Matériaux pour bagues et éléments roulants
Le principe de construction du roulement conduit à des contacts entre corps roulants et bagues qui sont le siège de trés fortes charges spécifiques. Les pressions de Hertz à ce niveau ont pour conséquence: des contraintes de compression, maximales en surface dont la valeur peut atteindre 3500 MPa.
des contraintes de cisaillement, maximales en sous-couche, dont la valeur peut atteindre 1000 MPa.
En outre, ces contraintes élevées peuvent présenter des variations cycliques. La conjugaison de ces deux facteurs entraîne, à plus ou moins long terme, des fissures par fatigue du métal qui naissent en sous-couches et se propagent en surface en provoquant un écaillage. L'élévation du niveau de bruit d'un roulement est un signe caractéristique de sa ruine prochaine. La qualité d'un acier à roulement est donc basée sur sa propriété de résister le plus longtemps possible à la fatigue. Le niveau de dureté requis dans la zone des contraintes est de l'ordre de 62 HRC . L'acier le plus généralement utilisé, est un acier au chrome à haute teneur en carbone, dont la nuance la plus courante est l'acier 100C6, acier qui présente les avantages suivants: endurance, aptitude à la trempe sans carburation, flexibilité du traitement thermique, bonne résistance à la corrosion. Acier 100C6 | Composition chimique | Caractéristiques mécaniques | Carbone de 0,98 à 1,10 % | Coefficient de dilatation : l = 12 x 10-6 mm/°C | Silicium de 0,20 à 0,35 % | Module d'élasticité E = 205 000 MPa | Magnésium de 0,25 à 45 % | Coefficient de Poisson : n = 0,3 | Chrome de 1,30 à 1,60 % | |
Matériaux pour cages
Les cages des roulements sont réalisées dans diverses matières. Les deux grandes familles de cages sont : les cages découpées et embouties, à partir de tôles d'acier le plus généralement, mais aussi parfois de laiton pour les très petites dimensions. les cages massives usinées dans la masse, en acier, fonte, alliages légers, ou moulées en matières plastiques.
La plupart des roulements utilisent des cages en tôle. Elles sont sûres, légères et contribuent au bon passage du lubrifiant. Pour les roulements de très grandes dimensions, la préférence est donnée aux cages massives pour des raisons de robustesse et de fabrication. Les cages en tôle sont guidées radialement par les éléments roulants. Pour les roulements de grandes dimensions ou les roulements de précision, on centre les cages massives sur l'une des deux bagues.
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