Qu’est-ce que le roulement ?

Le mot porter est dérivé de l'ours, qui signifie soutenir ou porter.

Lorsqu'il y a un mouvement relatif entre deux pièces et si une pièce supporte l'autre, la pièce de support est appelée roulement.

Ainsi, un roulement est un élément mécanique d'une pièce de machine qui supporte un autre élément ou pièce mécanique qui est en mouvement relatif avec lui.

Le mouvement relatif peut être linéaire ou rotatif.

Comme dans le cas de la traverse et des guides du moteur, les guides agissent comme des roulements et le mouvement relatif est linéaire. De même, les voies des fraiseuses et des machines planaires peuvent être assimilées à des roulements.

Comme dans le cas des broches de tour, des perceuses et aléseuses, des essieux d'automobiles, des vilebrequins, etc., le mouvement relatif entre celles-ci et le roulement est rotatif.

Besoin de roulements.

Dans presque tous les types de machines, le mouvement ou la puissance doit être transmis par les arbres rotatifs, qui à leur tour sont maintenus par les roulements.

Ces roulements permettent la rotation libre et douce des arbres avec un minimum de friction. La perte de puissance ou de mouvement peut être minimisée grâce à une lubrification appropriée des surfaces d'appui.

La nécessité ou le besoin des roulements répond aux deux objectifs suivants.

1. Pour fournir un support aux arbres rotatifs.

2. Pour permettre une rotation libre et douce des arbres.

3. Pour supporter des charges de poussée et radiales.

Types de roulements.

Généralement, les roulements peuvent être classés en deux types comme suit :

1. Roulements à contact glissant et ;

2. Roulements à contact ou roulements antifriction.

1. Roulements à contact coulissant ;

Les roulements à contact glissant et les arbres ont un mouvement relatif en raison de leur glissement les uns par rapport aux autres. En général, tous les roulements qui n'utilisent pas de rouleaux ni de billes peuvent être qualifiés de roulements à contact glissant.

Les roulements à contacts coulissants sont divisés en types suivants.

je. Ligne droite ou roulement de guidage ;

Si la direction du mouvement relatif et le glissement des surfaces sont parallèles, le roulement est appelé roulement de ligne droite ou roulement de guidage, par exemple, les guides sur les traverses de moteur, les voies des fraiseuses et les broches des machines de forage et d'alésage.

ii. Roulement radial ou à billes ;

Si le mouvement relatif entre l'arbre et le roulement est rotatif et si la charge agit perpendiculairement à l'axe de l'arbre ou le long du rayon de l'arbre, le roulement est appelé roulement à billes ou roulement radial.

La partie de l'arbre entourée par le roulement est appelée tourillon.

iii. Palier de butée ;

Si la charge sur le roulement est parallèle à l'axe de l'arbre, le roulement est appelé roulement de butée.

iv. Marchepied ou roulement de pivot ;

Dans les butées, si l'extrémité de l'arbre se termine par un appui vertical sur la surface d'appui, on parle de roulement à pied ou de roulement à pivot.

v. Roulement à collier ;

Dans les roulements de butée, si les extrémités de l'arbre s'étendent au-delà et à travers la surface d'appui, on parle de roulement à collier. L'axe de l'arbre reste horizontal.

vi. Roulement à douille ;

Un type simple de roulement à bagues est illustré dans la ##Fig. 1.8 ci-dessous. Il se compose d'un corps en fonte et d'une douille en laiton ou en bronze.

Le corps a une base rectangulaire. La base est creuse pour minimiser la surface d'usinage. Deux trous elliptiques sont prévus à la base pour boulonner le roulement.

Un trou d'huile est prévu au sommet du corps qui traverse la douille. Ainsi, la lubrification peut être effectuée pour l'arbre et la douille à travers le trou d'huile.

Le diamètre intérieur de la douille est égal au diamètre de l'arbre. La douille est fixée par une vis sans tête afin d'empêcher sa rotation ou son glissement avec l'arbre.

Si la douille s'use, elle est remplacée par une neuve. L'arbre peut être inséré dans le roulement uniquement par son extrémité. C'est un inconvénient de ce roulement.

Le roulement à bagues trouve une application dans les charges légères et les basses vitesses.

vii. Roulement sur socle ;

Le roulement de socle est communément connu sous le nom de bloc Plummer. On l'appelle également roulement à billes divisé ou divisé.

Il se compose d'un bloc en fonte appelé socle, d'un capuchon en fonte, de laiton en bronze en deux moitiés, de deux tampons à tête carrée en acier doux et de deux jeux de contre-écrous hexagonaux, comme indiqué sur la ##Fig. 1.9 ci-dessous.

Le roulement est de type fendu ; il est divisé en deux moitiés.

La partie supérieure est appelée capuchon et est fixée au corps principal appelé socle au moyen de boulons à tête carrée et d'écrous hexagonaux.

Cette division ou division du roulement facilite la mise en place et le retrait faciles de l'arbre ainsi que des moitiés de la douille fendue.

Les buissons fendus sont appelés laitons ou marches.

Un ajustement est prévu dans une douille fendue inférieure qui s'insère dans le trou prévu dans le corps.

De sorte que la rotation de la douille est empêchée avec l'arbre, et le mouvement axial est empêché au moyen de brides à collier aux extrémités.

Le matériau de la douille fendue est le laiton, le bronze, le métal blanc, etc.

L'arbre repose sur la douille fendue inférieure. La douille fendue supérieure est placée sur l'arbre et enfin, le capuchon est serré.

Un petit jeu est laissé entre le capuchon et le corps, ce qui facilite l'abaissement du capuchon en raison du sauvetage de la douille avec de nouvelles garnitures.

Ce roulement trouve son application à grande vitesse et dans des directions variables de la charge.

viii. Roulement de marchepied ou roulement de pivot.

Dans le cas d'un roulement à pied ou d'un pivot, la pression agit parallèlement à l'axe de l'arbre et l'arbre repose dans le roulement à une de ses extrémités.

Il se compose d'un bloc ou d'un corps circulaire vertical en fonte avec une base rectangulaire et une douille en bronze, comme le montre la ##Fig. 1.10 ci-dessous.

Le bloc a une extrémité ouverte à travers laquelle l'arbre est inséré. L'arbre repose verticalement sur un disque en acier présentant une forme concave.

Le disque est empêché de tourner avec l'arbre au moyen d'une goupille qui est à moitié insérée dans le disque et le corps.

La rotation de la douille avec l'arbre est empêchée au moyen d'un serrage prévu au niveau de son col juste en dessous du collier.

Ces roulements trouvent des applications dans les machines textiles, papetières, etc., utilisées pour des charges légères et des vitesses faibles.

Dans les roulements à pas, la lubrification est difficile car l'huile est projetée vers l'extérieur depuis le centre par la force centrifuge.

2. Roulements à contact ou roulements antifriction.

Dans les roulements à contact, le mouvement relatif entre l’arbre et le roulement est dû au roulement des billes et des rouleaux utilisés dans les roulements.

C'est pourquoi on les appelle roulements à roulement ou roulements à billes et à rouleaux.

Le frottement des roulements est bien moindre que celui des roulements à contact glissant, et il y a moins d'abrasion des machines qui nécessitent souvent des démarrages et des arrêts sous charge.

Par conséquent, ces roulements sont appelés roulements antifriction.

Il existe deux types de roulements antifriction, et ils le sont :

1. Roulements à billes et ;

2. Roulement à rouleaux.

je. Roulements à bille;

Les billes sphériques sont utilisées dans les roulements à billes.

Il existe deux types de roulements à billes ;

(je) Roulements radiaux à billes et (ii) Roulements à billes de poussée.

Roulements radiaux à billes sont utilisées pour supporter les charges radiales ou les charges perpendiculaires à l'axe des arbres, tandis que les butées sont utilisées pour les charges de poussée, c'est-à-dire les charges agissant parallèlement à l'axe de l'arbre.

Butées à billes sont utilisés pour supporter des charges de poussée sur les arbres.

Ils sont constitués de billes d'acier trempé placées entre deux courses. Les courses sont des anneaux rainurés en acier trempé. Une bague tourne avec l'arbre et une autre est fixée dans le boîtier du roulement.

Les billes sont maintenues en position au moyen de cages. Les cages sont des séparateurs de billes en laiton embouti.

La disposition des butées simples est illustrée dans la ##Fig. 1.11 ci-dessous. Les butées à billes sont utilisées jusqu'à la vitesse de 2000 tr/min.

Pour des vitesses plus élevées de charges de poussée, des roulements à billes à contact oblique sont utilisés. À grande vitesse, les billes sont expulsées des courses en raison de la force centrifuge développée dans les butées.

ii. Roulements à rouleaux ;

Les roulements à rouleaux peuvent être classés en roulements à rouleaux radiaux et en roulements à rouleaux de butée. Les roulements à rouleaux radiaux et à butée supportent respectivement des charges radiales et de poussée.

Ces deux roulements peuvent être classés en fonction des types de rouleaux utilisés, tels que les roulements à rouleaux cylindriques, les roulements à aiguilles et les roulements à rouleaux coniques.

Comparés aux roulements à billes, les roulements à rouleaux développent plus de friction mais ont une plus grande capacité de charge. Pour les applications à charge légère, on utilise des roulements à billes dont l'entretien est inférieur à celui des roulements à rouleaux de même taille.

Cependant, si la charge est relativement lourde et que les roulements sont susceptibles de subir des chocs, seuls les roulements à rouleaux sont utilisés.

Avantages et inconvénients des roulements à billes et à rouleaux ;

Par rapport aux roulements à contact glissant, les roulements à contact présentent les avantages et les inconvénients suivants.

Avantages.

1. Le frottement de démarrage et de fonctionnement est faible.

2. Le remplacement est facile.

3. Peut être utilisé pour des charges radiales et axiales.

4. La lubrification est simple.

5. Le coût de maintenance est faible.

Désavantages.

1. Coût initial élevé.

2. Difficile de remarquer l'apparition d'une défaillance des roulements.

3. Un usinage de haute précision est requis pour le boîtier de roulement.