À quoi sert le roulement à billes ?

Les roulements, on peut les rencontrer dans de nombreuses applications même du quotidien, et le roulement à billes est certainement le type de roulement le plus commun. Il se retrouve un peu partout que cela soit dans les véhicules, dans des machines, dans l’électronique, dans l’agriculture, dans l’industrie… On peut toujours retrouver le fameux roulement à billes dans des objets et produits du quotidien comme sur les roues d’un skateboard, un vélo, une auto ou dans le moteur d’une machine à laver, aux applications plus avancées sur le plan technologique comme les divers satellites en orbite autour de la terre !

Mais le roulement à billes à quoi ça sert ? Si l’on ne cite par exemple que les roulements de roue, ce sont des pièces essentielles pour que votre voiture fonctionne correctement, puisque ces roulements ont une influence directe sur la mobilité de votre voiture. Cette pièce mécanique sert en effet à limiter la résistance et le frottement de la rotation de la roue autour du moyeu…

Si vous vous demandez encore plus précisément cette question : « le roulement à billes à quoi ça sert exactement », vous trouverez différents éléments de réponse à travers cet article que l’équipe de Mister Industry a pris soin de rédiger pour vous !

Il est tout à fait naturel que pour pouvoir aborder le sujet, nous allons partir de la définition du roulement à billes, ou plus précisément tout d’abord de celle d’un roulement. Le roulement est avant tout un dispositif permettant à une pièce de tourner par rapport à une autre selon un axe de rotation défini. Le mécanisme considéré comporte deux sous-ensembles devant tourner l'un par rapport à l'autre, appelé aussi « arbre » ou « palier ».

Ainsi, qu’il s’agisse d’un roulement à billes ou d’un tout autre type de roulement, les roulements remplissent généralement deux fonctions majeures : ils transmettent à la fois des forces et le mouvement en ce sens qu’ils supportent et guident les composants dont la rotation s’effectue l’un par rapport à l’autre. Pour l’anecdote, le roulement était à l’origine fabriqué à la main et le roulement que l’on connait sous sa forme actuelle a été mis au point vers la fin du 19e siècle. Aujourd’hui, le roulement est l’une des pièces mécaniques les plus répandues, car leur technologie facilite presque tous les types de déplacement et parce qu’il contribue à réduire les frottements.

Pour ce qui est alors de la définition du roulement à billes, elle va plutôt se baser sur la typologie de celui-ci par rapport aux autres roulements. En effet, les roulements sont constitués généralement des composants constitués de deux bagues munies d’un chemin de roulement, d’éléments roulants sous la forme de rouleaux ou de billes et d’une cage qui maintient les éléments roulants espacés et assure leur guidage. À l’évidence et comme son nom l’indique, des billes constituent donc les éléments roulants du roulement à billes.

Les roulements sont alors subdivisés en deux grandes familles : il y a les roulements à billes et les roulements à rouleaux. Puis, ces deux familles se subdivisent elles-mêmes en sous-familles, si l’on ne cite que les roulements à billes, à contact radial, à contact oblique, à trois ou quatre points de contact, à une ou deux rangées de billes, avec billes en céramique ou encore les roulements à rouleaux cylindriques, coniques, à une ou plusieurs rangées de rouleaux, à rouleaux croisés, des aiguilles. etc. Mais, quel qu’il soit, chaque type de roulement va répondre de façon optimale à une application donnée et à des sollicitations particulières, c’est ce qui va alors nous permettre en grande partie de répondre à la question : le roulement à billes à quoi ça sert ?

À titre de rappel, les composants essentiels des roulements à billes les plus courants sont donc constitués par la bague extérieure, la bague intérieure et les billes, le plus souvent en acier traité, et la cage, qui peut être en métal ou en matière plastique ou composite. La cage maintient les billes en position les unes par rapport aux autres et entre les deux bagues. La surface de contact entre les billes et une bague est appelée « chemin de roulement », les billes roulent sur cette surface. Le tout est lubrifié à la graisse ou à l'huile, pour diminuer les frottements et l'usure. Le roulement peut être équipé de joints pour retenir le lubrifiant et empêcher l'entrée de poussières ou d'impuretés.

L’application pour laquelle le roulement sera utilisé va donc être déterminante dans le choix du roulement à billes. Généralement, le roulement à billes supporte des vitesses élevées et des charges réduites, tandis que le roulement à rouleaux supporte des charges plus élevées, mais des vitesses inférieures. On distingue principalement deux types de charges selon le montage : la charge axiale qui est parallèle à l’axe de rotation et la charge radiale qui est perpendiculaire à l’axe.

Donc le roulement à billes, à quoi ça sert maintenant ? De par sa conception optimisée pour un contact radial, les roulements à billes sont le plus souvent indiqués pour les applications avec un montage dont la force qui entre en contact avec le roulement est perpendiculaire à son axe de rotation. Néanmoins, il existe des roulements à billes qui peuvent supporter un contact oblique, on parle alors de roulements à billes à deux rangées. Par ailleurs, si vous désirez utiliser un roulement à billes pour une charge axiale, il faut savoir que ce dispositif ne supporte que des charges axiales modérées. Toutefois, pour contourner ce défaut, on peut utiliser une construction à deux rangées de billes. Enfin, bien que les roulements à billes sont les plus abordables en termes de prix, ils sont également les plus compacts, il est alors logique que ce soient les produits les plus usités, c’est le type de roulement que l’on voit un peu partout !