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 les approches suivantes : 

  • Si vous connaissez les conditions de fonctionnement relatives à la lubrification et à la contamination 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 la plupart des autres cas, utilisez la durée nominale SKF. 
  • Toutefois, pour les roulements hybrides, utilisez le SKF Generalized Bearing Life Model. 
Qu’est-ce qu'une durée nominale et pourquoi l’utiliser ?
La résistance à la fatigue d'un roulement correspond au nombre de tours (ou du nombre d'heures de fonctionnement une vitesse constante) que le roulement supporte avant que n'apparaisse le premier signe de fatigue du métal (fatigue de contact (RCF)) ou écaillage) sur l’une de ses bagues ou l’un de ses éléments roulants. Des tests en laboratoire et l’expérience pratique montrent des écarts considérables dans la résistance à la fatigue de roulements identiques fonctionnant dans des conditions identiques.

Lorsque vous souhaitez éviter les défaillances dues à la fatigue du roulement avant que votre application atteigne sa durée de vie souhaitée, vous pouvez utiliser une approche statistique pour déterminer la taille du roulement. La durée nominale L10 est la résistance à la fatigue que 90 % d’un groupe suffisamment important de roulements identiques, fonctionnant dans des conditions identiques, peuvent espérer atteindre ou dépasser.

La durée nominale L10 est un outil éprouvé et efficace qui peut servir à déterminer le dimensionnement du roulement adéquat pour éviter les défaillances dues à la fatigue. Comparez la durée nominale calculée à la durée de service attendue de votre application de roulements. Vous pouvez vous appuyer sur l’expérience acquise lors de sélections précédentes, le cas échéant, ou utiliser les valeurs indicatives de durée pour différentes applications de roulements indiquées dans le tableau 1 et le tableau 2.
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 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
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 :

L10 m = 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.

SKF Generalized Bearing Life Model
Le SKF Generalized Bearing Life Model (GBLM) permet de prévoir la durée nominale des roulements et les conditions de fonctionnement, qui ne sont pas couvertes par d’autres modèles de durée de vie des roulements. Le SKF GBLM sépare les modes de défaillance en surface et en sous-couche (fig. 1). Le modèle évalue la fatigue en surface à partir de modèles tribologiques avancés et la fatigue en sous-couche à partir d’un modèle de contact de roulement classique de Hertz. Il comprend les effets de la lubrification, de la contamination et des propriétés de surface sur une piste, qui influent sur la répartition des contraintes dans la zone de contact de roulement.

La représentation mathématique générale utilisée pour calculer la durée nominale est :

SKF GBLM


LnGM durée nominale (à 100 – n1) % de fiabilité) selon le SKF GBLM [millions de tours]
a1facteur de correction de durée pour la fiabilité (tableau 3, valeurs conformes à ISO 281)
L10.surfdurée nominale en surface (à 90 % de fiabilité) selon le SKF GBLM [millions de tours]
L10.sub
durée nominale en sous-couche (à 90 % de fiabilité) selon le SKF GBLM [millions de tours]
econstante mathématique : ~ 2,718

Le SKF GBLM est disponible pour les roulements hybrides. Vous pouvez utiliser SKF Bearing Select pour calculer la durée nominale des roulements en fonction du SKF GBLM.


1) L'indice n représente la probabilité de défaillance, qui est la différence entre la fiabilité requise et 100 %.
Calcul de la durée de vie d'un roulement dans des conditions de fonctionnement variables

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


L10 mdurée 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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