinell » mais également effet d'ondulation. Les billes produisent des cavités sphériques tandis que les rouleaux provoquent des cannelures.
Dans de nombreux cas, il est possible de constater la présence de rouille rouge au fond des creux. Cela est dû à l'oxydation des parties détachées, qui ont une zone large par rapport à leur volume, du fait de leur exposition à l'air. Il n'y a jamais aucun dommage visible sur les éléments roulants.
Plus l'énergie dégagée par les vibrations est importante, plus l'endommagement va être sévère. Le temps pendant lequel se produit le jeu interne du roulement ainsi que son importance ont également une incidence sur l'évolution mais la fréquence des vibrations ne semble pas avoir un quelconque impact significatif.
Les roulements à rouleaux ont montré qu'ils étaient plus sujets à ce type de dommages que les roulements à billes. La raison avancée en est généralement que les billes peuvent rouler dans toutes les directions. Les rouleaux, quant à eux, ne roulent que dans une direction, le mouvement dans les autres directions prenant la forme d'un glissement. Les roulements à rouleaux cylindriques sont les plus sujets à ce phénomène.
Les cannelures provoquées par les vibrations ressemblent quelquefois beaucoup aux cannelures produites par le passage d'un courant électrique. Cependant, dans ce dernier cas, le fond du creux est de couleur noire, non brillant ou corrodé. Les dommages causés par le courant électrique sont aussi caractérisés par le fait que les éléments roulants et les pistes sont également marqués.
Les roulements endommagés du fait des vibrations sont souvent présents sur des machines à l'arrêt et sont situés à proximité de machines produisant des vibrations. À titre d'exemple, on peut citer les ventilateurs de transformateurs, les groupes électrogènes de secours et les machines auxiliaires de navires. Les roulements sur les machines transportées par rail, route ou mer peuvent également présenter des dommages dus aux vibrations.
Lorsque des machines soumises à des vibrations constantes sont concernées, il est primordial que le risque d'endommagement des roulements soit pris en compte dès la conception. En conséquence, lorsque cela est possible, des roulements à billes doivent être utilisés plutôt que des roulements à rouleaux. La capacité des roulements à billes à supporter les vibrations sans dommages peut également être améliorée de manière significative en appliquant une charge préaxiale à l'aide de ressorts (fig. 4). Un bain d'huile, dans lequel tous les éléments roulants dans la zone de charge sont immergés dans l'huile, constitue également une protection satisfaisante. Une base amortissant les vibrations aide également à prévenir les dommages.
Les roulements sur les machines qui doivent être transportées peuvent être protégés en bloquant l'arbre, ce qui empêche les petits mouvements qui ont un effet très néfaste sur les roulements.
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Creux dans les pistes. Ces creux sont rectangulaires sur les roulements à rouleaux et circulaires sur les roulements à billes. Le fond des creux peut être brillant ou mat et rouillé.Le roulement a été exposé à des vibrations à l'arrêt.Fixer le roulement pendant le transport par précharge radiale.
Prévoir une base amortissant les vibrations.
Lorsque cela est possible, utiliser des roulements à billes au lieu de roulements à rouleaux.
Utiliser la lubrification par bain d'huile, lorsque cela est possible.
La bague extérieure d'un roulement à rouleaux coniques a été endommagée par des vibrations pendant le fonctionnement (fig. 5).
Vibrations provoquant un endommagement de la bague d'un roulement à rouleaux cylindriques. L'endommagement s'est produit alors que le roulement était à l'arrêt (fig. 6).
Les bagues intérieure et extérieure d'un roulement à rouleaux cylindriques sont exposées à des vibrations. La bague intérieure a changé de position (fig. 7).
La bague extérieure du roulement à rotule sur billes est endommagée par des vibrations. Le roulement n'a pas tourné du tout (fig. 8).
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