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Encyclopédie roulements à billes : toutes les informations techniques sur les roulements à billes

Thèmes traités dans notre encyclopédie roulements à billes :

Composition des roulements à billes

Quelle est la structure d'un roulement à billes ?

Bague intérieure et bague extérieure :

L'adéquation d'un roulement à billes en polymères xiros pour une application donnée dépend en grande partie des matériaux des deux bagues. Nos roulements à billes à faible frottement sont réalisés en polymères hautes performances avec différentes caractéristiques leur permettant d'être utilisés dans de nombreux domaines d'application et de maximiser leur durée de vie.

Cage :

Les cages de nos roulements à billes en polymères sont parfaitement adaptées aux matériaux des bagues intérieure et extérieure quant à leur résistance aux produits chimiques et leur résistance aux températures.

Billes :

Nous utilisons des billes en verre, en polymère ou en céramique en plus des billes en inox. Des billes en verre devraient être utilisées là où la présence de métal n'est pas souhaitable et où une résistance aux produits chimiques est souhaitée. Les billes en polymère rendent les roulements à billes très légers. La variante en inox est très économique et résistante aux températures.

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Qu'es-ce qu'un roulement à billes ?

Notre monde arrêterait-il de se mouvoir s'il n'y avait plus de roulements à billes ?

Une question que l'on se pose rarement, car ce qui est, est. On voit partout la croissance, le développement, le mouvement qui n'arrête pas. Et tout est considéré comme allant de soi. A tel point que l'être humain ne se préoccupe guère de cette petite merveille de la technique qu'est le roulement à billes. On le rencontre tous les jours dans notre quotidien, en se rendant au travail en vélo, en train, en bus ou en voiture. Parce que tous les moyens de locomotion renferment des roulements à billes, de même que les appareils ménagers, les machines dans les salles de sport ou les bowlings. Les roulements à billes sont tout simplement omniprésents. Face à cela, un roulement à billes, qu'est-ce que c'est vraiment ?Depuis l'invention de la machine à vapeur et le début de l'industrialisation, les roulements à billes sont partie intégrante de notre quotidien.

Les roulements à billes et leurs cousins les roulements à aiguilles sont des composants qui réduisent la résistance au frottement par la présence de corps roulants entre une bague intérieure et une bague extérieure. Ils sont utilisés pour maintenir en place axes et arbres et peuvent absorber des forces radiales et/ou axiales en fonction de leur structure. De par leur construction, ils permettent simultanément la rotation de l'arbre ou d'autres composants qui sont logés sur un axe, comme dans une roue par exemple.

Quand doit-on remplacer un roulement à billes ?

Remplacer un roulement à billes ? Il faut le faire quand...

le jeu causé par l'usure a atteint un niveau inacceptable, par exemple lorsque l'arbre « clapote ».
la cage est usée et menace de tomber.
les bagues sont cassées en raison de forces d'impact trop élevées.
les surfaces de roulement des bagues sont visiblement endommagées.
le roulement à billes est bloqué, en présence de grosse saleté par exemple.
les billes (en verre) sont cassées.
un « niveau sonore jamais vu auparavant » est maintenant constaté.
le roulement n'a plus de jeu en raison de dépôts sur les billes.

Pour nos roulements à billes en polymères, cela ne signifie toutefois pas toujours que le roulement doive être remplacé.

Roulement à billes métallique défectueux

Changement nécessaire du roulement à billes : roulement à billes métallique défectueux sur une boîte de vitesses automatique

En présence d'un blocage dû à de la grosse saleté, il est éventuellement possible de rincer le roulement ou de faire sortir la saleté en soufflant , ce qui permet de continuer à utiliser le roulement à billes. Cette opération est possible si les bagues et les billes ne sont pas endommagées.

La limite d'usure est quelque chose que chaque client définie en fonction de son champ d'application. Pour les applications exigeant une grande précision et/ou un positionnement exact, les entretiens devraient avoir lieu à des intervalles plus rapprochés. Les utilisateurs faisant appel à des rouleaux xiros, par exemple, peuvent être moins regardants puisqu'il ne s'agit que de tâches de renvoi simples.

Nos roulements à billes en polymères sont conçus avec un jeu radiale allant d'environ 0,05 à 0,15 mm. Celui-ci leur confère un fonctionnement fluide et un faible couple de décollement. Leur structure ouverte les rend de surcroît très faciles à nettoyer.

Faut-il vraiment lubrifier les roulements à billes ?

Les roulements à billes en métal ont généralement besoin de lubrifiant. Mais est-ce quand même possible de s'en passer ? Oui, il est possible de s'en passer, avec nos roulement à billes en polymères par exemple.

En savoir plus sur le « sans graisse »

Roulement à billes igus sans graisse lubrifiante

Test de roulements à billes dans le laboratoire de tests

Un laboratoire de tests pour les roulements à billes en polymères

Nos roulements à billes sont passés au crible. Les années de recherche dans notre laboratoire de tests nous ont permis de doter nos roulements à billes en polymères xiros de nombreux avantages sur leurs homologues en métal. Le savoir-faire ainsi acquis est utilisé pour le perfectionnement des produits existants et pour de nouveaux produits répondant au plus près aux besoins de votre application.

Plus d´informations sur le laboratoire de tests

Comment fixer les roulements à billes ?

Lorsque les roulements à billes métalliques fonctionnent sur le principe du palier fixe ou du palier flottant, la bague extérieure et/ou la bague intérieure est solidaire de l'arbre ou du boîtier. La façon la plus simple de maintenir en place ce type de roulement est de les emmancher. Certaines tolérances dans les dimensions de l'arbre et du boîtier doivent toutefois être respectées pour cela. En règle générale, on peut partir du principe selon lequel la bague en rotation est exécutée en montage fixe, un ajustement avec serrage, et la bague fixe en montage libre, un ajustement avec jeu pouvant aller jusqu'à un ajustement incertain. En présence d'impacts sur le roulement, la bague en rotation et la bague fixe auront toutes deux un ajustement avec serrage. Pouvoir monter et démonter facilement le roulement et éviter que la bague tourne elle aussi est absolument essentiel. La bague intérieure peut aussi être emmanchée avec une douille de serrage ou serrée entre un écrou ou une vis de serrage.

Dans le procédé thermique, également appelé frettage, le roulement à billes en métal est amené à une température atteignant 125 °C, généralement par induction. Le roulement se dilate ainsi dans son ensemble et peut être poussé sans problème sur l'arbre froid. Il se rétracte en refroidissant et on obtient ainsi un ajustement extrêmement serré sur l'arbre.

Mais qu'en est-il de la fixation / du montage et de la mesure des roulements à billes en polymères xiros ? Nous sommes l'une des rares entreprises au monde à mouler par injection les bagues des roulements. Avec les avantages suivants pour l'utilisateur :

Résistance élevée à l'usure en raison d'un formage sous haute pression
Répartition homogène de la matière
Production économique qui peut être répercutée sur les prix
Simplification du montage des roulements à billes

Ce procédé de fabrication se solde par des règles pour la mesure et pour le montage différentes de celles s'appliquant aux roulements à billes en métal ou en céramique. La bague extérieure des roulements à billes en polymères est conique. Cela simplifie le montage dans un boîtier (avec le côté fin en tête). Le jeu du roulement est réduit après emmanchement dans un logement H7. C'est la raison pour laquelle les roulements à billes doivent être mesurés sur toute la largeur du roulement, à 90° par rapport au point d'injection.

Recommandations de mise en place des roulements à billes xiros

1. Logement (tolérance H7)
2. Avant (billes visibles)
3. Arrière (cage visible)
4. Emmancher le roulement à billes par l'avant
5. Arbre (tolérance h6) avec chanfrein
6 Une sécurisation axiale doit être prévue

Recommandation de mesure

Mesure de roulements à billes : tolérances et recommandations

Les tolérances pour le diamètre intérieur et extérieur sont fonction de la taille. Elles sont souvent de l'ordre de ±0,05 mm environ par rapport à la cote nominale. Les bagues sont généralement moulées par injection et ont une forme un peu ovale par nature. C'est la raison pour laquelle on mesure 90° par rapport au point d'injection (le cas échéant) sur toute la largeur du roulement, avec un pied à coulisse. Les cotes et tolérances sont conçues de manière à permettre un emmanchement facile à la main lors de l'utilisation d'un logement H7 et d'un arbre h6. Une sécurisation axiale supplémentaire à l'aide d'une bague de retenue (arbre) et d'un circlip (boîtier) est recommandée pour éviter tout déplacement axial.

Quels joints pour les roulements à billes ? Roulements à billes ouverts ou fermés ?

De nombreux roulements métalliques sont disponibles en version étanche. Des joints sont en règle générale absolument nécessaires pour les roulements à billes métalliques, la saleté se liant sinon au lubrifiant et risquant de bloquer le roulement. Un roulement à billes ouvert ou fermé ? Cela dépend du type de roulement à billes.

Les roulements à billes métalliques doivent être protégés.

Il existe aussi des roulements à billes métalliques en version ouverte. Ceux-ci ne sont toutefois que très rarement utilisés en raison des problèmes décrits plus haut. Un milieu poussiéreux suffit donc pour avoir une incidence négative sur les propriétés de roulement à long terme.

L'étanchéité des roulements à billes métalliques est assurée selon le principe du joint à lèvre. Les joints suivants peuvent être utilisés :

Z = couvercle en tôle d'un côté avec joint à gente
ZZ/2Z = comme ci-dessus, des deux côtés
RS = joint frottant en caoutchouc, d'un côté
LB = comme ci-dessus
2RS = comme ci-dessus, des deux côtés
LLU = comme ci-dessus, joint à double lèvre à contact moyen, des deux côtés
EE = comme ci-dessus, contact des deux côtés, frottant
RZ = joint à double lèvre à faible contact en caoutchouc, d'un côté
LB = comme ci-dessus
2RZ = comme ci-dessus, des deux côtés
LLB = comme ci-dessus

Ces désignations de joints sont universelles et, en fonction du fabricant, elles sont généralement indiquées comme suffixe après la taille DIN.

Roulements à billes en polymère ou en céramique : ouverts ou fermés ?

Ces deux types de roulement à billes sont généralement seulement disponibles en version ouverte. Parce que ces roulements n'ont pas besoin d'être graissés. La structure ouverte présente un grand avantage pour ces matériaux. La saleté qui entre, quelle qu'elle soit, peut aussi facilement être évacuée, par rinçage ou par jet d'air comprimé par exemple. La saleté ne peut adhérer en l'absence de lubrifiant. Les roulements à billes en polymères igus n'ont donc pas de suffixe (comparés à leurs homologues métalliques).

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Joints pour roulements à billes xiros

Roulements à billes en polymère xiros à couvercle

Dans notre boutique en ligne, les clients ont le choix entres différents types de couvercle. Toutes les variantes ne sont pas disponibles pour toutes les tailles mais il est toujours possible d'avoir un couvercle d'un côté.

Forme ouverte
Couvercle d’un côté
Couvercle avec fonction labyrinthe des deux côtés

Comment les billes sont-elles mises dans le roulement à billes ?

Les roulements à billes sont constitués d'une bague intérieure et d'une bague extérieure, d'une cage et d'éléments roulants. La cage sert à séparer les éléments roulants, ici des billes, les uns des autres. Si les billes n'étaient pas séparées les unes des autres, elles se cogneraient les unes aux autres et chaufferaient. Avec des effets destructeurs à une vitesse de rotation et un frottement élevés. Mais comment les billes sont-elles mises dans le roulement ?

Première possibilité :

En examinant un roulement à billes rainuré DIN 625, il est facile de répondre à cette question, la bague intérieure et la bague extérieure présentant des creux évidents. En déplaçant la bague intérieure et la bague extérieure en sens inverse jusqu'au creux, on peut facilement insérer les billes dans les gorges de roulement et les maintenir en place avec la cage. La cage a ici pour fonction d'éviter que les billes ne sortent et tombent.

Seconde possibilité :

Peu habituelle mais pratiquée dans l'industrie, elle consiste à chauffer la bague extérieure et à refroidir la bague intérieure sur les petits roulements en métal (jusqu'aux versions miniatures). Les billes et les cages peuvent être insérées sans problème dans l'espace ainsi créé entre la bague intérieure et la bague extérieure. Lorsque les matériaux des bagues se rétractent ou se dilatent, le roulement à billes a de nouveau ses cotes standards et toutes les billes sont à leur place. igus fait seulement appel à la première de ces deux possibilités et en utilise d'autres, illustrées ci-dessous.

Comment les billes rentrent dans les roulements à billes igus :

Comment les billes rentrent dans les roulements à billes igus : 1ère partie

WALK-IN sur les roulements à billes en polymères xiros

Comment les billes rentrent dans les roulements à billes igus : 2ème partie

SNAP-IN sur les roulements à billes en polymères xiros

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Livre blanc général sur les roulements à billes xiros®

Caractéristiques de performance des roulements à billes en polymères hautes performances

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Intégration de systèmes et de fonctions aux roulements à billes en polymères

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Livre blanc : 7 conseils pour bien choisir ses rouleaux de convoyage

7 conseils pour bien choisir ses rouleaux de convoyage

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