Aperçu des roulements de butée

Les butées sont utilisées pour supporter les charges de poussée, ou charges axiales, appliquées à un arbre. Les butées sont divisées en plusieurs catégories : celles avec des éléments roulants à billes et celles avec des éléments cylindriques, à simple et double sens, et les butées qui peuvent supporter des charges axiales et radiales. Cet article présente les différents types de butées, leur conception de base et leurs applications générales.

Table des matières

• Comment fonctionne un palier de butée ?
• Aperçu des types de butées et de leurs applications
• Roulements à billes
• Roulements à rouleaux de butée
• Butées à simple ou double effet
• Roulements à billes à poussée angulaire
• Butées à rouleaux coniques
• Butées à billes jointives
• Roulements à aiguilles de butée
• Butée à rotule sur rouleaux
• FAQ

Comment fonctionne un palier de butée ?

Une butée, également appelée butée axiale, gère les charges axiales, c'est-à-dire les charges parallèles à l'arbre dans un système mécanique. Les deux principaux composants d'une butée sont le palier et le roulement. Le boîtier reste fixe et attaché à la machine. Le roulement tourne avec l'arbre.

Le roulement, qui peut être de forme sphérique ou cylindrique (rouleau), est en métal ou en plastique. Lorsque l'arbre reçoit des charges axiales, le roulement répartit la charge sur toute sa surface, ce qui permet à l'arbre de tourner en douceur sans frottement ni usure excessifs.

Les butées sont relativement simples à entretenir en raison de leur conception amovible. Cela signifie que les différents composants peuvent être retirés et remplacés. Par conséquent, un palier de butée peut être réparé sans qu'il soit nécessaire de remplacer l'ensemble du palier.

Les paliers de butée se trouvent dans divers systèmes mécaniques, des moteurs automobiles aux machines industrielles en passant par les systèmes aérospatiaux. Ils sont nécessaires pour de nombreuses applications à grande vitesse et à forte charge qui présentent des forces axiales. Pour en savoir plus sur les roulements, lisez notre guide complet sur les roulements, qui couvre également les types de charges auxquelles les roulements sont soumis, y compris les charges axiales.

Aperçu des types de butées et de leurs applications

Les butées à billes et les butées à rouleaux se chevauchent dans leurs applications. Par conséquent, il peut être plus complexe de déterminer le roulement le mieux adapté à une application. Pour vous aider, le tableau suivant explique les différents types de roulements, leurs descriptions et les cas d'utilisation généraux.

Si vous remplacez un roulement dans une machine, consultez le guide du fabricant pour savoir quels sont les roulements utilisés. Lisez au-delà du tableau pour plus d'explications sur chaque type de roulement.

Type de palier de butée	Description	Application générale
Roulement à billes	Éléments roulants en forme de bille	Vitesse plus élevée mais charges plus légères que les butées à rouleaux. Automobile et certaines applications industrielles.
Roulement à rouleaux de butée	Éléments roulants de forme cylindrique	Vitesse plus faible mais charges plus élevées que les butées à billes. Exploitation minière, construction et papeterie.
Palier de butée à simple direction	Conception de base d'une rondelle de butée	Applications avec des charges axiales dans une seule direction. Pompes et moteurs électriques
Palier de butée à double direction	Une seule rondelle d'arbre, mais deux rondelles de logement et un ensemble bille et cage.	Applications avec des charges axiales qui changent fréquemment de direction. Machines-outils et grues
Roulement à billes à poussée angulaire	Angle de contact de 60° entre les éléments roulants et les chemins de roulement	Applications avec charges axiales et radiales. Boîtes de vitesses et embrayages
Butée à rouleaux coniques	L'élément roulant a une forme conique	Applications avec charges axiales et radiales.
Butée à billes jointives	Pas d'assemblage de cage, ce qui permet d'insérer plus de billes dans la rondelle.	Charges axiales plus élevées à des vitesses plus lentes
Roulement à aiguilles de poussée	Pas de chemin de roulement dans le palier. Les parois de la machine font office de chemin de roulement	Des vitesses très élevées. Machines avec un espace très limité
Butée à rotule sur rouleaux	Rouleaux en forme de tonneau pouvant s'aligner automatiquement	Charges axiales lourdes et radiales modérées

Tableau 1 : Description des paliers de butée et applications générales

Roulements à billes

Les butées à billes (figure 2) ont pour élément roulant des billes et sont principalement conçues pour supporter des charges axiales. L'élément roulant à billes leur permet de supporter des vitesses de rotation plus élevées, mais ils ne peuvent pas supporter des charges axiales élevées par rapport aux éléments roulants cylindriques.

Pour plus d'informations sur les roulements à billes et leur fonctionnement, lisez notre article technique sur les roulements. Notre bibliothèque technique peut également vous aider à obtenir des informations sur la lubrification et l'entretien des roulements, et dispose d'un large éventail d'informations sur la tribologie.

Roulements à rouleaux de butée

Comme les butées à billes, les butées à rouleaux (figure 3) sont conçues pour supporter des charges axiales. Les butées à rouleaux cylindriques ont des éléments roulants cylindriques au lieu d'éléments roulants en forme de billes. Cela permet aux butées à rouleaux de supporter des charges axiales plus importantes que les butées à billes. Cependant, les butées à rouleaux ne peuvent pas supporter des vitesses aussi élevées que les butées à billes.

Butées à simple ou double effet

Qu'il s'agisse de roulements à billes ou à rouleaux, les butées à simple effet conviennent aux applications soumises à des charges axiales dans un sens, telles que les pompes et les moteurs électriques. Les butées à double effet sont destinées aux applications avec des charges axiales qui changent fréquemment de direction, comme dans les machines-outils et les grues.

Les butées à simple effet sont composées d'une rondelle-arbre, d'une rondelle-logement et d'une cage à billes. Les roulements à double sens ont une rondelle-arbre, deux rondelles-logement et deux cages à billes.

Roulements à billes à poussée angulaire

Les butées à billes angulaires sont similaires aux butées à billes décrites ci-dessus. La principale différence est que l'angle de contact entre les billes et les chemins de roulement est de 60°. Cela permet à ces roulements de supporter non seulement des charges axiales, mais aussi des charges radiales et combinées. Les butées à billes angulaires à simple effet (figure 4 à gauche) supportent ces charges dans une direction, tandis que les butées à billes angulaires à double effet (figure 4 à droite) supportent ces charges dans deux directions.

Butées à rouleaux coniques

Les butées à rouleaux coniques (figure 5) peuvent être à simple ou double effet. Ils peuvent supporter des charges radiales et axiales combinées moyennes et lourdes. Ils ont une capacité de charge élevée pour leur petite section transversale et une longue durée de vie. Ces qualités les destinent à diverses applications industrielles et automobiles.

Grâce à la forme conique des rouleaux, la charge est répartie uniformément entre les rouleaux. En outre, la forme et la conception des rouleaux réduisent la friction et la production de chaleur.

Butées à billes jointives

Les butées à billes jointives (figure 6) n'ont pas de cage contenant les billes. Cela permet de placer plus de billes entre les chemins de roulement. Par conséquent, les butées à billes jointives peuvent supporter des charges axiales plus élevées, mais ont une vitesse maximale plus faible et un couple de rotation plus important en raison du frottement entre les billes.

Parce qu'ils supportent des charges axiales plus élevées, les roulements à billes jointifs sont surtout utilisés dans les applications lourdes. Par exemple, les grandes grues, l'équipement lourd, l'équipement de pilotage des navires et l'équipement d'atterrissage des avions.

Roulements à aiguilles de butée

Les butées à aiguilles (figure 7) sont idéales pour les applications où l'espace est réduit, telles que les montages d'engrenages. Ces roulements peuvent avoir ou non un chemin de roulement unique ; les pièces adjacentes de la machine peuvent servir de chemins de roulement pour les éléments roulants. Les roulements à aiguilles de poussée supportent des charges axiales à des vitesses élevées.

Butée à rotule sur rouleaux

Les butées sphériques (figure 8) sont largement utilisées dans les applications impliquant de fortes charges axiales et radiales simultanées. Ils sont auto-alignants et peuvent s'adapter à un défaut d'alignement. En raison de leur faible coefficient de frottement, les butées à rotule sur rouleaux nécessitent moins d'entretien.

Grâce à la conception de la cage et à la conformité entre les rouleaux et les rondelles, ces roulements peuvent fonctionner à des vitesses relativement élevées. Pour en savoir plus, consultez notre guide sur les butées à rotule sur rouleaux.

FAQ

Quelle est la fonction d'un palier de butée ?

Une butée supporte des charges axiales sur un arbre horizontal ou vertical.

Quelle est la différence entre un palier de butée et un palier radial ?

Les butées de base supportent des charges axiales et les butées radiales supportent des charges radiales.