Montage, installation et démontage des roulements à billes

Les roulements à billes font partie intégrante de la plupart des machines qui subissent une force de rotation axiale ou radiale. Cependant, les roulements à billes s'usent avec le temps, comme tout autre élément de friction. Ils doivent être remplacés pour protéger l'ensemble de la machine. Avec les bons outils et une bonne compréhension, l'installation d'un roulement à billes est simple. Cet article fournit les informations nécessaires pour commencer et accomplir le travail.

Quand remplacer un roulement à billes ?

Un roulement à billes doit être remplacé lorsqu'il atteint sa durée de vie. Cependant, le roulement peut commencer à se détériorer avant d'atteindre la fin de sa durée de vie. Les symptômes d'un roulement à billes défectueux sont les suivants :

• Le bruit : Un bruit inhabituel ou excessif est souvent le premier signe d'un problème de roulement. Il peut s'agir d'un bruit de grincement, de gémissement ou de cliquetis.
• Vibrations : Des vibrations excessives peuvent indiquer que le roulement est endommagé ou usé. Si les vibrations augmentent avec le temps, c'est un signe évident de défaillance du roulement.
• Chaleur : Les roulements à billes ne doivent pas produire de chaleur excessive. Si c'est le cas, c'est un signe évident qu'ils sont usés ou endommagés.
• Contrôle visuel : En cas de dommages visibles, tels que des fissures, de la corrosion ou de l'usure, il est temps de remplacer le roulement.
• Performance : Si l'équipement ou la machine dans lequel le roulement est installé commence à fonctionner de manière médiocre ou inefficace, le roulement peut avoir besoin d'être remplacé.

Comment retirer un roulement à billes

Les étapes suivantes expliquent comment retirer un roulement à billes d'une machine :

1. Préparation du matériel : Rassembler tous les outils nécessaires au processus. Il faut au minimum un équipement de protection individuelle (EPI), un arrache-roulement et les outils nécessaires pour régler l'arrache-roulement (par exemple, une clé).
2. Mesures de sécurité : S'assurer que la machine est complètement arrêtée et qu'elle ne peut pas être mise en marche pendant le retrait.
3. Inspection des roulements : Inspecter visuellement le roulement. S'il y a une bague de retenue, utilisez un tournevis pour la retirer avec précaution. Veillez à ne pas endommager la bague ou le boîtier.
4. Démontage des roulements : Fixez l'extracteur de palier au palier. En fonction de l'accès, les mâchoires de l'extracteur doivent saisir la bague extérieure ou intérieure. Pour plus d'informations, consultez notre guide sur l'utilisation d'un extracteur de roulements.
5. Inspection des roulements après démontage : Après avoir retiré le roulement, inspectez le boîtier et l'arbre pour vérifier l'absence d'usure, de corrosion ou de dommages.
6. Nettoyage : Nettoyez la zone où le roulement a été placé, en éliminant les saletés et les débris. Ainsi, le nouveau roulement pourra être installé en douceur et ne sera pas compromis par les débris restants.

Montage et installation d'un roulement à billes

Il existe plusieurs méthodes pour monter un roulement à billes sur un arbre ou un autre composant du système, en fonction des besoins. Toutefois, avant d'entamer tout processus de montage, il convient de se rappeler quelques détails importants.

• Conserver le roulement dans son emballage : Ne sortez pas un roulement de son emballage avant qu'il ne soit prêt à être monté sur l'arbre. Cela réduit la quantité de saleté et d'autres matériaux étrangers qui peuvent adhérer au roulement avant qu'il ne soit installé.
• Utiliser un équipement de sécurité adéquat : Si vous travaillez avec des lubrifiants ou de la chaleur, préparez l'équipement approprié, comme des lunettes de sécurité et des gants résistants aux hautes températures.
• Vérifier l'arbre et le logement : Vérifiez que l'arbre et le logement sont exempts de saletés, de bavures et d'autres impuretés susceptibles de compromettre l'installation du roulement. Si nécessaire, utilisez une toile émeri pour nettoyer chaque composant. Enfin, mesurez à nouveau l'arbre et le logement pour vous assurer que le roulement à monter est de la bonne taille. La figure 3 montre où prendre les mesures sur l'arbre (figure 3 à gauche) et le logement (figure 3 à droite).
• Lubrification des roulements : Il est courant que les roulements soient pré-lubrifiés par le fabricant. Si ce n'est pas le cas, utilisez de la graisse ou de l'huile pour lubrifier le roulement avant l'installation. Dans ce cas, ne chauffez pas le roulement pendant le processus d'installation.
• Vérifier le roulement : Après l'installation, tourner le roulement à la main. Il doit se déplacer librement sans aucune résistance.

Montage d'un palier à ajustement serré

Un roulement à billes à ajustement serré, également connu sous le nom d'ajustement serré, a un alésage légèrement plus petit que l'arbre sur lequel il est installé. Cela permet d'obtenir un ajustement très serré entre le roulement et l'arbre. Les applications générales qui ont un arbre en rotation doivent avoir un raccord serré avec la bague intérieure du roulement. Si la bague extérieure tourne également, elle doit également avoir une liaison serrée avec le boîtier autour du roulement.

Après avoir poussé le roulement sur l'arbre, un dispositif de montage est utilisé pour pousser davantage le roulement en position. Un montage est conçu pour n'entrer en contact qu'avec la bague intérieure ou la bague extérieure du roulement. L'idéal est d'utiliser une presse hydraulique avec un support de montage pour pousser lentement le roulement en position. Toutefois, en l'absence d'un tel outil, il est possible de positionner le roulement à l'aide d'un chasse-palier (un tube creux qui s'adapte à la bague intérieure ou extérieure du roulement) et d'un maillet en caoutchouc.

Dans les applications typiques, le roulement à billes est positionné contre un épaulement, qui est une augmentation progressive du diamètre de l'arbre. Cela empêche le roulement de se déplacer vers le bas de l'arbre. Ensuite, un autre épaulement peut être placé devant le palier pour empêcher tout mouvement vers l'extrémité de l'arbre. Les épaulements se présentent généralement sous la forme de circlips ou de contre-écrous.

• Anneau d'arrêt : Un anneau d'arrêt, également appelé anneau de retenue, est un élément de fixation qui maintient des composants ou des assemblages sur un arbre ou dans un logement/alésage lorsqu'il est installé dans une rainure. Il fournit un épaulement qui retient le composant ou l'assemblage spécifique.
• Contre-écrou : Un contre-écrou, en revanche, est un type d'écrou qui résiste au desserrage sous l'effet des vibrations et du couple. Il est utilisé sur un arbre fileté et serré contre le roulement pour le maintenir fermement en place. Contrairement au jonc, le contre-écrou peut appliquer une force de serrage et ne nécessite pas de rainure sur l'arbre.

Ajustements de dégagement et de transition

Il y a ajustement avec jeu lorsque le diamètre de l'arbre est inférieur au diamètre de l'alésage du roulement, ou lorsque le diamètre du logement est supérieur au diamètre extérieur du roulement. Il en résulte un espace ou "jeu" entre les deux parties en contact. Le jeu peut varier d'une petite quantité (ajustement "serré") à une grande quantité (ajustement "lâche"). L'objectif des ajustements de jeu dans les roulements est de faciliter le mouvement relatif entre les composants et de réduire le frottement, la chaleur et l'usure.

Les ajustements de transition, quant à eux, sont une catégorie d'ajustements qui peuvent fournir soit un petit jeu, soit une légère interférence. Ce type d'ajustement est conçu pour permettre ou restreindre le mouvement relatif entre deux pièces appariées, en fonction des exigences spécifiques de l'assemblage. L'ajustement réel peut varier en fonction des tolérances de fabrication. Les ajustements de transition sont généralement utilisés dans des applications où la précision est importante, mais où un certain degré de liberté ou de contrainte entre les pièces est également nécessaire.

Roulements montés

Un roulement monté se présente sous la forme d'un boîtier en fonte ou en plastique qui peut être facilement monté sur une machine autour d'un arbre. Cela facilite le processus de montage car le boîtier est déjà construit. Le type de roulement monté le plus courant est le palier à semelle (figure 4).

Les roulements montés sont conçus pour un ajustement glissant ou un ajustement par jeu. Cela signifie que l'alésage du roulement est suffisamment grand pour que le roulement glisse facilement sur l'arbre. Ensuite, en fonction de la conception spécifique du roulement monté, le roulement peut être serré sur l'arbre de l'une des manières suivantes :

• Vis de réglage : Une fois positionné, les vis de réglage du logement autour du roulement sont serrées, ce qui permet de fixer le roulement à l'arbre. Resserrer les vis après 24 heures de fonctionnement avec ce type de montage.
• Collier excentrique : Le roulement et le collier ont des excentriques correspondants. Cela signifie que le collier peut s'adapter autour du roulement et être tourné pour le serrer autour du roulement. Ensuite, une mèche est insérée dans un trou borgne du collier et légèrement martelée dans le sens de rotation du roulement. Cela permet de serrer le roulement sur l'arbre. Ce modèle utilise également des vis de réglage.
• Collier de verrouillage concentrique : La bague intérieure d'un collier de blocage concentrique comporte des languettes, ou bords saillants, qui serrent le roulement lorsque le collier est serré. Lorsque le collier est serré sur le roulement, il est serré sur le roulement de manière concentrique par rapport à l'arbre.
• Adaptateur conique : Un adaptateur conique s'insère dans la bague intérieure du roulement. Une rondelle de blocage et un écrou serrent l'adaptateur, assurant un serrage serré et uniforme sur l'arbre.

FAQ

Qu'est-ce que le montage de roulements ?

Le montage des roulements consiste à monter un roulement sur un arbre et dans le logement du roulement.

Qu'est-ce qui maintient un roulement en place ?

Une goupille positionnée contre le diamètre extérieur de la bague intérieure maintient le roulement en place du côté de l'extrémité. Depuis l'intérieur, un collier appuie sur le diamètre extérieur de l'anneau intérieur.