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Notions de base sur les roulements

À quoi servent les roulements ?

Les roulements soutiennent et guident, avec un frottement minimal (fig. 1), des éléments de machine en rotation ou oscillation – tels que des arbres, axes ou roues – et transfèrent les charges entre les composants de la machine. Les roulements permettent une précision élevée et un faible frottement pour atteindre des vitesses de rotation élevées tout en réduisant le bruit, la chaleur, la consommation d'énergie et l'usure. Ces éléments de machine rentables et remplaçables sont en général conformes à des normes nationales ou internationales.

Roulements à billes et à rouleaux

Deux types d'éléments roulants de base permettent de distinguer deux types de roulements de base :

  • La bille → roulement à billes
  • Le rouleau → roulement à rouleau

Les billes et les rouleaux entrent en contact avec les pistes de manière différente.

Les billes entrent en contact ponctuel avec les pistes des bagues (fig. 2). Avec l'augmentation des charges agissant sur le roulement, le point de contact devient une zone elliptique. La petite zone de contact produit un faible frottement de roulement, ce qui permet aux roulements à billes de supporter des vitesses élevées mais limite également leur capacité de charge.

Les rouleaux entrent en contact linéaire avec les pistes des bagues (fig. 3). Lorsque la charge agissant sur le roulement augmente, la ligne de contact prend une forme quelque peu rectangulaire. En raison de la zone de contact plus large et, par conséquent, du frottement plus élevé, un roulement à rouleaux peut supporter des charges plus importantes, mais des vitesses plus lentes, qu'un roulement à billes de la même taille.

Roulements radiaux et butées

Les roulements sont classés en deux groupes en fonction de la direction de la charge qu'ils supportent en premier lieu :

  • Roulements radiaux
    Les roulements radiaux supportent des charges principalement perpendiculaires à l'axe de l'arbre. Certains roulements radiaux ne peuvent supporter que des charges purement radiales, tandis que la plupart peuvent supporter certaines charges axiales dans une direction et, dans certains cas, dans les deux directions (fig. 4).

  • Butées
    Les butées supportent des charges agissant principalement le long de l'axe de l'arbre. En fonction de leur conception, les butées peuvent supporter des charges purement axiales dans une ou les deux directions (fig. 5) et certaines peuvent également supporter des charges radiales (charges combinées, fig. 6). Les butées ne peuvent pas supporter des vitesses aussi élevées que les roulements radiaux de mêmes dimensions.

L'angle de contact (fig. 7) détermine le groupe auquel appartient le roulement. Les roulements avec un angle de contact ≤ 45° sont des roulements radiaux et les autres sont des butées.

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