Écrit par Martin Ahner

Éléments de roulement – Principes de base des roulements et des paliers lisses

Les éléments de roulement sont des éléments essentiels des systèmes techniques. Ils permettent le guidage de composants mobiles, absorbent les forces et réduisent le frottement entre les composants en mouvement relatif. Selon les besoins, différents types d’éléments de roulement sont utilisés, notamment des roulements et des paliers lisses.

Roulements – Principe de fonctionnement

Les roulements permettent principalement un mouvement de roulement avec une faible composante de glissement. Entre la bague intérieure et la bague extérieure se trouvent des éléments roulants (par ex. des billes ou des rouleaux) qui transmettent le mouvement relatif. Ce principe réduit considérablement les frottements par rapport aux mouvements de glissement purs

Exemple d’application des roulements

Les roulements peuvent effectuer un mouvement de roulement avec une faible composante de glissement. Un exemple simple est leur utilisation sur une roue de vélo

Vous pouvez voir ici comment le roulement effectue le mouvement de roulement

Les différents types de roulements

Il existe différents types de roulements. Le plus connu est sans doute le roulement à billes. Outre les roulements à billes, on peut également citer les roulements à rouleaux cylindriques, les roulements à aiguilles, les roulements à rouleaux coniques et les roulements à rouleaux sphériques parmi les modèles standard.

Un autre facteur permettant de distinguer les différents roulements est l’angle de contact. La valeur de l’angle de contact alpha permet également de distinguer les roulements radiaux des roulements axiaux.

 (roulement radial)angle de contact α : 0 - 45°                           (roulement axial)angle de contact α : 45 - 90°            

Paliers lisses – Principe de fonctionnement et applications

Les paliers lisses absorbent également des forces et guident le mouvement de corps en mouvement. Ce mouvement est un mouvement de glissement dans lequel l’élément logé dans le palier lisse effectue une rotation.

Vous pouvez voir ici un exemple d’utilisation de paliers lisses dans une imprimante 3D. Les paliers lisses sont également utilisés dans d’autres systèmes de guidage et articulations, et sont souvent employés sur les vilebrequins ou les arbres à cames des moteurs à combustion interne.

Pour que le corps à déplacer glisse correctement, un intermédiaire est inséré entre le palier et l’arbre supporté. Savez-vous ce qu’on peut utiliser ici ? 

• Le gaz est utilisé comme intermédiaire pour séparer les surfaces de glissement à des températures extrêmement basses (utilisation à très basse température).
• Lorsque les paliers lisses hydrodynamiques doivent libérer de l’huile pendant la rotation afin d’assurer la lubrification, ils sont imprégnés d’huile.
• On utilise des lubrifiants solides lorsque, par ex., le vide, les températures élevées ou les forces centrifuges rendent impossible l’utilisation de lubrifiants liquides. On recourt souvent à du graphite, du bisulfure de molybdène ou du PTFE (téflon).
• On utilise un champ magnétique dans les endroits où l’usure et la saleté sont à proscrire (par ex., les salles blanches).

Paliers secs

Les paliers secs peuvent être fabriqués à partir de matériaux très divers. S’ils sont constitués d’un seul matériau, on parle de paliers monobloc ; s’ils sont constitués de deux matériaux ou plus, on parle de paliers composites. Outre le plastique, les alliages d’aluminium ou le bronze, on peut utiliser pour leur fabrication des métaux blancs, de la céramique ou du carbone synthétique. Lors du choix du matériau, il convient de tenir compte de certaines exigences.

Bien entendu, le matériau doit présenter de bonnes propriétés de glissement et de rodage. Il doit par ailleurs être très résistant et ne pas s’user rapidement.