Le montage d’un roulement sur un axe conditionne directement la durée de vie de la machine, la précision de rotation et la sécurité de l’installation. Un roulement mal monté peut gripper en quelques heures, générer des vibrations destructrices ou provoquer une casse d’arbre coûteuse. À l’inverse, un montage maîtrisé garantit des milliers d’heures de fonctionnement sans incident, que vous travailliez sur un petit moteur électrique, une broche de machine-outil ou un arbre de convoyeur en environnement sévère. Cette opération, en apparence simple, fait intervenir des normes ISO, des questions d’ajustements, de dilatation thermique et de lubrification. En comprenant chaque étape et chaque choix technique, vous gagnez en fiabilité, en productivité et en sérénité lors de vos interventions de maintenance ou de fabrication.
Préparation de l’axe et du roulement : contrôles dimensionnels et choix du type (6205, 6304, roulement conique, roulement à aiguilles)
Mesure du diamètre d’arbre au micromètre et au comparateur : tolérances h6, h7 selon ISO 286
Avant tout montage de roulement sur un axe, la première étape consiste à vérifier le diamètre réel de la portée. Un micromètre extérieur de précision (0,01 mm voire 0,001 mm) permet de contrôler le diamètre en plusieurs génératrices et sur toute la longueur utile. Les tolérances d’arbre les plus fréquentes pour un roulement sur axe tournant sont h6 ou h7 selon la norme ISO 286, ce qui signifie que le diamètre réel est toujours inférieur ou égal au nominal, avec une plage de tolérance définie. Vous devez comparer les mesures obtenues aux valeurs théoriques du tableau ISO pour valider que l’ajustement serré, glissant ou de transition sera bien respecté. L’usage d’un comparateur peut compléter ce contrôle pour vérifier un éventuel défaut de conicité ou d’ovalisation de l’axe.
Vérification des tolérances du roulement (alésage, jeu interne C3, C4) selon ISO 492
Le roulement lui-même est fabriqué selon la norme ISO 492, qui définit les tolérances d’alésage, de diamètre extérieur et de largeur. Lorsque vous montez un roulement de type 6205 ou 6304 sur un axe, vous devez tenir compte non seulement du diamètre d’alésage nominal (25 mm pour un 6205, 20 mm pour un 6304, par exemple), mais aussi de son jeu interne : normal, C3, C4. Un jeu interne C3 est souvent recommandé pour les montages serrés ou les applications à température élevée, car l’ajustement et la dilatation réduisent ce jeu. Des études de fabricants montrent qu’un choix correct de jeu interne peut augmenter de plus de 20 % la durée de vie L10 en service continu. Un contrôle visuel de la référence gravée et de la classe de jeu évite les erreurs de montage irréversibles.
Choix entre roulement rigide à billes, roulement à rouleaux coniques, roulement à aiguilles INA/Timken
Le type de roulement monté sur l’axe dépend de la nature de l’application. Un roulement rigide à billes (séries 62xx, 63xx) convient à de nombreuses machines standard, avec de bonnes vitesses de rotation et une capacité modérée en charges axiales. Un roulement à rouleaux coniques Timken ou équivalent est préférable pour un arbre de roue ou d’essieu, où de fortes charges radiales et axiales coexistent. Enfin, un roulement à aiguilles, souvent fourni par des spécialistes comme INA, est idéal lorsque vous disposez d’un encombrement radial très réduit mais que vous devez néanmoins supporter des charges importantes. Le bon choix de technologie se traduit par un contact de surface adapté, une meilleure répartition des contraintes et une vitesse de rotation compatible avec votre moteur, votre réducteur ou votre broche.
Analyse des charges radiales et axiales, vitesse de rotation et environnement (poussière, humidité, température)
Pour choisir un roulement et son montage sur axe, il est indispensable d’analyser les charges radiales et axiales. Une charge majoritairement radiale sur un arbre de convoyeur n’impose pas le même type de roulement qu’une charge axiale importante sur un arbre de vis sans fin. La vitesse de rotation nominale et la vitesse de pointe doivent aussi être prises en compte : les courbes des fabricants indiquent des vitesses limites pour chaque type de roulement. L’environnement contribue fortement au choix : poussières abrasives dans une carrière, humidité dans une station de lavage, températures élevées près d’un four. Selon des études industrielles récentes, plus de 30 % des défaillances de roulements sont liées à la contamination et à un mauvais choix de lubrifiant, davantage qu’à un défaut ponctuel de matériau.
Inspection visuelle de la bague intérieure, des cages et des chemins de roulement avant montage
Une fois le bon roulement sélectionné, un contrôle visuel minutieux s’impose avant de l’emmancher sur l’axe. Vous devez inspecter la bague intérieure, les chemins de roulement et la cage pour détecter tout impact, rayure, piqûre de corrosion ou trace de pollution. Les roulements neufs doivent rester dans leur emballage jusqu’au moment du montage pour les protéger des poussières et de l’humidité. Juste avant la pose, un essuyage soigneux de la couche d’antirouille est recommandé, suivi d’un séchage de la surface. Un défaut apparemment minime sur une piste peut, sous l’effet de millions de cycles de roulement, se transformer en écaillage prématuré ou en bruit de fonctionnement élevé, ce qui pénalise la fiabilité de l’ensemble axe/roulement.
États de surface, propreté et préparation de l’interface axe/roulement
Contrôle de rugosité ra de l’arbre et de la portée de roulement selon les recommandations SKF et FAG
La précision de diamètre ne suffit pas : l’état de surface de l’axe influence aussi directement l’adhérence, le glissement et la corrosion de contact. Les recommandations de grands fabricants comme SKF ou FAG indiquent généralement une rugosité Ra de l’ordre de 0,2 à 0,8 µm pour les portées d’arbres recevant des roulements. Une surface trop rugueuse favorise le fretting corrosion, alors qu’une surface trop lisse réduit l’adhérence en montage serré. Un rugosimètre portable permet de contrôler ce paramètre si vous travaillez en atelier de précision. Sur le terrain, une observation attentive sous bonne lumière et l’expérience aident à repérer les stries ou zones polies anormales. Un état de surface maîtrisé permet une meilleure répartition des contraintes de contact et limite les micro-mouvements nuisibles en service.
Dégraissage de l’axe au solvant (acétone, dégraissant industriel) et élimination des oxydations
Avant d’emmancher un roulement sur l’axe, la propreté de la portée est essentielle. Un dégraissage au solvant type acétone ou dégraissant industriel élimine les huiles anciennes, poussières et particules métalliques. Vous devez ensuite vérifier la présence d’oxydations ou de piqûres de rouille, notamment si la machine est restée à l’arrêt en environnement humide. Une légère oxydation peut être supprimée au papier abrasif très fin ou à la toile émeri, en veillant à ne pas modifier le diamètre au-delà de la tolérance. Toute particule résiduelle laissée entre arbre et bague intérieure agit comme un grain abrasif qui augmentera l’usure et la température de fonctionnement du roulement, surtout à haute vitesse.
Ébavurage, suppression des stries et rectification légère de l’épaulement ou du filetage
Les bavures, coups de pointeau ou stries transversales sur l’axe sont des ennemis directs du montage de roulement. Un coup de lime fine, une pierre à huile ou une rectification légère peuvent être nécessaires pour reprendre un épaulement abîmé ou un filet d’écrou à encoches marqué. L’épaulement doit être net, perpendiculaire à l’axe, avec un congé conforme aux recommandations de hauteur minimale (h min) et de rayon (r min) pour garantir un appui correct de la bague intérieure sans interférence. La présence d’une bavure sous la bague provoquera un faux-rond, un désalignement et des charges obliques, souvent identifiées ensuite par un échauffement local ou des marques obliques sur les chemins de roulement.
Application de produits anti-corrosion temporaires et de graisse de montage adaptée (NLGI 2, lithium, polyurée)
Sur des axes exposés à l’humidité ou soumis à un stockage prolongé avant montage, un produit anti-corrosion temporaire peut être appliqué, puis soigneusement essuyé au moment de la mise en place du roulement. Pour le montage proprement dit, une fine pellicule de graisse ou d’huile légère facilite l’emmanchement et limite les risques de grippage. Une graisse de montage de consistance NLGI 2 à base de savon de lithium ou de polyurée est courante en industrie. Elle ne doit cependant pas être utilisée en excès, afin de ne pas fausser le jeu interne du roulement. Cette préparation de l’interface axe/roulement contribue à un montage fluide, reproductible et sans détérioration des portées.
Choix de l’ajustement axe/roulement : montage serré, glissant ou transition (normes ISO, notation h7/g6)
Détermination de l’ajustement selon le type de charge (rotation de la bague intérieure ou extérieure)
L’ajustement entre axe et roulement se choisit selon que la bague intérieure ou extérieure tourne par rapport à la charge. Lorsque la bague intérieure tourne sous charge, comme sur un moteur asynchrone, un montage serré sur l’arbre est recommandé (par exemple g6, k5 ou m5) pour éviter la rotation relative et le fretting. Si au contraire c’est le logement qui tourne et l’arbre qui reste fixe, le serrage sera plutôt porté sur la bague extérieure. Pour les charges légères et les démontages fréquents, un ajustement de transition ou glissant, tel H7/g6, facilite les opérations de maintenance. Le bon ajustement maintient l’adhérence sans excès, limite les micro-mouvements et assure une bonne transmission des efforts sans déformation excessive de la bague.
Exemples d’ajustements usuels : arbre k5, m5 pour roulement 6205 sur motoréducteur SEW
Sur un motoréducteur type SEW équipé d’un roulement 6205 côté arbre moteur, des ajustements d’arbre en k5 ou m5 sont courants pour garantir un emmanchement serré fiable à long terme. Cela évite que la bague intérieure ne patine sur l’axe lors des phases de démarrage, où le couple est plus élevé. En pratique, un arbre en k5 implique une légère surcote de diamètre par rapport au nominal, générant une interférence contrôlée avec l’alésage du roulement. Cette interférence est ensuite facilement surmontée par un montage à chaud ou sous presse. L’expérience montre que ce type d’ajustement réduit fortement les cas de rotation de bague et les traces de frottement rougeâtre typiques de la corrosion de contact.
Impact de l’ajustement sur le jeu interne du roulement et sur la durée de vie L10
Un serrage excessif de la bague intérieure sur l’axe réduit le jeu interne radial du roulement, ce qui peut sembler positif pour la précision, mais augmente fortement les charges internes. Selon des analyses de fabricants, une réduction de jeu de 20 à 30 % peut déjà augmenter la température de fonctionnement de 10 à 15 °C. À long terme, cette surchauffe accélère la dégradation de la graisse et diminue la durée de vie L10 de 30 à 50 % dans les cas extrêmes. À l’opposé, un ajustement trop lâche autorise des déplacements relatifs, un martelage des surfaces et un fretting corrosion. L’objectif consiste donc à combiner une classe de jeu (C3, C4) et un ajustement adaptés pour revenir, après montage, à un jeu de fonctionnement optimal.
Utilisation de bagues d’adaptation et de manchons coniques (H300, AH300) sur arbres lisses
Lorsque l’axe présente un diamètre inférieur à l’alésage standard du roulement ou que vous souhaitez faciliter le démontage, les manchons coniques de type H300 ou AH300 offrent une solution efficace. Le roulement est monté avec alésage conique sur le manchon, lui-même serré sur un arbre cylindrique via un écrou à encoches. Ce principe permet un réglage fin de l’adhérence axiale, un démontage plus simple et une standardisation des diamètres d’arbres. Les bagues d’adaptation limitent aussi les opérations d’usinage lourdes lors de retrofit de machines. Un contrôle rigoureux de la conicité, de la longueur de contact et du serrage de l’écrou s’impose pour éviter tout glissement en service ou tout excès de précharge sur le roulement.
Méthodes de montage par pression à froid : presse hydraulique, douilles de montage, outils SKF TMFT
Alignement de la bague intérieure sur l’axe avant mise sous presse pour éviter les charges obliques
Lors d’un montage à froid par presse hydraulique, la condition essentielle est l’alignement parfait de la bague intérieure du roulement avec l’axe. Un désalignement, même léger, induit une charge oblique sur les chemins de roulement, qui peut marquer définitivement les pistes ou brider les éléments roulants. Avant d’actionner la presse, vous devez vérifier visuellement que le roulement est perpendiculaire à l’axe et que la douille d’appui est bien en contact sur tout le pourtour de la bague concernée. L’analogie avec un piston et son cylindre est parlante : si le piston entre de travers, l’usure est immédiate. Un centrage soigneux au départ évite d’endommager un composant parfois coûteux dès la première seconde.
Utilisation de jeux de bagues et douilles de montage (SKF TMFT 36, FAG Tool-Set) pour appui sur la bague correcte
Les kits de montage comme SKF TMFT 36 ou les jeux d’outils FAG comportent des bagues et douilles de diamètres variés permettant d’appliquer l’effort exactement sur la bague à ajustement serré, sans transmettre de charge à travers les billes ou les rouleaux. Pour un montage sur axe, l’appui doit être exercé sur la bague intérieure ; pour un montage dans un logement, l’appui se fait sur la bague extérieure. Cette règle simple évite de créer des indentations sur les chemins de roulement, visibles ensuite sous forme de bruits de roulement et de vibrations. Ces outils spécialisés réduisent les dégâts de montage, qui représentent encore environ 15 à 20 % des défaillances de roulements selon plusieurs enquêtes industrielles récentes.
Réglage de la pression sur presse hydraulique (enerpac, facom) et contrôle de la course de montage
Une presse hydraulique Enerpac, Facom ou équivalente doit être réglée avec une pression suffisante pour vaincre l’interférence d’ajustement, mais sans excès. La plupart des presses disposent d’un manomètre permettant de contrôler l’effort appliqué. Il est recommandé d’avancer progressivement, par à-coups contrôlés, et de vérifier régulièrement la course de montage. L’objectif est d’amener la bague intérieure en appui franc contre l’épaulement de l’axe, sans dépasser la capacité de charge du roulement ni de la presse. Un repère visuel sur l’arbre, tracé au marqueur, aide à confirmer que la position finale souhaitée est bien atteinte, ce qui évite un retour en arrière souvent délicat avec un montage serré.
Procédure de montage manuel avec maillet plastique et tube de guidage sur petit roulement (ex. 6002)
Pour de petits roulements comme un 6002, un montage manuel au maillet plastique et tube de guidage reste courant en atelier. Le tube, de diamètre légèrement supérieur à l’arbre et dont le bord en appui porte uniquement sur la bague intérieure, sert de « martyr » pour répartir les coups. Vous devez frapper de manière régulière en faisant tourner légèrement le tube, afin de faire progresser la bague intérieure sans prise de travers. Une lubrification légère de l’arbre lors d’un montage à froid facilite le coulissement. Ce procédé, bien réalisé, offre un bon compromis coût/efficacité pour les petites séries, à condition de respecter l’alignement et de ne jamais frapper directement sur la bague du roulement.
Contrôles après montage : absence de point dur, contrôle de faux-rond au comparateur
Une fois le roulement emmanché sur l’axe, plusieurs contrôles rapides confirment la qualité du montage. Une rotation manuelle de l’arbre permet de sentir d’éventuels points durs, crans ou bruits suspects. Un comparateur à cadran, positionné sur la bague extérieure, mesure le faux-rond radial ou axial pendant la rotation lente de l’arbre. Un faux-rond excessif peut révéler un défaut d’alignement, une bavure restée en place ou une bague mal en appui sur son épaulement. Ce contrôle simple, souvent négligé, évite de fermer un carter sur un montage déjà défectueux. En maintenance préventive, la comparaison des valeurs de faux-rond entre deux arrêts successifs offre aussi un bon indicateur d’évolution de l’état mécanique.
Méthodes de montage par dilatation thermique : induction, chauffage à bain d’huile, plaques chauffantes
Utilisation d’un inducteur de chauffe SKF TIH ou simatec pour bague intérieure sur axe de moteur électrique
Le montage par dilatation thermique consiste à chauffer la bague intérieure du roulement pour augmenter temporairement son diamètre, puis à l’emmancher librement sur l’axe. Des inducteurs de chauffe de type SKF TIH ou Simatec permettent un chauffage rapide, uniforme et contrôlé. Sur un axe de moteur électrique, cette méthode privilégie une montée en température ciblée de la bague intérieure, sans chauffer l’arbre ni les composants internes du moteur. Vous placez le roulement sur l’inducteur, programmez la température souhaitée et attendez que le cycle se termine. Le roulement est alors manipulé avec des gants isolants et positionné immédiatement à sa place sur l’axe, avant que le métal ne se rétracte.
Plage de température recommandée (80–120 °C) et limites maxi (130 °C) pour roulements graissés étanches (2RS, ZZ)
La plage de température de chauffage recommandée pour un montage à chaud se situe en général entre 80 et 120 °C, en restant en dessous de 130 °C pour les roulements pré-graissés étanches de type 2RS ou ZZ. Au-delà, le risque de dégradation prématurée de la graisse et des joints augmente fortement, tout comme celui de modification métallurgique des bagues. Les appareils d’induction modernes intègrent un contrôle précis de température, ce qui réduit les erreurs humaines. Pour un roulement standard non graissé, certains fabricants autorisent jusqu’à 150 °C sur de très courtes durées, mais une marge de sécurité est toujours souhaitable pour garantir la stabilité dimensionnelle et la dureté des chemins de roulement.
Montage par bain d’huile contrôlé : choix de l’huile, durée d’immersion, prévention de la contamination
Le bain d’huile chaude représente une méthode classique de montage à chaud pour les roulements de taille moyenne à grande. L’huile utilisée doit présenter un point éclair supérieur à 250 °C et être exempte de particules. Une température de bain d’environ 120 °C est généralement suffisante pour obtenir la dilatation souhaitée. Le roulement doit être suspendu dans le bain, sans contact avec le fond, pour éviter les surchauffes locales. La durée d’immersion est limitée au temps nécessaire à l’homogénéisation thermique, souvent quelques minutes seulement. Après sortie du bain, un égouttage rapide et un essuyage léger des surfaces extérieures limitent les risques de contamination de la graisse de service ou du lubrifiant du carter.
Procédure de pose rapide sur l’axe chaud/froid, maintien axial jusqu’au refroidissement complet
Une fois le roulement chauffé, le délai de positionnement sur l’axe est très court, parfois de l’ordre de 10 à 30 secondes pour les diamètres élevés. L’axe doit se trouver à proximité immédiate, propre et légèrement huilé. Vous devez positionner le roulement d’un geste continu jusqu’à l’épaulement, sans marquer d’arrêt qui pourrait provoquer un blocage en position intermédiaire. Un maintien axial temporaire, par exemple avec un écrou ou un dispositif de bridage, s’avère utile durant la phase de refroidissement pour éviter un éventuel retrait du roulement lié à une petite pente de l’arbre ou à des vibrations. Cette phase de stabilisation thermique garantit un appui définitif et homogène de la bague intérieure.
Mesure du jeu résiduel et recontrôle de la libre rotation après stabilisation thermique
Après refroidissement complet de l’ensemble axe/roulement, un contrôle de la rotation libre et du jeu résiduel permet de valider le montage à chaud. Sur des roulements critiques, une mesure de jeu radial à l’aide de cales d’épaisseur ou de dispositifs spécifiques autorise une comparaison avec les valeurs théoriques attendues après ajustement. Une rotation manuelle, suivie éventuellement d’un essai électrique sans charge, doit se faire sans bruit métallique, sans saccades et avec une température stable. De nombreuses études montrent que les défauts de montage thermique (surchauffe, jeu trop faible) se traduisent souvent par un échauffement anormal durant la première heure de service, d’où l’importance de ce recontrôle immédiat.
Montage de roulements coniques et réglage de précharge sur un axe
Montage en opposition (X ou O) de roulements coniques timken sur arbre de roue ou d’essieu
Les roulements à rouleaux coniques Timken ou d’autres marques sont typiquement montés en opposition sur un axe de roue ou d’essieu, selon des configurations en X ou en O. Le montage en X est fréquent lorsque l’arbre tourne dans un logement fixe, tandis que le montage en O est souvent utilisé pour un logement tournant. Dans ces configurations, les deux roulements se partagent la reprise des charges axiales dans les deux sens, tout en supportant des charges radiales importantes. Ce type de montage exige un réglage précis du jeu axial ou de la précharge, car la position axiale des bagues intérieures par rapport aux bagues extérieures détermine directement le contact entre rouleaux et chemins de roulement.
Réglage de la précharge par écrou à encoches, rondelle frein et contrôle du couple de rotation
Pour régler la précharge sur un axe équipé de roulements coniques, un écrou à encoches combiné à une rondelle frein est généralement utilisé. La méthode pratique consiste à serrer l’écrou jusqu’à immobilisation de la roue ou du moyeu, puis à desserrer progressivement jusqu’à obtenir un couple de rotation conforme aux spécifications du constructeur. Ce couple peut être mesuré à l’aide d’une clé dynamométrique ou, sur des applications plus simples, par une appréciation manuelle expérimentée. La rondelle frein, parfois complétée d’une rondelle plate, empêche tout desserrage ultérieur de l’écrou, ce qui garantit la stabilité de la précharge durant la vie du montage.
Mesure du jeu axial avec comparateur à cadran et ajustement par cales de réglage
Dans de nombreuses applications de précision, le jeu axial résiduel des roulements coniques est mesuré à l’aide d’un comparateur à cadran. Le comparateur est positionné sur le bout de l’arbre ou du logement, puis une poussée manuelle axiale est appliquée dans les deux sens. La valeur mesurée, souvent de l’ordre de quelques centièmes de millimètre, est ensuite ajustée en insérant ou en retirant des cales de réglage entre la bague et son épaulement ou dans un couvercle de palier. Cette méthode permet d’atteindre une précision de réglage d’environ 0,05 mm, suffisante pour la plupart des montages de roues ou de broches modérément rapides.
Conséquences d’une précharge excessive ou insuffisante sur l’échauffement et l’usure
Une précharge trop forte des roulements coniques entraîne une augmentation très rapide de la température de fonctionnement, un couple de frottement élevé et une usure accélérée des rouleaux et des pistes. Les mesures en service montrent qu’un excès de précharge peut réduire de moitié la durée de vie théorique, voire provoquer une défaillance en quelques dizaines d’heures sur des vitesses élevées. À l’inverse, une précharge insuffisante se traduit par un jeu axial perceptible, un bruit de cliquetis, une usure de denture (cas des pignons) et une rigidité globale insuffisante de l’axe. Le bon réglage constitue donc un compromis entre un guidage ferme, une température maîtrisée et une usure minimale sur la durée.
Lubrification du roulement sur axe : graissage initial, choix de la graisse et des intervalles de relubrification
Sélection de la graisse (SKF LGEP2, shell gadus) selon vitesse n·dm, charge et température
La lubrification d’un roulement monté sur axe repose souvent sur une graisse industrielle multi-usage ou spécialisée. Des graisses comme SKF LGEP2 ou Shell Gadus sont conçues pour supporter des charges élevées, des vitesses modérées et des environnements difficiles. Le choix dépend du produit n·dm (vitesse de rotation multipliée par le diamètre moyen du roulement), de la température ambiante et des pics de charge. Au-delà d’un certain seuil de vitesse, une graisse trop consistante ne pourra plus migrer correctement dans le roulement, ce qui générera un échauffement. Des données récentes indiquent que plus de 35 % des défaillances de roulements sont liées à une lubrification inadaptée : choix de produit, quantité ou fréquence incorrects.
Quantité de graisse initiale pour montage sur axe horizontal ou vertical
La quantité de graisse initiale doit être adaptée au type de palier et à la position de l’axe. Sur un palier fermé avec axe horizontal, un remplissage d’environ 30 à 50 % du volume libre du roulement et du carter est généralement recommandé, afin de limiter le brassage et l’échauffement. Pour un montage sur axe vertical, le risque d’écoulement gravitaire impose parfois une quantité légèrement plus importante dans la zone supérieure, tout en veillant à ne pas saturer entièrement le volume. Le principe reste le même que pour une pompe : trop de fluide provoque des pertes d’énergie et de l’échauffement, trop peu entraîne de la cavitation, ou ici, un manque de film lubrifiant.
Relubrification via graisseurs (type zerk), canaux internes, ou système centralisé (SKF system 24)
Pour maintenir la performance d’un roulement sur axe en service continu, une relubrification périodique est souvent nécessaire. Des graisseurs de type Zerk, reliés à des canaux internes, facilitent l’apport de graisse neuve directement au cœur du roulement. Sur des installations étendues, des systèmes de lubrification centralisée ou des lubrificateurs automatiques comme SKF System 24 assurent un apport régulier, sans intervention humaine quotidienne. L’intervalle de relubrification est calculé à partir de la vitesse, de la taille du roulement, de la température et des conditions d’environnement. Une relubrification trop fréquente entraîne un excès de graisse et un échauffement, tandis qu’une fréquence trop faible provoque un dessèchement du film lubrifiant et une usure abrasive.
Cas des roulements étanches pré-graissés (2RS, DDU) montés sur axes sans entretien
De nombreux montages sur axes légers, comme les moteurs de petits ventilateurs ou les appareils électroménagers, utilisent des roulements étanches pré-graissés de type 2RS ou DDU. Ces roulements sont graissés à vie, c’est-à-dire dimensionnés et remplis de graisse pour couvrir la durée de vie nominale de l’application sans relubrification. Dans ce cas, le montage sur l’axe doit éviter tout chauffage excessif, qui pourrait détériorer prématurément la graisse et les joints. L’utilisateur bénéficie alors d’un système « sans entretien », à condition de respecter les plages de vitesse et de température spécifiées par le fabricant. Même pour ces roulements, un soin particulier doit être apporté à la propreté et à l’ajustement sur l’axe pour éviter toute intrusion de particules ou rotation intempestive de bague.
Contrôles finaux, essais en rotation et défauts typiques après montage d’un roulement sur un axe
Vérification des jeux axial et radial, contrôle du faux-rond radial au comparateur
Après le montage d’un roulement sur un axe, le contrôle des jeux axial et radial assure que l’ensemble respecte les spécifications prévues. Un comparateur à cadran, positionné sur la bague extérieure, permet de mesurer le faux-rond radial en faisant tourner lentement l’arbre. Pour le jeu axial, une poussée manuelle dans les deux sens, associée à une lecture précise, donne une valeur à comparer aux plages recommandées pour le type de roulement utilisé. Ces contrôles simples détectent les défauts de serrage, les problèmes d’épaulement ou les erreurs de choix d’ajustement. Ils offrent aussi une base de référence pour d’éventuelles mesures futures en maintenance conditionnelle.
Essai à vide et essai en charge : bruit anormal, échauffement, vibration mesurée (analyse vibratoire)
Un essai à vide, puis un essai en charge, complètent la validation du montage. Lors de ces essais, vous devez surveiller le bruit de fonctionnement, la température de l’arbre et du palier, ainsi que le niveau de vibration. Des analyseurs vibratoires portables permettent aujourd’hui de mesurer rapidement des indicateurs comme la vitesse globale (mm/s) ou certains défauts de fréquence liés aux roulements. Un échauffement supérieur de plus de 15 à 20 °C par rapport à l’environnement, persistant au-delà de la première heure, doit alerter : il peut signaler une précharge excessive, un manque de jeu interne ou une lubrification inadéquate. L’écoute attentive et l’usage de la thermographie infrarouge complètent utilement ces contrôles.
Diagnostics fréquents : marquage sur l’arbre, fretting corrosion, rotation de bague sur l’axe
Parmi les défauts typiques observés après montage, le marquage de l’arbre ou la présence de traces rougeâtres sur la portée signalent souvent une fretting corrosion. Ce phénomène résulte de micro-mouvements répétés entre la bague intérieure et l’axe, liés à un ajustement trop lâche ou à des charges variables. Dans d’autres cas, une rotation visible de la bague sur l’axe laisse apparaître des stries circulaires et un polissage prononcé de la surface. Ces symptômes indiquent que l’ajustement sélectionné n’est pas adapté, ou que le couple de démarrage est supérieur à celui prévu. Le remède passe par une correction des tolérances d’arbre, l’usage de freins d’assemblage ou de manchons coniques pour mieux verrouiller la bague.
Une grande partie des défauts de roulements attribués à la “mauvaise qualité” provient en réalité d’erreurs de montage, de choix d’ajustement inadaptés ou de lubrification mal maîtrisée.
Cas pratiques : montage sur axe de moteur asynchrone, arbre de convoyeur, broche de machine-outil
Sur un axe de moteur asynchrone, le roulement côté arbre est souvent monté serré sur l’axe et libre dans le palier opposé pour absorber les dilatations thermiques. Vous devez alors veiller à ce que le “palier fixe” assure le positionnement axial, tandis que le “palier libre” autorise un léger coulissement. Sur un arbre de convoyeur exposé à la poussière, le choix d’un roulement à billes étanche avec ajustement serré et graissage régulier limite les infiltrations et les vibrations, même en présence de charges d’impact. Enfin, sur une broche de machine-outil, la combinaison de roulements à contact oblique montés en opposition et réglés en précharge contrôlée offre une rigidité et une précision élevées, essentielles pour l’usinage de pièces de haute précision. Dans chacun de ces cas, la rigueur appliquée au montage du roulement sur l’axe se traduit directement par la performance globale de l’équipement.