Quelle graisse pour un roulement à bille ?
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Quelle graisse pour un roulement à bille ?

Quelle graisse pour un roulement à bille ?

Il existe plusieurs types de roulement et de palier, dont les principaux sont : les roulements à billes, les roulements à rouleaux cylindriques, les roulements à rouleaux coniques et les roulements à aiguilles. Il faut reconnaitre que les roulements à billes sont les mécanismes les plus répandus.

Les composants essentiels des roulements les plus courants sont : la bague extérieure, la bague intérieure et les éléments roulants, 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. Pour un roulement à billes, les éléments roulants sont donc constitués de billes, ces dernières roulent sur le chemin de roulement, la surface de contact entre les billes et la bague. Le tout est alors 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 ou la graisse, tout en empêchant la contamination des pièces par la poussière ou des impuretés. Et justement avec le temps, les roulements à billes, plus particulièrement ceux qui sont dépourvus de joints de protection, ont tendance à accumuler des saletés qui nuisent à leur bon fonctionnement, on appelle cela un roulement grippé. Pour garantir une longue durée de vie aux roulements, il est nécessaire de bien les entretenir, notamment de les lubrifier avec de l’huile de roulement à billes ou encore de la graisse pour roulement à billes. Mais alors, quelle graisse utiliser pour un roulement à billes ?

L’importance du choix de la graisse pour roulement à billes

Les roulements sont donc des composants de haute précision qui permettent aux équipements de se mouvoir à différents niveaux de vitesse en transportant avec efficacité des charges remarquables. Ils doivent offrir une précision et une durabilité élevées, ainsi que la possibilité de travailler à grande vitesse avec le minimum de bruit et vibration.

Pour fonctionner avec fiabilité, qu’il s’agisse de roulements à billes, de paliers à roulement ou un autre type de roulement, une lubrification adéquate reste toujours de mise, de façon à éviter un contact métallique direct entre éléments roulants, chemins de roulement et cage. De plus, une lubrification correcte empêche l'usure et protège les surfaces de la corrosion. Le choix d'un lubrifiant pour roulement à billes et d'un mode de lubrification adaptée à un montage donné est donc important, de même qu'un entretien approprié.

Les lubrifiants spéciaux ont un grand effet sur les roulements : ils prolongent leur durée de vie, augmentent leur fiabilité de service, réduisent le niveau de bruit, permettent des vitesses plus élevées et résistent aux influences extrêmes. Le coût du lubrifiant est donc largement compensé par des bénéfices considérables.

Autrefois, la graisse lubrifiante à base de savon de lithium simple constituait la solution plus répandue pour la plupart des applications donc la plus appropriée. Cependant, les exigences modernes contraignent et contraindront de plus en plus à l’utilisation de lubrifiant fait sur-mesure pour les applications prévues. Aujourd’hui, la gamme d’huile et de graisse pour roulement à billes est immense ce qui rend d’autant plus facile le choix d’un produit approprié.

Comment choisir la graisse pour un roulement à billes

La graisse peut être utilisée pour lubrifier les roulements à billes dans des conditions de fonctionnement normales, avec la majorité des applications. Comparée à l'huile de roulement à billes, la graisse présente l'avantage d'être plus facilement retenue dans le montage, en particulier si l'arbre est incliné ou vertical, et elle contribue aussi à protéger le roulement des agents polluants, de l'humidité ou de l'eau.

Les graisses lubrifiantes sont des huiles minérales ou synthétiques contenant un agent épaississant. Les agents épaississants consistent habituellement en un savon métallique. Cependant, dans certaines applications (températures élevées) d'autres agents épaississants, comme le polyurée, peuvent être utilisés pour améliorer les performances. Des additifs peuvent aussi être inclus pour renforcer certaines propriétés de la graisse. La consistance de la graisse dépend, dans une large mesure, du type et de la concentration de l'agent épaississant utilisé et de la température de fonctionnement de l'application.

Dans le choix d'une graisse, la plage de températures de fonctionnement, la viscosité de l'huile de base, la résistance aux fortes charges… sont autant de critères à considérer.

Température de fonctionnement

Dans un roulement, les frottements se produisent soit par roulement entre les corps roulants soit par glissements relatifs plus ou moins importants entre les éléments roulants et les bagues du roulement ou entre les éléments roulants et la cage. Systématiquement, le lubrifiant pour roulement à billes subit à la fois des contraintes de malaxage et de brassage. Il est alors essentiel de choisir une graisse ou une huile de roulement à billes ayant une température d’utilisation maximale nettement supérieure à la température maximale de fonctionnement afin d’assurer une durée de vie satisfaisante.

La viscosité de l’huile de base

La viscosité de l'huile de base des graisses normalement utilisées pour les roulements se situe entre 15 et 500 mm2/s à 40 °C. Les graisses à base d'huiles, dont les viscosités sont supérieures à 1 000 mm2/s à 40 °C, ressuent l'huile si lentement que le roulement ne soit pas convenablement lubrifié. Par conséquent, si des vitesses faibles nécessitent de recourir à une viscosité calculée bien au-dessus de 1 000 mm2/s à 40 °C, il est préférable d'utiliser une graisse avec une viscosité maximale de 1 000 mm2/s et de bonnes propriétés de ressuage ou de choisir la lubrification à l'huile de roulement à billes.

Le rapport de charge

Le rapport entre la capacité dynamique du roulement « C » et la charge dynamique équivalente « P » en fonctionnement permet de déduire le niveau de contrainte « C/P » et de définir les exigences à satisfaire par la graisse (« C » et « P » sont des valeurs données par les constructeurs).  Ainsi, en règle générale, on utilise une graisse au silicone et dynamiquement légère pour des charges faibles (C/P>8). Pour une charge moyenne ayant un C/P entre 8 et 20, on utilisera une graisse de roulement à billes contenant des additifs anti-usure AW. Et pour des charges élevées (C/P<8), une graisse contenant des additifs EP et des lubrifiants solides sont les plus recommandés.

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