Comment détecter un roulement défectueux ?

Un roulement est un composant mécanique dont la fonction est de guider un assemblage en rotation. Un roulement se compose généralement de la bague extérieure, la bague intérieure et les éléments roulants (billes ou rouleaux), le plus souvent en acier traité, et la cage, qui peut être en métal ou en matière plastique ou composite. La cage maintient les éléments roulants en position les unes par rapport aux autres et entre les deux bagues.

La surface de contact entre les éléments roulants et la bague est appelée « chemin de roulement ». Les éléments roulants 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.

La durée de vie d’un roulement n’est pas illimitée. Les roulements, cela peut être des roulements coniques ou des roulements à rouleaux, ont une espérance de vie, ce sont des pièces d’usure vouées à devoir être changées un jour ! Mais comment savoir si un roulement est défectueux ? D’autant plus, un roulement défectueux peut entrainer de graves problèmes mécaniques, mais aussi de sécurité ! Dans cet article, nous allons alors partager avec vous les meilleurs moyens de détecter un roulement défectueux, les symptômes d'un roulement HS.

La durée de vie d’un roulement se définit comme le nombre de tours qu’il peut effectuer sous une charge donnée avant qu’apparaisse le premier signe d’écaillage. Les efforts transmis par les éléments roulants provoquent des contraintes de compression et de cisaillement à l’intérieur des bagues. Quand le roulement est en rotation, ces contraintes varient en chaque point de manière cyclique, générant une sollicitation de fatigue qui limite la durée de vie du roulement.

Le processus de fatigue d’un acier à roulements est caractérisé par une déformation à long terme de sa structure cristalline, qui est suivie par une fissuration située en général en sous-couche (là où la contrainte de cisaillement est maximale) et qui atteindra la surface en provoquant un écaillage. La capacité de résistance à la fatigue d’un acier à roulements dépend donc de la cohésion de sa structure cristalline et de sa propreté, mais également de la vitesse de propagation des fissurations influencée non seulement par les mêmes facteurs, mais aussi par l’orientation de la structure métallique obtenue lors de l’élaboration de la matière première.

Cependant, le problème posé par le phénomène de fatigue est son aspect aléatoire. En effet, deux roulements identiques, de même marque et fabriqués à partir d’un même lot, peuvent se détériorer après des durées de fonctionnement très différentes. La durée de vie n’est pas une donnée de précision, mais une notion statistique.

Effectivement, la durée de vie d’un roulement peut se trouver diminuée. En effet, il peut se détériorer rapidement et surtout prématurément à cause de plusieurs facteurs tels qu’une mauvaise lubrification du roulement, une contamination de liquide ou de particule (eau, poussière, pluie, sable, etc. ) dans le roulement due par une mauvaise étanchéité des joints, un montage incorrect du roulement, un mauvais réglage, des charges trop importantes pour un roulement pas adapté, etc.

Un roulement défectueux peut entrainer un blocage des pièces dont il facilite le mouvement, et peut provoquer des incidents graves. Par exemple, un roulement qui se casse peut entrainer la perte d'un arbre de transmission, ou pour une voiture le blocage soudain d’une roue ou de la transmission, voire la perte d’une roue et de son moyeu, etc.

Heureusement, il existe plusieurs signes pour détecter un roulement défectueux. Le plus souvent, bruits et vibrations vous préviennent qu’il est temps de changer un roulement, ou d’assurer une opération d’entretien. Un son anormal provient du système en rotation, cela peut être un bruit de frottement ou de ronronnement accompagnant le mouvement de rotation. Cela peut aussi se manifester sous la forme d'un grincement métallique ou d'un vrombissement, il est causé par la surchauffe accumulée au sein du roulement qui va lui faire perdre sa lubrification. L’assemblage en rotation peut aussi subir des vibrations autant à forte vitesse qu'à une vitesse faible. On peut également être en mesure de constater la présence d’un jeu au niveau de l’arbre, si celui-ci oscille, cela signifie que le roulement est défectueux.

Enfin, il est aussi possible de reconnaître qu’un roulement est défectueux à l’œil nu. En effet, vous pourrez voir un écaillage présent sur le roulement. Cet écaillage, appelé « écaillage de fatigue », est dû à la variation des sollicitations au contact des éléments roulants sur les bagues (comme expliqué dans les paragraphes un peu hauts). À cause de cette usure, le roulement ne va plus bénéficier de ses propriétés initiales et devenir inutilisable.