Assemblage roulement

Lycée Vauvenargues PTSI 1/10
Assemblage des pièces
Analyse technologique des liaisons pivot réalisées avec des roulements
A la fin de ce cours, vous devez être capable de :
- décrire les règles de montage des roulements dans une liaison pivot,
- représenter un montage complet d’une liaison pivot avec roulements et préciser ses conditions de fonctionnement :
ajustement, étanchéité, lubrification, réglage éventuel…
1 Généralités sur les roulements
Matériau : acier trempé 100 Cr 6 afin d’augmenter la
dureté des chemins de roulement.
Roulement à billes à
contact radial
Désignation générale d’un roulement : Ød – ØD – B.

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Lubrification des roulements
Il est impératif de prévoir une lubrification lors de l’utilisation de roulements. Elle peut être réalisée :
- par graisse : cas de faible vitesse de rotation (peu de calories à évacuer), intéressant car le graissage à vie est possible et
l’étanchéité est simplifiée (labyrinthes, rétrécissements de section, feutre),
- par huile : cas de vitesse de rotation élevée ou si le roulement est intégré dans un mécanisme lubrifié à l’huile.
L’étanchéité associée nécessite l’emploi de joints (torique pour une vitesse faible, à lèvres pour une vitesse
élevée, déflecteurs ou passages étroits pour une vitesse très élevée) et l’usinage d’une portée cylindrique
dédiée à l’étanchéité sur l’arbre.
Remarque : certains roulements peuvent être munis de flasques d’étanchéité, il n’est alors pas nécessaire de prévoir d’étanchéité
supplémentaire.
état de surface
Ra max
dureté
portée de joint
surface fonctionnelle de
l’arbre dédiée à
l’étanchéité
joint
V-ring
ressort
joint à
lèvres
joint à
deux lèvres

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2 Critères de choix des différents types de roulements
Les critères de choix sont nombreux :
- direction de la charge supportée : axiale, radiale ou combinée (voir tableau ci-dessous),
- intensité de la charge supportée : la capacité de charge d’un roulement est donnée par le constructeur selon 2 paramètres
C0 la capacité statique admissible à l’arrêt C la capacité dynamique admissible en fonctionnement
- vitesse de rotation : elle est fonction de la taille du roulement et de la nature des éléments roulants,
elle est liée au type de lubrification (graisse à faible vitesse, huile à grande vitesse),
- durée de vie souhaitée L : liée à la capacité dynamique C, voir cours Spé…,
- angle de rotulage : faible pour les roulements dits rigides (quelques minutes d’angle), plus important pour les roulements
de type rotule (quelques degrés de rotulage),
- encombrement, prix…

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3 Règles de montage des roulements
Problématique :
Chaque roulement (avec jeux internes considérés) placé entre un arbre et un
alésage réalise une liaison linéaire annulaire. Une paire de roulements réalise
donc une liaison pivot glissant.
Pour obtenir une liaison pivot, il est nécessaire d’assurer la mise en position axiale
des bagues des roulements, ainsi que le maintien en position selon les
sollicitations appliquées sur l’arbre ou le moyeu.
Il s’agit donc de déterminer le minimum d’arrêts en translation à placer et leurs réalisations technologiques afin de réaliser une
liaison pivot. La problématique est identique si les roulements sont de natures différentes ou de dimensions différentes.
Jeux de montage des roulements
Les bagues de roulement sont montées sur l’arbre ou dans l’alésage :
- soit avec du jeu, montage dit « bague libre »,
- soit sans jeu, montage dit « bague serrée ».
A priori, toutes les bagues devraient être montées sans jeu, cependant pour faciliter le montage et le démontage, il est conseillé de
monter « libre » une bague de chaque roulement. Dans ce cas, afin de limiter l’usure des chemins de roulement, la règle suivante
doit être appliquée :
Règle 1 : la bague tournante par rapport à la direction de la charge est montée serrée
Le montage des bagues serrées est réalisé à la presse
ou à l’aide de manchons de serrage (cas spécifiques).
Direction de la charge
D’une manière générale (attention chaque cas est à étudier de manière précise…) :
- engrenages : la charge, effort transmis d’un engrenage à l’autre, est fixe par rapport au bâti bagues int. serrées,
- poulie/courroie : la charge, effort transmis par la courroie, est fixe par rapport au bâti bagues intérieures serrées,
- roues de friction : la charge, effort de contact entre les roues, est fixe par rapport au bâti bagues int. serrées,
- roue folle avec arbre fixe (caddie, roue arrière voiture) : la charge, poids et contact pneu/sol, est fixe par rapport à
l’arbre bagues extérieures serrées.
Remarque : les roulements sont achetés chez un fabricant. Les jeux de montage et ajustements sont donc donnés par le fabricant
dans les documentations techniques des roulements. Les ajustements, assurant un montage libre ou serré des bagues,
seront uniquement précisés sur les portées de l’arbre et de l’alésage sur lesquelles se monteront les roulements.
Pour informations, quelques ajustements classiques sont donnés dans le tableau suivant.
(dans quelques
cas spécifiques)

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Les mises en position des bagues serrées doivent être réalisées par un arrêt axial sur l’arbre ou dans le logement capable de
supporter la poussée axiale due au montage à la presse du roulement. La règle suivante doit donc être respectée :
Règle 2 : les bagues serrées sont arrêtées en position par un épaulement direct ou indirect (utilisation d’une entretoise)
Pour un montage donné et avec l’application des deux règles précédentes, il suffit maintenant d’appliquer la règle 3 suivante pour
réaliser une liaison pivot d’un point de vue cinématique.
Règle 3 : mettre en place un arrêt en translation sur une des bagues libres
Pour respecter cette règle, toutes les solutions technologiques de mise en position sont possibles :
- pour l’arbre : épaulement, anneau élastique…,
- pour l’alésage : épaulement, anneau élastique, couvercle, segment d’arrêt incorporé (cas particulier à éviter)…
chanfrein
Penser à chanfreiner les portées afin de
faciliter la mise en position de la bague