Qu’est-ce qu’un roulement ? Définition et types de roulements
Dans cet article, nous expliquons qu’est-ce qu’un roulement, son fonctionnement et les différents types de roulements utilisés en industrie.
Qu’est-ce qu’un roulement mécanique ? Définition et rôle industriel
Dans le domaine de la mécanique et de l’industrie, le roulement est un composant essentiel, souvent discret, mais absolument indispensable au bon fonctionnement des machines. Présent dans de nombreux équipements industriels, automobiles ou électromécaniques, il joue un rôle clé dans la performance, la fiabilité et la durabilité des systèmes mécaniques.
Définition d’un roulement mécanique
Un roulement est un organe mécanique conçu pour guider un mouvement en rotation tout en réduisant les frottements entre deux pièces en mouvement. Il permet de supporter des charges (radiales, axiales ou combinées) tout en assurant une rotation fluide et précise.
Grâce à l’utilisation d’éléments roulants (billes, rouleaux ou aiguilles), le roulement limite les pertes d’énergie, réduit l’usure des composants et améliore le rendement global des machines.
Un roulement se compose généralement de plusieurs éléments essentiels : une bague intérieure, une bague extérieure, des éléments roulants (billes ou rouleaux) ainsi qu’une cage destinée à maintenir leur espacement.
Exemple d'une composition d'un roulement
Illustration non contractuelle – la composition d’un roulement peut varier selon le modèle.
► BAGUE EXTÉRIEURE
La bague extérieure est l’élément du roulement qui est fixé au logement du roulement et ne tourne pas. Elle supporte les éléments roulants de l’autre côté.
Elle possède aussi un chemin de roulement.
► BAGUE INTÉRIEURE
La bague intérieure est la partie du roulement qui est généralement montée sur l’arbre rotatif, tourne solidairement avec celui-ci et supporte les éléments roulants. Elle joue un rôle essentiel dans la transmission du mouvement et des efforts mécaniques.
Elle possède une piste (ou chemin) de roulement, une surface usinée sur laquelle les éléments roulants se déplacent.
► ÉLÉMENTS ROULANTS
Les éléments roulants assurent la fonction principale du roulement : permettre la rotation avec un minimum de frottement. Selon l’application et les charges à supporter, ils peuvent prendre différentes formes :
- Billes
- Rouleaux cylindriques
- Rouleaux coniques
- Rouleaux sphériques
- Aiguilles
Ils circulent sur les chemins de roulement des bagues intérieure et extérieure, répartissant uniformément les charges et améliorant la capacité de charge, la précision et la performance globale du roulement. Ils sont maintenus espacés et sont guidés par la cage.
► CAGE
La cage a pour fonction de maintenir un espacement régulier entre les éléments roulants et de les guider pendant la rotation.
Selon les conditions d’utilisation (vitesse, température, environnement), la cage peut être fabriquée en différents matériaux :
- Acier
- Laiton
- Polyamide
La cage contribue directement à la fiabilité, au rendement et à la durée de vie du roulement.
À quoi sert un roulement ?
Le rôle principal d’un roulement est de :
- Réduire les frottements mécaniques
- Faciliter la rotation des arbres
- Supporter des charges importantes
- Améliorer la durée de vie des équipements
- Limiter l’échauffement et les vibrations
Sans roulement, les pièces mécaniques seraient soumises à des frottements excessifs, entraînant une usure rapide, une surconsommation d’énergie et des pannes fréquentes.
Les principaux types de roulements
Il existe plusieurs sous-familles de roulements, chacune adaptée à des usages spécifiques :
► Roulement à billes
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Polyvalents et très répandus, les roulements à billes supportent principalement des charges radiales et, dans une moindre mesure, des charges axiales. Ils offrent une faible friction et conviennent aux vitesses élevées. Les roulements à billes utilisent des billes comme éléments roulants. La surface de contact entre les billes et les chemins de roulement se caractérise par un point. |
► Roulement à rouleaux coniques
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Conçus pour supporter des charges combinées (radiales et axiales), ils sont particulièrement adaptés aux applications soumises à de fortes contraintes, comme les transmissions et moyeux. Les roulements à rouleaux coniques se composent de chemins de roulement sur les bagues intérieures et extérieures. Les éléments roulants sont des rouleaux coniques, présentant une large ligne de contact bagues/éléments roulants. |
► Roulement à rouleaux cylindriques
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Idéaux pour les charges radiales élevées, ces roulements offrent une grande rigidité et une excellente résistance mécanique, tout en permettant des vitesses de rotation importantes. Les roulements à rouleaux cylindriques se caractérisent par une ligne de contact entre les éléments roulants et les bagues intérieure/extérieures, ce qui a pour effet d’optimiser la répartition des charges sur une large surface. |
► Roulement à rotule sur rouleaux
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Ces roulements à rotule sur rouleaux compensent les désalignements tout en supportant des charges lourdes. Ils sont parfaitement adaptés aux environnements industriels exigeants et aux applications soumises à des vibrations. |
► Roulement à aiguilles
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Compacts et légers, les roulements à aiguilles supportent de fortes charges radiales malgré un encombrement réduit. Ils sont utilisés lorsque l’espace disponible est limité. Les éléments roulants se caractérisent par leur forme longue et fine rappelant des aiguilles. |
► Butées
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Les butées sont spécialement conçues pour supporter des charges axiales uniquement. Elles sont utilisées lorsque l’effort s’exerce dans l’axe de rotation, avec ou sans charge radiale selon le modèle. |
Où trouve-t-on des roulements ?
Les roulements sont présents dans une multitude d’équipements, notamment :
- Moteurs électriques
- Motoréducteurs
- Convoyeurs industriels
- Machines-outils
- Pompes et ventilateurs
- Véhicules industriels et agricoles
Dans l’industrie, un roulement défectueux peut entraîner l’arrêt complet d’une installation, d’où l’importance de choisir un modèle adapté et de qualité.
Comment choisir le bon roulement ?
Le choix d’un roulement dépend de plusieurs critères techniques :
- Type de charge (radiale, axiale ou combinée)
- Vitesse de rotation
- Environnement (poussière, humidité, température)
- Dimensions et tolérances
- Durée de vie souhaitée
Un mauvais choix peut provoquer une usure prématurée, des vibrations excessives ou des pannes coûteuses.
Pour aller plus loin, voici les réponses aux questions les plus fréquentes sur les roulements mécaniques.
FAQ – Tout savoir sur les roulements
Qu’est-ce qu’un roulement mécanique ?
Un roulement mécanique est un composant qui permet de guider une pièce en rotation en réduisant les frottements et en supportant des charges radiales et/ou axiales.
Comment fonctionne un roulement à billes ?
Un roulement à billes utilise des billes placées entre deux bagues. Les billes roulent sur des chemins de roulement pour limiter la friction et permettre une rotation fluide.
Quels sont les différents types de roulements ?
Les principaux types de roulements sont : roulements à billes, roulements à rouleaux (cylindriques ou coniques), roulements à aiguilles, roulements à rotule sur rouleaux et butées.
Comment choisir le bon roulement industriel ?
Le choix dépend du type de charge, de la vitesse de rotation, de l’environnement, des dimensions et de la durée de vie souhaitée. Un mauvais choix peut générer usure, vibrations et pannes.
L’expertise Texime dans les roulements industriels
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