Types de bagues et de paliers lisses
Une bague est le palier le plus simple qui soit : un manchon interposé entre un arbre et son logement, dans lequel l’un tourne ou coulisse dans l’autre. Derrière cette simplicité se cache toute une gamme de formes, de matériaux et de modes de lubrification, chacun étant la bonne réponse à une articulation différente. Cette page en dresse le panorama.
En construction mécanique, une bague (palier lisse, palier de glissement, coussinet) est une chemise cylindrique qui porte un arbre ou un axe sur une surface de glissement, sans élément roulant. On classe les bagues de trois manières : par forme (cylindrique, à collerette, rondelle de butée, enroulée, sphérique), par matériau (bronze coulé, bronze fritté, bronze à plots de graphite, bronze enroulé, bimétal, composite PTFE, composite POM, acier trempé, plastique massif) et par mode de lubrification (graissée ou huilée, autolubrifiante, à sec).
- La forme détermine la façon dont la bague est maintenue et les charges qu’elle reprend : radiale seule (cylindrique), radiale + positionnement axial (à collerette), axiale (rondelle de butée)
- Le matériau fixe la charge, la vitesse et la température : de 14 N/mm² pour le bronze fritté à 250 N/mm² pour le composite PTFE et l’acier trempé
- La lubrification décide de la maintenance : bronze et acier graissés, bimétal alimenté en huile, types autolubrifiants frittés, à plots de graphite et PTFE
- « Palier lisse », « palier de glissement », « coussinet », « bague de guidage » et « bague d’arbre » désignent le même composant vu sous des angles différents
Qu’est-ce qu’une bague ?
Une bague est un palier lisse : un manchon en matériau antifriction emmanché dans un logement pour qu’un arbre ou un axe puisse y tourner, osciller ou coulisser avec un frottement faible et une usure maîtrisée. Elle porte la charge sur une surface de glissement, avec un film de lubrifiant ou un matériau autolubrifiant entre les pièces, là où un roulement la porte sur des billes ou des rouleaux. Sans pièce en mouvement, une bague est compacte, silencieuse, économique, tolérante aux chocs et à la saleté, et facile à remplacer : c’est pourquoi presque toutes les machines comptent plus de bagues que de roulements.
Les termes se recouvrent. « Bague » désigne la pièce, « palier lisse » ou « palier de glissement » le principe (aucun élément roulant), « coussinet » le palier d’un arbre tournant, « bague de guidage », « bague d’arbre » ou « bague d’axe » la pièce qu’elle porte ; les documents anglais parlent de bushing, bush, sleeve bearing ou plain bearing. Il s’agit toujours du même composant.
Types de bagues par forme
La forme se choisit d’après la façon dont la bague est maintenue dans le logement et les charges qu’elle doit reprendre.
| Type | Description | Reprend | Emploi typique |
|---|---|---|---|
| Bague cylindrique (lisse) | Cylindre simple, emmanché serré dans un alésage débouchant | Charge radiale | Le cas standard ; axes, arbres et pivots en tout genre |
| Bague à collerette | Bague cylindrique avec un épaulement à une extrémité | Charge radiale + positionnement axial, butée légère | Logements borgnes ou en tôle, poussée axiale dans un sens |
| Rondelle de butée | Anneau plat | Charge axiale seule | À côté d’une bague cylindrique, là où l’arbre pousse latéralement |
| Bague enroulée (fendue) | Roulée à partir d’une bande, fermée par un joint droit | Charge radiale | Grande série : bimétal, bronze enroulé, composite |
| Bague sphérique | Extérieur en forme de bille dans un siège conjugué | Charge radiale avec désalignement | Petits moteurs, timoneries, embouts de bielle |
| Bague étagée ou épaulée | Deux diamètres extérieurs ou intérieurs | Radiale + positionnement | Sur plan, pour remplacer deux pièces par une seule |
| Plaque ou bande d’usure | Surface de glissement plane ou cintrée | Charge en glissement | Glissières, guidages, chemises |
Types de bagues par matériau
Le matériau se choisit d’après la charge spécifique (force ÷ alésage × longueur), la vitesse de glissement, la température et la lubrification disponible. Le tableau donne les matériaux que fabrique Bushing MFG avec leurs limites principales ; chacun fait l’objet d’une page détaillée.
| Matériau | Construction | Charge | Vitesse | Température | Lubrification |
|---|---|---|---|---|---|
| Bronze coulé (série JBM-600, C93200, etc.) | Usiné dans de la barre coulée en continu | 45 N/mm² statique, 25 en mouvement | 0,5 m/s graissé | −40 à +250 °C | Graisse ou huile |
| Bronze enroulé (JBM-090 / 092, CuSn8) | Roulé à partir de bande, poches de lubrifiant | 120 N/mm² statique, 40 dynamique | Faible | Jusqu’à 250 °C | Graisse |
| Bronze fritté (JBM-700) | Poudre pressée, imprégnée d’huile | ≈ 14 N/mm² en continu | Jusqu’à 6 m/s à charge légère | −10 à +90 °C | Autolubrifiant (huile dans les pores) |
| Bronze à plots de graphite (JBM-650) | Bronze coulé à plots de lubrifiant solide | 50–100 N/mm² | 0,5 m/s à sec | −40 à +400 °C | Autolubrifiant (plots) |
| Bimétal (JBM-800) | Dos acier, couche frittée CuPb10Sn10 | 150 N/mm² dynamique | 3,5 m/s graisse, 8 m/s huile | Jusqu’à 250 °C dans l’huile | Graisse ou huile |
| Composite PTFE (JBM-10) | Dos acier, bronze, couche de PTFE | 250 N/mm² statique | 2 m/s à sec | −195 à +280 °C | Aucune (à sec) |
| Composite POM (JBM-20) | Dos acier, bronze, couche de POM à alvéoles | 250 N/mm² statique, 140 dynamique | 2,5 m/s huilé | −40 à +130 °C | Graisse au montage |
| Acier trempé (JBM-ST) | Bague en acier traité thermiquement, 58–62 HRC | 250 N/mm² | 0,1 m/s | −100 à +350 °C | Graisse |
| Plastique massif (série JBM-30 : POM, nylon, UHMWPE, PTFE) | Polymère moulé ou usiné | Faible | Faible | Jusqu’à ≈ 80–100 °C | Aucune ou graisse |
Limites principales ; chaque valeur est un plafond distinct, pas un point de fonctionnement commun. Les données complètes figurent sur les pages produits.
Types de bagues par mode de lubrification
Les bagues graissées ou huilées (bronze coulé, bronze enroulé, bimétal, acier trempé) portent la charge la plus élevée pour leur taille, mais il leur faut une alimentation en lubrifiant : un graisseur et un intervalle d’entretien, ou une arrivée d’huile. Les bagues autolubrifiantes emportent leur lubrifiant : de l’huile dans les pores du bronze fritté, un lubrifiant solide dans les plots du bronze graphite, du PTFE dans la couche de glissement d’une bague composite. Les bagues à sec sont ces mêmes types autolubrifiants, utilisés sans aucun lubrifiant ajouté.
Le choix relève autant de la maintenance que du bureau d’études. Une bague en bronze graissé montée dans une articulation que personne ne graisse lâche plus vite qu’une bague autolubrifiante prévue pour la moitié de la charge.
Comment choisir
Quatre questions ramènent l’arbre de décision à un ou deux candidats.
- Peut-on la lubrifier en service ?. Oui : bronze, bimétal ou acier. Non : bronze fritté (charge légère), composite PTFE (charge modérée, large plage de température), bronze graphite (charge lourde, chaleur).
- Quelle est la charge spécifique ?. Force ÷ (alésage × longueur). Moins de 15 N/mm² : bronze fritté ou plastique. 15–50 : bronze coulé, composite PTFE. 50–150 : bimétal, bronze enroulé, bronze graphite. Plus de 150 à très faible vitesse : acier trempé, composite PTFE en statique.
- À quelle vitesse, à quelle température ?. Rapide dans l’huile : bimétal. Rapide à sec : composite PTFE jusqu’à 2 m/s. Chaud : bronze graphite jusqu’à 400 °C, composite PTFE jusqu’à 280 °C, acier jusqu’à 350 °C. Froid : composite PTFE jusqu’à −195 °C.
- Quelle forme impose le logement ?. Alésage débouchant : bague cylindrique. Logement borgne ou mince, ou poussée axiale : bague à collerette. Charge axiale : rondelle de butée. Désalignement : bague sphérique ou bague cylindrique plus courte.
Questions fréquentes
Qu’est-ce qu’une bague en construction mécanique ?
Un palier lisse cylindrique emmanché dans un logement pour qu’un arbre ou un axe puisse y tourner, osciller ou coulisser sur une surface lubrifiée ou autolubrifiante. Il porte la charge sans élément roulant.
Quelle est la différence entre une bague et un palier lisse ?
Aucune. Palier lisse, palier de glissement, coussinet et bague désignent le même composant, nommé d’après sa forme, son principe ou son usage.
Quels sont les principaux types de bagues ?
Par forme : cylindrique, à collerette, rondelle de butée, enroulée, sphérique. Par matériau : bronze coulé, enroulé, fritté et à plots de graphite, bimétal, composite PTFE et POM, acier trempé, plastique. Par lubrification : graissée ou huilée, autolubrifiante, à sec.
Quelle bague porte la charge la plus élevée ?
Les bagues en acier trempé et en composite PTFE, à 250 N/mm² en statique, puis le bimétal à 150 N/mm² en dynamique. Le bronze coulé porte 45 N/mm² en statique, mais se fabrique dans toutes les dimensions.
Qu’est-ce qu’une bague d’arbre ?
Une bague nommée d’après l’arbre qu’elle porte plutôt que d’après le logement qui la reçoit : c’est le même palier lisse. « Bague d’axe » est le terme équivalent pour un axe de pivot.
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