Montage des roulements à billes : Voici tout ce qu’il faut savoir !
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Montage des roulements à billes : Voici tout ce qu’il faut savoir !

Montage des roulements à billes

Pièce discrète, mais vitale, le roulement participe à la performance des machines auxquelles il est associé, mais le montage de roulement influence aussi grandement son fonctionnement. Que cela soit dans les véhicules (automobile, moto, vélo, remorque...), dans l’agriculture (machines agricoles, outillage...), dans l’industrie (chaînes de montage, machines industrielles...), dans nos appareils domestiques qu’au bureau (électroménager, robot, imprimante…), les roulements sont présents partout et donc leurs applications sont variées.

Parmi les différents types de roulement, c’est le roulement à billes qui est souvent le plus utilisé. Pour des disques durs ou des planches de skate, les roulements à billes permettent de gérer à la fois les charges radiales et axiales. Néanmoins, les roulements à billes se retrouvent généralement sur des applications à petites charges. Ceci nous amène à notre sujet : le montage des roulements à billes.

Les roulements sont des pièces mécaniques de grande précision et ils requièrent d’être manipulés avec précaution. Au moment d’installer ou de retirer un roulement, des procédures appropriées doivent être suivies. Si ces précautions ne sont pas prises au moment du montage de roulement, de la manipulation ou encore du démontage, il peut s’en suivre une réduction très significative de la durée de vie du roulement, des dommages causés à la machine voire même un danger quant à la sécurité des opérateurs. Découvrez alors dans cet article les essentiels du montage de roulement à billes.

La durée de vie du roulement est aussi tributaire d’un bon montage de roulement !

La conception d'un montage de roulements comporte généralement trois sortes de difficultés qui sont entre autres le choix des ajustements (arbre /bague intérieure et logement /bague extérieure), la fixation latérale des bagues de roulement ou « épaulements », ainsi que l'étanchéité et le graissage. Selon les statistiques, un montage de roulement incorrect est à l’origine d’environ 18% des défaillances prématurées de roulement : ruptures de bagues, pertes d'étanchéité, marquages de piste ou de la pollution... Entre autres, l’utilisation de méthodes de montage et d'outils inappropriés fait partie des premières causes de détérioration précoce. Il peut aussi s’agir de l’introduction de polluants (limaille ou de liquides) présents dans l'environnement lors du montage du roulement à billes. Les chocs ou efforts d'emmanchement trop importants, l’enfoncement axial trop important sur la portée conique ou encore l’ajustement des roulements (trop serrés ou pas assez) ne tenant pas compte des dimensions hors tolérance des arbres et logements sont tout aussi des points importants à tenir en compte.

Les différentes techniques de montage de roulement

Sous l'action de la charge radiale, les bagues d'un roulement en rotation ont tendance à tourner sur leur portée ou leur logement, ce qui provoque une usure prématurée de la portée. Il faut donc généralement lier les bagues aux éléments du montage (arbre, logement) afin qu'elles en deviennent parties intégrantes. En règle générale lors du montage de roulement à billes, la bague tournante par rapport à la direction de la charge doit être montée serrée, tandis que la bague fixe par rapport à la direction de la charge doit être libre. Il existe différentes techniques de montage de roulement.

Le montage de roulement à froid

Le montage à froid est la technique la plus simple à réaliser, elle convient aux roulements de petites et moyennes dimensions, associés à des ajustements normaux. Les roulements à billes peuvent alors être montés à l'aide de coups de marteau appliqués sur une douille en appui contre la bague qui doit avoir un ajustement. Celle-ci doit être propre et avoir les faces planes parallèles et exemptes de bavures. Il ne faut pas oublier de lubrifier la portée du roulement avec une huile légère afin d'éviter d'endommager l'arbre au cours du montage. On réalise alors l'emmanchement à l'aide de douilles de frappe prenant appui sur la bague du roulement qui présente l’ajustement le plus serré. Cela permet de ne pas solliciter les corps roulants et d'endommager les composants lors du montage des roulements à billes.

Si l'arbre comporte un filetage intérieur, celui-ci peut être utilisé pour monter le roulement. Lorsque l’on dispose d'une presse hydraulique et que l'arbre est amovible, on peut placer l'arbre centré dans l'axe de la presse ainsi que le roulement, tout en interposant une bague ou une douille de montage entre la presse et la bague du roulement à billes. Tout au long de l’assemblage à la presse, il faut s’assurer que le montage reste en ligne durant l'opération. Il ne faut jamais dépasser la capacité de la presse, au risque d'endommager le roulement à billes lors de son montage.

Le montage de roulement à chaud

Le montage à chaud est d'usage lorsque l’emmanchement d’un roulement à billes sur un arbre requiert une force importante, à cause de sa taille et de sa haute tolérance d’ajustement. Le chauffage à induction apporte souvent la meilleure réponse en termes de sécurité, propreté et rapidité. Cette technique est plus adaptée que le chauffage par bain d’huile, plaque chauffante ou étuve.

Pour ce qui est de la température de chauffage, elle est fonction de la dimension du roulement à billes d'une part et de l’ajustement et du matériau de la portée d'autre part. La température ne doit pas être trop élevée (130°C maximum), au risque de modifier les caractéristiques de l’acier ou des composants internes du roulement à billes.

Ainsi pour cette technique de montage des roulements à billes, la chauffe permet la dilatation des roulements. Ils sont ensuite montés et refroidissent à température ambiante, permettant la contraction de la bague intérieure et donc le serrage sur l’arbre. Après le montage, les roulements rétréciront dans la direction axiale aussi bien que la direction radiale tout en refroidissant.

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