Roulements à billes à gorge profonde : types, tailles, guide des charges nominales

Roulements à billes à gorge profonde supportent une plus grande charge de rotation mondiale que tout autre type de roulement. Ouvrez une machine à laver, un ventilateur de refroidissement, un moteur de pompe ou un moyeu de scooter électrique, et il y a de fortes chances qu'un ou plusieurs roulements à billes à gorge profonde reposent sur l'arbre. Cette référence technique est rédigée depuis l'usine. Il explique comment les roulements à billes à gorge profonde sont construits, comment les chiffres sur un dessin se traduisent en performances réelles, comment choisir entre les séries, les joints, les cages, les jeux et les graisses, et ce qui est vérifié avant qu'un roulement ne quitte la production.

3 – 130 millimètres Gamme d'alésages standard pour roulements à billes à gorge profonde, des tailles d'instrument aux tailles industrielles

P0 – P2 Classes de précision disponibles, des broches à usage général aux broches ultra-précises

-40 à 250 °C Fenêtre de fonctionnement en fonction du choix de la graisse, du joint et de la cage

OIN 281 Base des chiffres de durée de vie L10 cités dans ce guide

Aperçu des roulements à billes à gorge profonde

Réponse directe

Un roulement à billes à gorge profonde est un roulement à roulement radial à une rangée dont les bagues intérieure et extérieure portent toutes deux une rainure continue et profonde. Les rainures correspondent étroitement au rayon de la bille, de sorte que le roulement supporte une charge radiale, une charge axiale dans les deux sens et une charge combinée à grande vitesse avec un faible frottement, un faible bruit et presque aucun entretien. Il est non séparable, disponible ouvert, blindé ou scellé, et constitue le choix par défaut pour les machines tournantes à usage général.

Idéal pour les roulements à billes à gorge profonde

Charge radiale combinée à une charge axiale légère à modérée dans les deux directions
Vitesses de quelques centaines à plus de 20 000 tr/min selon la taille
Demandes où un faible bruit et de faibles vibrations sont importants
Boîtiers ne pouvant pas être ouverts pour regraissage
Production en série où un numéro de pièce doit correspondre à chaque unité

Envisagez un type de roulement différent lorsque

Les charges de choc ou d'impact importantes dominent le cycle de service
La déflexion de l'arbre ou le désalignement du boîtier dépasse environ 10 minutes d'arc
La charge axiale est importante par rapport à la charge radiale
Le roulement oscille sur de très petits angles sous une charge importante
L'espace radial est restreint mais la charge radiale est très élevée

Étant donné que les rainures du chemin de roulement sont profondes et étroitement adaptées aux billes, les roulements à billes à gorge profonde tolèrent des forces axiales modestes sans aucune disposition particulière. Un roulement à chaque extrémité d’un arbre suffit souvent pour localiser un rotor complet. Cette simplicité explique pourquoi les concepteurs reviennent sans cesse aux roulements à billes à gorge profonde, des tailles miniatures compactes aux grandes tailles industrielles.

Construction de roulements à billes à gorge profonde : quatre pièces, de nombreux choix de conception

Chaque roulement à billes à gorge profonde est construit à partir d'une bague intérieure, d'une bague extérieure, d'un jeu de billes et d'une cage. Des sceaux ou des boucliers sont ajoutés pour la protection. Chaque élément offre des choix qui modifient le coût, la durée de vie, la vitesse et le bruit, de sorte qu'un dessin qui semble identique de l'extérieur peut se comporter très différemment en service.

Bague intérieure

Tourné à partir d'ébauches de tubes forgées ou laminées, trempées, puis rectifiées sur alésage, faces et chemin de roulement. La précision de l'alésage et la rondeur du chemin de roulement déterminent la fluidité du fonctionnement du roulement et sa bonne assise sur l'arbre.

Bague extérieure

Porte le chemin de roulement extérieur et, sur les versions étanches, la rainure d'étanchéité. Son diamètre extérieur doit respecter une tolérance serrée pour permettre un ajustement uniforme dans le boîtier. Les variantes incluent des bagues extérieures lisses, à rainure pour circlips et à brides.

Balles

Billes normalement en acier chromé dans les nuances G10 à G28. Un numéro de qualité inférieur signifie une meilleure sphéricité et une meilleure cohérence de taille. Les roulements de moteur silencieux de qualité supérieure utilisent généralement du G10 ou mieux.

Cage

Sépare les billes et les guide uniformément autour du chemin de roulement. Le matériau de la cage contrôle la friction, le bruit, les limites de température et la façon dont le roulement réagit aux vibrations.

Conformité du chemin de roulement et complément de balle

Le rayon de rainure des roulements à billes à gorge profonde représente généralement environ 52 % du diamètre de la bille. Une rainure plus serrée augmente la zone de contact et augmente la capacité de charge, mais elle augmente également la friction et la sensibilité au désalignement. La plupart des conceptions se situent à proximité de la valeur de 52 %, car elle équilibre la capacité avec un faible couple. L'assemblage suit la méthode excentrique (Conrad). La bague intérieure est décalée d'un côté, les billes sont chargées dans l'espace en forme de croissant, les billes sont réparties uniformément et la cage est installée. Cette méthode limite le nombre de billes qui s'adaptent, c'est pourquoi les roulements à billes à gorge profonde supportent moins de charge radiale que les modèles à fente de remplissage de même taille. En retour, le chemin de roulement ininterrompu offre un fonctionnement plus fluide et une meilleure résistance axiale.

Types de cages comparés

Type de cage	Limite de température	Capacité de vitesse	Niveau de bruit	Utilisation typique
Acier embouti (riveté ou à pression)	Jusqu'à 300 °C, limité par la graisse	Moyen à élevé	Modéré	Machines générales, pompes, boîtes de vitesses
Polyamide PA66-GF25	-40 à 120 °C, pointes jusqu'à 150 °C	Élevé	Faible	Appareils électroménagers, petits moteurs, ventilateurs
Laiton usiné ou embouti	Jusqu'à 250 °C	Moyen à élevé	Modéré	Équipements vibrants, compresseurs, moteurs lourds
COUP D'OEIL	Jusqu'à 200 °C ou plus	Très élevé	Faible	Exposition chimique, broches à grande vitesse

Lire les désignations des roulements à billes à gorge profonde sans devinettes

La désignation imprimée sur un roulement est une spécification compacte. Le premier chiffre indique le type de roulement, où 6 signifie roulements à billes à gorge profonde. Le chiffre suivant donne la série de dimensions (séries de largeur et de diamètre combinées). Les deux derniers chiffres donnent l'alésage. À partir du code 04 vers le haut, multipliez par 5 pour obtenir l'alésage en millimètres, donc 05 signifie 25 mm, 08 signifie 40 mm et 12 signifie 60 mm. Quatre codes enfreignent cette règle : 00 est égal à 10 mm, 01 est égal à 12 mm, 02 est égal à 15 mm et 03 est égal à 17 mm.

Suffixe	Signification	Effet pratique
Z/ZZ	Blindage métallique d'un/des deux côtés	Faible friction, protection against coarse particles, no contact with the inner ring
RS/2RS	Contacter le joint en caoutchouc d'un/des deux côtés	Meilleure exclusion de la poussière et des éclaboussures d'eau, friction plus élevée, limite de vitesse inférieure
RZ/2RZ	Joint en caoutchouc sans contact d'un/des deux côtés	Compromis entre étanchéité et friction
C2, C3, C4	Jeu radial interne inférieur ou supérieur à CN	S'ajuste aux conditions d'ajustement, de température et de charge
P6, P5, P4	Élevéer dimensional and running accuracy	Faibleer runout, quieter operation, higher achievable speed
N/NR	Rainure pour circlip / rainure avec circlip	Emplacement axial dans le boîtier sans épaulement
Z3, V3	Faible-vibration grade marking	Sélectionné pour les applications silencieuses
Préfixe F	Bague extérieure à bride	Simplifie la conception du boîtier et le positionnement axial

Exemple 1

6204-2RS C3

Roulements à billes à gorge profonde, 02 diameter series, 20 mm bore, contact seals on both sides, clearance larger than normal. A very common specification for small electric motors and agricultural machinery.

Exemple 2

6305-ZZP6

Série 03 de diamètre, alésage de 25 mm, boucliers métalliques des deux côtés, précision de fonctionnement plus serrée. Convient aux arbres d'entrée de boîtes de vitesses et aux auxiliaires de machines-outils où la vitesse est modérée et où la précision compte.

Exemple 3

6006-2RZ

Série dimension 00 avec alésage 30 mm, joints sans contact des deux côtés. Choisi pour les soufflantes et les ventilateurs qui nécessitent un équilibre entre étanchéité et faible couple.

Choisir entre les séries 69, 60, 62, 63 et 64 avec le même alésage

De nombreuses tailles d'arbre acceptent plusieurs roulements à billes à gorge profonde de différents diamètres extérieurs. Le passage à une série plus lourde augmente la taille et la largeur des billes, ce qui augmente la capacité de charge, mais augmente également la masse, la friction et l'espace requis dans le boîtier. Le tableau ci-dessous compare cinq séries avec un alésage de 25 mm. Les valeurs sont des chiffres de référence typiques au niveau du catalogue ; confirmer par rapport au dessin approuvé avant la conception finale.

Désignation	Série	d × D × B (mm)	Cr (kN)	C0r (kN)	Vitesse limite de graisse (r/min)	Masse (kg)
6905	69 lumière supplémentaire	25 × 42 × 9	7.02	3.55	18000	0.06
6005	60 lumière	25 × 47 × 12	10.1	5.85	16000	0.08
6205	62 moyen	25 × 52 × 15	14.0	7.88	13000	0.13
6305	63 lourd	25 × 62 × 17	22.5	11.6	11000	0.23
6405	64 extra lourd	25 × 80 × 21	38.0	23.2	8500	0.53

Charge dynamique de base Cr pour un alésage de 25 mm (kN)

6905 (série 69)

7.02

6005 (série 60)

10.1

6205 (série 62)

14.0

6305 (série 63)

22.5

6405 (série 64)

38.0

La capacité dynamique est multipliée par plus de cinq entre la série 69 et la série 64, tandis que la vitesse limite est réduite de moitié environ. Ce compromis détermine la logique de sélection. Choisissez la série 69 ou 60 où l'espace est limité et les charges légères. Choisissez la série 62 comme valeur par défaut. Passez à la série 63 ou 64 lorsque la durée de vie calculée d'une série 62 est trop courte ou lorsque des charges de choc sont attendues.

Tailles de référence de la série 60

La série 60 est largement utilisée dans les moteurs d'appareils électroménagers, les outils électriques et les réducteurs compacts. Le tableau répertorie les tailles couramment demandées.

Désignation	d (mm)	D (mm)	B (mm)	Cr (kN)	C0r (kN)	Masse (kg)
6001	12	28	8	5.4	2.36	0.022
6002	15	32	9	5.6	2.8	0.030
6003	17	35	10	6.0	3.25	0.039
6004	20	42	12	9.4	5.0	0.069
6006	30	55	13	13.2	8.3	0.12
6007	35	62	14	16.0	10.3	0.16
6008	40	68	15	17.0	11.6	0.19
6010	50	80	16	22.0	16.2	0.26

Indices de charge, durée de vie L10 et ce qu'ils signifient en heures

Deux valeurs de charge apparaissent sur chaque fiche technique des roulements à billes à gorge profonde. La charge dynamique de base Cr est la charge radiale constante à laquelle un groupe de roulements identiques atteint une durée de vie nominale d'un million de tours. La charge statique de base C0r est la charge qui produit une déformation permanente au contact le plus chargé d'environ 0,0001 fois le diamètre de la bille. L'évaluation dynamique régit la durée de vie en fatigue. L’évaluation statique régit les charges de choc et d’arrêt.

L10 = (Cr / P)³ × 10⁶ tours

L10h = L10 / (60 × n) heures

Cr = charge dynamique de base, P = charge dynamique équivalente, n = vitesse en tr/min. L'exposant 3 s'applique aux roulements à billes.

Trouver la charge équivalente P

Lorsque seule la force radiale agit, P est égal à Fr. Lorsqu'une force axiale est présente, comparez Fa/Fr avec le facteur e. Si Fa/Fr n’est pas supérieur à e, alors P = Fr. Sinon P = 0,56 Fr Y Fa. Les facteurs e et Y dépendent du rapport f0·Fa/C0r, où f0 est un facteur de calcul répertorié dans les données du produit.

f0 · Fa / C0r	e	X (quand Fa/Fr > e)	Y (quand Fa/Fr > e)
0.172	0.19	0.56	2.30
0.345	0.22	0.56	1.99
0.689	0.26	0.56	1.71
1.03	0.28	0.56	1.55
2.07	0.34	0.56	1.31
3.45	0.38	0.56	1.15
6.89	0.44	0.56	1.00

Comment la charge change la vie : un exemple 6205

Les tracés du graphique calculent L10 heureseures pour un roulement 6205 (Cr = 14,0 kN) fonctionnant à 1 500 tr/min. Parce que la vie suit une relation cubique, une légère augmentation de la charge réduit considérablement la durée de vie. Doubler la charge équivalente de 2 kN à 4 kN réduit la durée de vie d'un facteur huit, d'environ 3 800 heures à environ 480 heures. L'axe vertical est logarithmique.

Durée de vie calculée du 6205 par rapport à une charge équivalente à 1 500 tr/min

La qualité de la lubrification ajuste la durée de vie

Le rapport de viscosité κ compare la viscosité réelle de l'huile à la température de fonctionnement avec la viscosité nécessaire pour un film complet. En dessous de κ = 1, les surfaces se touchent et la vie tombe en dessous de la valeur calculée. Entre 1 et 4, un film complet se forme et la vie peut dépasser la note de base. Une huile ou une graisse propre avec un film de haute qualité vaut donc autant qu'un roulement plus grand.

Exigence de charge minimale

Balles skid instead of rolling when the load is too low, which smears the raceways. A practical guideline is to keep the radial load at or above about 1 percent of C0r. Lightly loaded fan and motor shafts often add a wave spring to provide this.

Limites de charge axiale

Pour un fonctionnement continu, maintenez la charge axiale inférieure à environ la moitié de la charge radiale. Les pics courts peuvent être plus élevés, mais seulement si le facteur de sécurité statique reste supérieur à 2 et si le roulement ne fonctionne pas déjà près de sa limite de vitesse.

Limites de vitesse, couple de friction et augmentation de la température

La capacité de vitesse des roulements à billes à gorge profonde dépend de la taille, de la cage, du lubrifiant et de l'étanchéité. Le facteur de vitesse dm·n, qui correspond au diamètre primitif en mm multiplié par tr/min, est un nombre de comparaison pratique. Les conceptions à cage en acier lubrifiées à la graisse fonctionnent généralement jusqu'à 400 000 à 600 000 mm·r/min. Le brouillard d'huile, une légère précharge et des qualités de précision plus élevées peuvent augmenter considérablement ce chiffre.

Vitesse limite relative par type de fermeture (palier ouvert = 100%)

Ouvert

100%

Blindé (ZZ)

environ 97%

Joint sans contact (2RZ)

environ 80%

Joint de contact (2RS)

environ 50%

Estimation du frottement et de la chaleur

Le couple de frottement dépendant de la charge des roulements à billes à gorge profonde peut être estimé comme M = 0,5 × μ × P × d, où μ est le coefficient de frottement (environ 0,0015 pour ce type de roulement), P est la charge équivalente et d est le diamètre d'alésage. Pour un 6205 portant 1,4 kN, M ≈ 0,5 × 0,0015 × 1400 N × 0,025 m ≈ 0,026 N·m. À 3 000 tr/min, cela représente environ 8 W de chaleur provenant du frottement lié à la charge. La traînée des joints et le barattage de la graisse s'ajoutent au total, c'est pourquoi les roulements scellés chauffent plus que les roulements ouverts à la même vitesse.

Une température de fonctionnement stable se situe généralement entre 20 et 40 °C au-dessus de la température ambiante. Une température qui ne cesse de grimper après la première heure de fonctionnement indique un surgraissage, un jeu insuffisant, un joint grippé ou un mauvais alignement.

Jeu interne et ajustement pour roulements à billes à gorge profonde

Le jeu interne radial est la distance totale qu'un anneau peut parcourir par rapport à l'autre dans la direction radiale avant le montage. Les ajustements serrés sur la bague intérieure élargissent la bague et le gradient de température entre les bagues réduit encore le jeu. En règle générale, le jeu de fonctionnement diminue d'environ 70 à 80 pour cent de l'interférence effective au niveau du siège de la bague intérieure. Un roulement qui a un jeu confortable sur le banc peut donc fonctionner sans presque aucun jeu une fois monté.

Plage d'alésage (mm)	C2 (µm)	CN (µm)	C3 (µm)	C4 (µm)
10 à 18	0 – 9	3 – 18	11 – 25	18 – 33
24 à 30	0 – 10	5 – 20	13 – 28	23 – 41
30 à 40	1 – 11	6 – 20	15 – 33	28 – 46

Valeurs de jeu radial typiques pour les roulements à billes à gorge profonde selon les groupes ISO 5753. Vérifiez par rapport au dessin pour la conception spécifique.

Directives d'ajustement de l'arbre et du logement

État de fonctionnement	Tolérance de l'arbre	Tolérance en matière de logement
Bague intérieure rotative, charge normale	k5 ou k6 (jusqu'à 100 mm)	H7 ou J7
Bague intérieure tournante, charge légère ou petits alésages	j5 ou js5	H7
Bague intérieure rotative, charge lourde ou de choc	m5 ou m6	J7 ou K7
Bague intérieure stationnaire, charge fixe dans la direction	g6 ou h6	H7
Bague extérieure tournante (moyeux de roue, roues folles)	g6 ou h6	N7 ou P7
Roulement flottant dans un flasque de moteur	k5 ou k6	H7 ou G7

Nuances de précision et précision de fonctionnement

La qualité de précision contrôle la tolérance dimensionnelle et la précision de fonctionnement. La plupart des roulements à billes à gorge profonde sont fournis dans la classe P0 (normale). Les classes supérieures P6, P5, P4 et P2 resserrent la déviation d'alésage, le faux-rond radial et le faux-rond de face. Les valeurs ci-dessous s'appliquent à la plage d'alésage de 18 à 30 mm.

Nonte	Écart d'alésage Δdmp (µm)	Bague intérieure radial runout Kia (µm)	Utilisation typique
P0 (normale)	0 à -10	13	Machines générales, appareils électroménagers, convoyeurs
P6	0 à -10	8	Moteurs, boîtes de vitesses, pompes silencieux
P5	0 à -8	4	Auxiliaires de machines-outils, ventilateurs à grande vitesse
P4	0 à -6	2.5	Broches de précision, appareils de mesure
P2	0 à -2,5	1.5	Instruments d'ultra-précision

Sceaux, boucliers et niveaux de protection

La fermeture des roulements à billes à gorge profonde détermine la durée pendant laquelle la graisse reste à l'intérieur et la durée pendant laquelle les contaminants restent à l'extérieur. Le choix affecte la vitesse, le couple et la durée de vie plus que ce à quoi la plupart des utilisateurs s'attendent.

Variante	Contact avec la bague intérieure	Protection contre la poussière	Protection contre l'humidité	Friction	Meilleure application
Ouvert	Aucun	Aucun	Aucun	Faibleest	Boîtes de vitesses lubrifiées à l'huile, boîtiers fermés propres
Bouclier ZZ	No	Bon pour les grosses poussières	Pauvre	Très faible	Moteurs électriques, ventilateurs en environnement propre
2RZ	Non (écart étroit)	Très bien	Foire	Faible	Souffleurs, appareils à vitesse moyenne
2RS	Oui (lèvre)	Excellent	Bon contre les éclaboussures	Modéré to high	Machines agricoles, convoyeurs, équipements extérieurs

Matériau du joint NBR

Résistant à l'huile, économique, avec un service continu d'environ -30 à 100 °C et de courtes pointes jusqu'à 120 °C. Le choix standard pour la plupart des roulements à billes à gorge profonde scellés.

Matériau du joint FKM

Gère un fonctionnement continu jusqu'à environ 200 °C et résiste à de nombreux produits chimiques et lubrifiants synthétiques. Choisi pour les moteurs à haute température et les environnements agressifs.

Joints en PTFE

Très faible frottement avec une forte résistance chimique. Adapté aux applications à grande vitesse qui nécessitent néanmoins une barrière de contact contre les poussières fines.

Choix de lubrification pour les roulements à billes à gorge profonde

La graisse remplie en usine est le lubrifiant le plus courant pour les roulements à billes à gorge profonde, car elle conserve une conception simple et évite les circuits d'huile. La bonne graisse dépend de la température, de la vitesse et de l'exposition à l'eau ou aux produits chimiques.

Type de graisse	Plage de température	Adéquation de la vitesse	Caractéristiques
Savon au lithium, huile minérale	-30 à 110 °C	Moyen à élevé	Usage général, bonne résistance à l'eau
Complexe de lithium, huile minérale	-30 à 130 °C	Moyen à élevé	Élevéer dropping point, suited to continuous duty
Polyurée, ester synthétique ou PAO	-40 à 150 °C	Élevé	Faible noise, long life in sealed motors
Complexe de sulfonate de calcium	-20 à 140 °C	Faible to medium	Excellente protection contre l'eau et la corrosion
PFPE avec épaississant PTFE	-30 à 250 °C	Moyen	Chimiquement inerte, pour environnements extrêmes
Graisse blanche alimentaire H1	-20 à 120 °C	Moyen	Contact alimentaire accidentel autorisé

Remplir l'espace libre à 30 à 50 pour cent est typique. Les roulements à grande vitesse fonctionnent généralement mieux avec l'extrémité inférieure de cette plage, car trop de graisse augmente les pertes de barattage et la température. Les roulements à billes à gorge profonde scellés sont remplis à vie et ne doivent pas être regraissés. Les roulements ouverts nécessitent un réapprovisionnement périodique. La règle générale est que la durée de vie de la graisse diminue de moitié tous les 15 °C au-dessus de 70 °C, comme le montre le tableau.

Durée de vie relative de la graisse en fonction de la température de fonctionnement (70 °C = 100 %)

Options de matériaux et de surfaces

Les roulements à billes à gorge profonde standard utilisent de l'acier chromé à haute teneur en carbone GCr15, équivalent à SAE 52100. Pour les environnements spéciaux, d'autres matériaux échangent leur dureté et leur capacité contre la résistance à la corrosion, des économies de poids ou une isolation électrique.

Option matérielle	Dureté typique	Résistance à la corrosion	Caractéristiques clés
GCr15 / SAE 52100	HRC 60 à 64	Faible (needs protective grease)	Élevéest load capacity, standard choice
Acier inoxydable 440C	HRC 58 à 60	Bon	Capacité environ 20 % inférieure à celle de l'acier chromé, adaptée aux lavages et aux zones humides
Billes en céramique hybrides Si3N4	Balles above HV 1500	Bon in the balls, rings still steel	Densité des billes 3,2 g/cm³ contre 7,8 g/cm³, force centrifuge inférieure, isolation électrique
Bague extérieure isolée (revêtement Al2O3)	Comme acier de base	Identique à l'acier de base	Généralement évalué à 1 000 V CC, protège contre le passage du courant

Variantes spéciales de roulements à billes à gorge profonde

Bague extérieure à bride

Un collier sur la bague extérieure localise le roulement contre la face du boîtier. Il réduit l'usinage et simplifie le positionnement axial dans les petits réducteurs et appareils.

Rainure pour circlip

Une rainure sur la surface extérieure accepte un anneau de retenue, éliminant ainsi le besoin d'un épaulement de boîtier et raccourcissant l'ensemble.

Bague intérieure allongée

La bague intérieure est plus large que la bague extérieure, ce qui donne plus de contact avec l'arbre et plus d'espace pour les vis de réglage ou les colliers de verrouillage, une disposition courante dans les unités agricoles et les convoyeurs.

Miniature et section mince

Alésages à partir de 3 mm, utilisés dans les dispositifs médicaux, les petits moteurs et les instruments de précision. Une légère précharge et une graisse à faible couple sont typiques.

Conception haute température

Anneaux stabilisés, cage résistante à la chaleur et graisse spéciale permettent un fonctionnement continu au-dessus de 200 °C, utilisé à proximité des fours, séchoirs et fours.

Série de moteurs à faible bruit

Les billes sélectionnées, la finition raffinée des chemins de roulement et la graisse silencieuse atteignent le niveau de vibration Z3, destiné aux appareils électroménagers et aux moteurs CVC.

Où chaque spécification fonctionne le mieux

Le tableau rassemble les spécifications de départ typiques pour les machines courantes. La sélection réelle doit être confirmée par des calculs de charge, de vitesse et d'environnement.

Application	Série typique	Fermeture	Liquidation	Cage	Lubrifiant
Moteur électrique (0,75 à 7,5 kW)	62, 63	ZZ ou 2RS	C3	Acier ou PA66	Polyurée, huile d'ester
Pompe centrifuge	62, 63	2RS ou ouvert avec de l'huile	C3	Acier ou laiton	Complexe de lithium
Ventilateur de refroidissement	60, 62	2RZ	CN ou C3	PA66	Faible-noise ester grease
Arbre d'entrée de boîte de vitesses	62, 63	Ouvert or ZZ	CN ou C3	Acier ou laiton	Bain d'huile pour engrenages
Tambour de machine à laver	62, 63	2RS	CN	Acier	Graisse résistante à l'eau
Hub de scooter électrique	60, 62	2RS	C3	Acier	Savon au lithium
Outils électriques	60, 62	ZZ	C3	Acier ou PA66	Polyurée
Rouleaux de renvoi du convoyeur	62, 63	2RS	C3	Acier	Sulfonate de calcium

Comment les roulements à billes à gorge profonde sont fabriqués et inspectés

La cohérence des roulements à billes à gorge profonde vient du contrôle du processus à chaque étape. Le flux ci-dessous suit un itinéraire d'usine typique, depuis la matière première jusqu'à l'emballage d'exportation.

Étape 1

Sélection et forgeage des aciers

La barre GCr15 dégazée sous vide est vérifiée pour la composition chimique, le réseau de carbure et les inclusions non métalliques avant que les ébauches d'anneau ne soient forgées ou coupées.

Étape 2

Tournant

Les tours CNC coupent les profils annulaires avec une surépaisseur de meulage contrôlée afin que la finition enlève une couche cohérente.

Étape 3

Traitement thermique

Les anneaux sont trempés et revenus dans des fours à atmosphère contrôlée, et la dureté et la microstructure sont échantillonnées à chaque lot.

Étape 4

Rectification et superfinition

Les faces, l'alésage, le diamètre extérieur et les chemins de roulement sont meulés, puis superfinis pour réduire l'ondulation et la rugosité à l'origine du bruit.

Étape 5

Assemblée

Les anneaux et les billes sont assemblés en jeux, les cages sont installées, la graisse est dosée en fonction du poids et les joints sont pressés ou sertis en place.

Étape 6

Tests et emballage

Des contrôles de vibration et de couple, une inspection visuelle, un traitement antirouille et un emballage d'exportation complètent la gamme.

Articles d'inspection

Article d'inspection	Méthode	Ce qu'il protège
Alésage, diamètre extérieur, largeur	Jaugeage d'air et mesure de coordonnées	Ajustement correct sur l'arbre et dans le boîtier
Rondeur et ondulation des chemins de roulement	Testeur de rondeur et profilomètre	Faible vibration and noise
Dureté	Testeur de dureté Rockwell	Durée de vie et résistance à l'usure
Jeu interne radial	Liquidation gauge with measuring load	Élévation de température et douceur de fonctionnement
Niveau de vibration	Testeur de vibrations de type Anderon	Confirmation de qualité Z1, Z2 ou Z3 (Z3 est le plus silencieux)
Quantité de graisse	Pesée avant scellage	Couple et durée de vie constants
Couple de démarrage et de fonctionnement	Testeur de couple	Traînée et propreté du joint
Aspect et protection contre la rouille	Inspection visuelle et par échantillons	État à l'arrivée après un long transit

Options de personnalisation pour les roulements à billes à gorge profonde

Lorsqu'une pièce standard ne répond pas à une exigence spécifique de la machine, les roulements à billes à gorge profonde peuvent être adaptés dans plusieurs domaines sans repenser l'ensemble du roulement.

Dimensions

Alésage spécial, diamètre ou largeur extérieur, bagues intérieures allongées et chanfreins modifiés pour s'adapter aux arbres et boîtiers existants.

Dégagement et précision

Fenêtres de dégagement non standard et classes assorties telles que la précision de fonctionnement P6 avec le dégagement C3.

Lubrifiant et remplissage

Choix de type de graisse, de niveau de remplissage et de variantes à faible bruit ou à faible couple, y compris des options de qualité alimentaire et haute température.

Joints et cages

Matériaux de joint et conceptions de lèvres alternatifs, ainsi que cages en PA66, en laiton, en PEEK ou en acier.

Marquage

Marquage laser de la désignation, du code de lot, du logo ou de la référence client sur la face de la bague.

Emballage

Boîtes individuelles, tubes, pochettes en plastique, cartons en vrac, emballages antirouille VCI et charges palettisées adaptées au transport maritime ou aérien.

Montage correct des roulements à billes à gorge profonde

La plupart des premiers échecs sont imputables au montage plutôt qu'à la fabrication. Ces étapes corrigent les erreurs les plus fréquentes.

Étape 1

Inspecter les sièges

Mesurez l'arbre et le boîtier avec un micromètre et une jauge d'alésage. Retirez les bavures et vérifiez l'équerrage des épaules avant d'ouvrir l'emballage.

Étape 2

Conserver le roulement scellé dans son emballage

Ne lavez pas les roulements graissés. Ouvrez l'emballage uniquement au moment du montage et gardez la zone de travail propre.

Étape 3

Chauffer lorsque l'interférence est serrée

Utilisez un chauffage par induction entre 80 et 100 °C. Ne dépassez jamais 120 °C et n’utilisez jamais de flamme nue.

Étape 4

Appuyez sur la bonne bague

Appliquez une force sur l’anneau qui porte l’ajustement serré. Un manchon en contact avec toute la face de l'anneau empêche la force de passer à travers les billes.

Étape 5

Vérifier la rotation

Tournez l'arbre à la main. Il doit tourner librement sans se coincer, sans sensation de sable ni jeu axial au-delà de sa conception.

Étape 6

Surveiller les premières heures

Suivez la température, le bruit et les vibrations pendant la première période de fonctionnement. La température devrait se stabiliser en une heure ou deux.

Diagnostic des défaillances des roulements à billes à gorge profonde

Observations	Cause probable	Action corrective
Écaillage sur le chemin de roulement	Surcharge, bosses de contamination ou fatigue normale en fin de vie	Recalculer L10, améliorer l'étanchéité, passer à une série plus lourde
Pistes ternes et tachées	Film lubrifiant fin, faible κ	Utiliser une huile de base de viscosité plus élevée et raccourcir l’intervalle de regraissage
Traces de dérapage sur les balles	Charge inférieure au minimum ou accélération soudaine	Ajoutez la précharge du ressort, utilisez de la graisse à faible viscosité
Décoloration bleue ou brune	Surchauffe due à un ajustement serré ou à un graissage excessif	Sélectionnez le jeu C3, réduisez le remplissage de graisse, vérifiez l'ajustement de l'arbre et du boîtier.
Modèle de planche à laver sur les chemins de roulement	Courants d'arbre des entraînements à fréquence variable	Roulements isolés, mise à la terre de l'arbre
Bague intérieure fissurée	Interférence excessive ou fluage de l'anneau	Vérifier la tolérance de l'arbre et éviter la surchauffe lors du montage
Dommages à la cage	Vibration, désalignement ou survitesse	Cage en laiton ou PA66, améliore l'alignement
Taches de rouille	Humidité entrant pendant les périodes d'inactivité	Joints de contact, graisse anticorrosion, option inox

Liste de contrôle des spécifications pour les roulements à billes à gorge profonde

Rassembler les détails suivants dès le départ raccourcit le processus de sélection et évite des révisions répétées.

Charges

Forces radiales et axiales, direction, valeurs maximales et continues, et présence ou non d'un choc.

Vitesse

R/min normal et maximum, et si la machine démarre et s'arrête fréquemment.

Température

Plage ambiante, température prévue du logement et éventuelles sources de chaleur à proximité.

Environnement

Conditions de poussière, d'eau, de vapeurs chimiques, de lavage ou de vide.

Arbre et boîtier

Matériaux, tolérances, dimensions d'épaulement et espace axial.

Cible de bruit

Niveau de vibration ou de bruit requis, et tout ressort de précharge dans la conception.

Objectif de vie

Heures requises, cycle de service et intervalle de maintenance acceptable.

Conditions électriques

Présence d'entraînement par inverseur, tension de l'arbre ou nécessité de roulements isolés.

Foire aux questions sur les roulements à billes à gorge profonde

Quelle est la différence entre les roulements à billes à gorge profonde ZZ et 2RS ?

ZZ signifie un bouclier métallique qui ne touche pas la bague intérieure, donc la friction est minime et la capacité de vitesse reste élevée. 2RS signifie des joints en caoutchouc de contact, qui bloquent plus efficacement la poussière fine et l'humidité mais augmentent la friction et abaissent la limite de vitesse. ZZ convient aux applications propres et rapides, tandis que 2RS convient aux environnements sales ou humides.

Quelle charge axiale les roulements à billes à gorge profonde peuvent-ils supporter ?

Ils acceptent une charge axiale dans les deux sens, mais leur résistance est une charge radiale. Pour un service continu, maintenez la charge axiale inférieure à environ la moitié de la charge radiale. Là où la charge axiale domine, les roulements à billes à contact oblique constituent le meilleur choix.

Quel dégagement choisir pour un moteur électrique ?

C3 est le choix habituel. L'ajustement serré sur l'arbre et la chaleur générée pendant le fonctionnement réduisent tous deux le jeu, et C3 laisse suffisamment de place pour que le jeu de fonctionnement ne devienne pas négatif.

Comment vérifier qu'un roulement de remplacement est réellement équivalent ?

Faites d'abord correspondre l'alésage, le diamètre extérieur et la largeur, puis confirmez le type de fermeture, la classe de jeu, le matériau de la cage, la qualité de précision et le type de graisse. Deux pièces ayant le même numéro de base peuvent se comporter très différemment si ces suffixes diffèrent.

Pourquoi les roulements neufs semblent-ils parfois bruyants après l'installation ?

Les raisons courantes sont un boîtier mal aligné, un arbre plié, des coups de marteau lors du montage, de la saleté sur le siège ou une précharge excessive. Le bruit de distribution de graisse pendant les premières minutes de fonctionnement est normal et s'estompe généralement rapidement.

Les roulements à billes à gorge profonde scellés peuvent-ils être nettoyés ou regraissés ?

Non. Les unités scellées sont remplies à vie. Le lavage élimine la graisse d’usine et introduit la contamination. Lorsque la graisse est épuisée, le roulement doit être remplacé.

Les roulements à billes à gorge profonde peuvent-ils fonctionner sur un arbre vertical ?

Oui. Retenez le lubrifiant avec des joints et placez une légère précharge du ressort sur le roulement inférieur ou supérieur pour maintenir les billes sous charge et éviter tout dérapage.

Comment protéger les roulements d'un moteur entraîné par variateur ?

Utilisez une bague extérieure isolée ou un roulement hybride à billes en céramique sur l'extrémité opposée à l'entraînement et installez une bague de mise à la terre de l'arbre sur l'extrémité motrice. Cela empêche le courant de passer à travers le contact roulant et empêche les cannelures.

Qu'est-ce qui différencie le P0 des roulements à billes à gorge profonde P6 ?

P6 a une précision de fonctionnement plus serrée. Pour un alésage de 25 mm, le battement radial de la bague intérieure est limité à 8 µm au lieu de 13 µm. Le résultat est un fonctionnement plus fluide et une vitesse utilisable légèrement plus élevée, ce qui est important dans les boîtes de vitesses silencieuses et les moteurs de précision.

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Que sont les roulements à billes à gorge profonde et comment choisir le bon type