Durée de vie d’un roulement

Connaitre la durée de vie d’un roulement est primordial dans le domaine de la mécanique. Elle dépend fortement des conditions de travail du roulement ainsi que de sa caractéristique principale.

Pour calculer cette durée de vie il faut bien respecter l’ordre de cet article.

P

P : Charge dynamique équivalente

Fr : Force radial appliqué au roulement

Fa : Force axiale appliqué au roulement

Pour déterminer les coefficients X et Y on utilise le tableau suivant :

roulement-coefficient-X-et-Y-e1355009417806

C : Charge dynamique de base (donnée par les constructeurs)

Une fois la valeur de P obtenue, on passe au calcul de L10 (fiabilité à 90%).

L10

Avec :

L10 : durée de vie en millions de tours

n = 3 pour les roulements à billes

n = 103 pour les roulements à rouleaux

Pour avoir une meilleure fiabilité, on utilise la formule suivante :

Ln

  • L5 (fiabilité de 95%) : a = 0.62
  • L4 (fiabilité de 94%) : a = 0.53
  • L3 (fiabilité de 97%) : a = 0.44
  • L2 (fiabilité de 98%) : a = 0.33
  • L1 (fiabilité de 99%) : a = 0.21

Pour convertir la durée de vie en heure, on utilise la formule suivante :

L10h

N : Vitesse de rotation en tr/min

Les roulements

Les roulements sont utilisés dans les articulations pivots tournant à vitesse élevée et dont l’utilisation est régulière.

Le logement prévu pour accueillir un roulement doit avoir de bons états de surface. Son montage se fait ajusté sur l’arbre (H7h6 avec un Ra de 0.8µm) et serré dans l’alésage (H7m6 avec un Ra de 0.8µm).

Les roulements sont fait soit en acier soit en inox, on privilégiera l’inox pour les utilisations dans des environnements corrosif. Pour chaque matériaux il y a deux types de roulements, avec cache en plastique pour les protéger de la poussière et étanche pour les protéger des environnements très humide, immergés ou partiellement immergé.

Il existe aussi 5 familles de roulements : à billes, à rouleaux coniques, à rouleaux cylindriques, à aiguilles et le roulement rotule à rouleaux.

Roulements à billes :

Il existe deux sortes de roulements à billes, soit à contacts droits soit à contacts obliques.

Les roulements à billes à contacts droits (très économiques), sont les plus utilisés. Ils supportent tous les types de charges, , axiales, radiales ou combinées, tant qu’elles restent modérées.

Les roulements à billes à contacts obliques supportent tous les types de charges axiales, uniquement dans un sens. Ils doivent être montés au minimum par paire et en opposition. La version à deux rangées peut être utilisée seule dans le cas d’un arbre court.

Roulements à rouleaux coniques :

Ils supportent des efforts radiaux et axiaux importants. Ce type de roulement est idéal pour les guidages de précision devant subir de gros efforts. On associe généralement ces roulements par paire et en opposition (montage en O ou en X ).

Roulements à rouleaux cylindriques :

Ils supportent un léger défaut d’alignement. Il y a deux sortes de roulements à rouleaux :

  • Sur deux rangées de billes, ils supportent des charges radiales élevées
  • Sur deux rangées de rouleaux, ils supportent des charges radiales plus élevées

Roulements à aiguilles :

Ils ressemblent aux roulements à rouleaux, mais ses éléments roulants ont un diamètre beaucoup plus petit, donc moins encombrant. Ils sont surtout utilisés lorsque l’espace radial est petit.

Roulements à rotule à rouleaux :

Ils acceptent un grand déversement relatif des deux bagues. Ils sont généralement utilisés pour le guidage en rotation d’arbres très longs, pour lesquels il est impossible d’aligner les portées lors de leur réalisation.