Familles de roulements (7/8) : Roulements à rotule sur rouleaux

Le roulement à rotule rouleaux est l’un des plus populaires dans le cadre des applications à fortes charges : il reprend à son compte l’avancée majeure apportée par le roulement à rotule sur billes en 1907, à savoir la reprise du mésalignement, mais augmente de surcroît considérablement la capacité de charge, grâce aux deux rangées de rouleaux dont il est pourvu.

Le concept va en effet plus loin que son homologue à billes : les rouleaux eux-mêmes sont usinés en forme de tonnelets, ce qui leur permet d’épouser parfaitement la forme de la piste extérieure. Comme on peut le voir sur l’image ci-dessous, ils peuvent ainsi à la fois reprendre des charges très élevées, qu’elles soient radiales ou axiales, et en même temps supporter le mésalignement.

L’apport en terme de durée de vie est énorme : les efforts parasites suite à des mésalignements dans des applications fortement chargées se voient largement diminuées grâce à l’effet rotule.

Chez la grande majorité des constructeurs, le roulement comporte désormais une rainure centrale sur la bague extérieure pourvue de trous permettant la lubrification du roulement par le centre de ce dernier, et couvrir ainsi idéalement les deux rangées.

Le roulement existe en version a alésage conique ou cylindrique. Dans le premier cas, le roulement se monte traditionnellement sur manchon de serrage (parfois sur un axe à portée conique) et requiert le suivi d’une procédure de montage très précise pour le réglage du jeu final. La mesure du jeu se fait à l’aide de jauges d’épaisseur tout au long de l’avancement du roulement sur son cône, jusqu’à atteindre le jeu requis. Dans le second cas, le jeu final est essentiellement défini par les tolérances d’ajustement et se monte à chaud, le plus souvent grâce à un chauffe-roulement à induction.

Nous ne saurions trop vous conseiller de vous approvisionner auprès des leaders du marché pour ce type de roulement. Les évolutions générationnelles que ce roulement a connu sont nombreuses et concernent des éléments critiques : design des rouleaux, design de la cage ou encore présence éventuelle d’une bague de guidage supplémentaire. Les traitements thermiques se sont vu aussi grandement améliorés au fil du temps, pour une meilleure tenue contre les impuretés et les conditions de lubrification difficiles.

Utilisé principalement dans les machines critiques, largement au-dessus de la moyenne en terme de prix, et à la disponibilité souvent capricieuse, c’est le roulement type sur lequel vous ne devriez jamais transiger en terme de qualité ou d’approvisionnement.

Applications :

– Ventilateurs

– Broyeurs

– Cribles

– Vis-sans-fin

– Réducteurs

Exemple de désignation :  22310 EK, 22228-E1-K, 23026 EJW33, BS2-2208-2CSK, 239/500 CAK/W33

Le roulement à rotule sur rouleaux est régulièrement associé à un palier standard (à semelle ou applique) associé : SNL, FNL, SNV, SOE,..

Du roulement rotule sur billes vers celui à rouleaux ?

 

La question est récurrente :  est-il possible d’augmenter la durée de vie en passant d’un roulement à rotules sur billes vers un roulement à rotule sur rouleaux ? Les paliers standards permettant l’interchangeabilité, on peut en effet se poser la question.

En théorie oui : une charge dynamique de base plus élevée donne, après calcul, un résultat en terme de durée de vie ISO (L10h) plus élevé, et oui, dans bien des cas cela se vérifiera dans la pratique. Malheureusement, la formule ne tient pas compte des autres phénomènes d’usure pouvant se produire au sein du roulement, en particulier celui de l’usure par glissement.

En effet, entre un roulement à rotule sur billes et un roulement à rotule sur rouleaux, le saut en terme de capacité de charge peut parfois être tel qu’il créera malencontreusement une situation de sous-charge, propice à l’usure de la piste par glissement des rouleaux.

Il est donc indispensable de procéder à un calcul de charge minimale requise avant de décider le changement, avec de préférence l’aide d’un ingénieur d’application du roulementier. Reste ensuite à s’assurer que les opérateurs sont formés et outillés pour le montage, nettement peu plus délicat que le précédent…