Roulement à douille ou roulement à billes : Quelles sont les différences ?

Dernière mise à jour le 18 avril 2023 par Chen

Vous vous demandez quelle est la différence entre un roulement à douille et un roulement à billes ? Vous avez entendu parler de ces deux types de roulements, mais vous ne savez pas lequel choisir pour votre application ? Ne cherchez plus ! Dans cet article, nous allons nous pencher sur les différences entre le roulement à manchon et le roulement à billes. Nous examinerons les avantages et les inconvénients de chaque type afin que vous puissiez décider lequel correspond le mieux à vos besoins. Commençons donc par examiner ce que sont exactement un roulement à manchon et un roulement à billes.

Un roulement à manchon est une solution de roulement linéaire peu coûteuse, avec un frottement minimal et un faible niveau de bruit. Il se compose de plusieurs bandes ou manchons métalliques enveloppant un matériau souple tel que le bronze, le plastique ou le caoutchouc. Cette conception leur permet de se déplacer librement dans leur logement tout en assurant un soutien sur toute leur longueur. L'avantage de ce type de palier est qu'il nécessite moins d'entretien que les autres types de paliers et qu'il a une longue durée de vie car ses matériaux de construction sont résistants à la corrosion.

Les roulements à billes, quant à eux, sont plus coûteux, mais offrent de nombreux avantages par rapport aux roulements à manchon, notamment une capacité de charge plus élevée, un fonctionnement plus régulier, un niveau de bruit plus faible, une plus grande capacité de vitesse et une durée de vie plus longue. Les roulements à billes sont constitués de deux anneaux en acier trempé ; les chemins de roulement intérieur et extérieur sont séparés par de petites billes métalliques (les "billes"). Ces billes roulent dans les pistes en réduisant le frottement, ce qui permet un mouvement régulier dans le temps sans endommager les surfaces avec lesquelles elles sont en contact.

Maintenant que nous avons examiné le fonctionnement de ces deux types de roulements, nous allons examiner plus en détail les raisons pour lesquelles une personne peut choisir un type de roulement plutôt qu'un autre en fonction de sa situation.

Avantages des paliers lisses

Roulements à billes offrent un certain nombre d'avantages qui en font un choix idéal pour de nombreuses applications. De la simplification de la maintenance à l'allongement de la durée de vie, les paliers lisses sont fiables même dans des conditions extrêmes. Leur faible coût et leur facilité de lubrification en font également l'une des solutions de roulement les plus économiques disponibles aujourd'hui.

En ce qui concerne la maintenance, les paliers lisses sont incroyablement simples à maintenir en bon état de marche. Comme ils ne nécessitent pas d'ajustements ou de remplacements fréquents, ils offrent aux utilisateurs une fiabilité à long terme pour un coût minime. Ils conviennent donc aux environnements où le travail manuel est limité, tels que les sites isolés ou les environnements industriels. En outre, leur manque de complexité permet de consacrer moins de temps aux tâches de maintenance que d'autres types de roulements.

La lubrification est essentielle pour assurer la longévité de tout type de roulement et les paliers lisses ne font pas exception. Cependant, ces composants nécessitent beaucoup moins de lubrifiant que les roulements à billes en raison de leurs caractéristiques de conception, ce qui réduit non seulement les coûts mais aussi l'impact sur l'environnement. Et comme le lubrifiant n'a pas besoin d'être remplacé souvent, vous pouvez maximiser la durée de vie de vos paliers à glissement sans dépenser trop d'efforts ou d'argent pour l'entretien.

Avec tous ces avantages à l'esprit, on comprend pourquoi tant de personnes choisissent les paliers lisses plutôt que d'autres options : Ils sont plus faciles à entretenir et plus abordables, tout en offrant des performances fiables dans presque tous les environnements. Malgré ces avantages, il peut y avoir des limites à prendre en compte avant de prendre une décision...

Limites des paliers lisses

Les paliers lisses sont le plus souvent utilisés dans des applications où le bruit, les vibrations et la capacité de charge ne sont pas des préoccupations majeures. En effet, ils n'ont pas la même précision que les roulements à billes. En raison de ce manque de précision, les paliers lisses ont tendance à générer plus de bruit en fonctionnement que les roulements à billes. En outre, lorsqu'ils sont soumis à des charges ou à des vitesses plus élevées, les performances des paliers lisses commencent à se dégrader rapidement, ce qui se traduit par une augmentation des niveaux de vibrations. Enfin, leurs capacités de charge sont relativement faibles par rapport à celles des roulements à billes, ce qui les rend inadaptés aux applications industrielles lourdes. En résumé, les roulements à manchon peuvent convenir pour des opérations à faible vitesse et non critiques, mais ils doivent généralement être évités si une précision et une fiabilité élevées sont requises.

Avantages des roulements à billes

Les roulements à billes sont un choix populaire car ils offrent de nombreux avantages. Leur principal avantage est leur capacité à fonctionner à grande vitesse, ce qui les rend idéaux pour les applications qui nécessitent des vitesses de rotation élevées. En outre, les roulements à billes produisent un bruit minimal pendant leur fonctionnement en raison du frottement de roulement créé entre les billes et les autres composants du roulement. Ils conviennent donc aux machines de précision pour lesquelles il est important que les niveaux sonores restent faibles.

En outre, les roulements à billes ont une durée de vie relativement longue par rapport à d'autres types de roulements, tels que les roulements à manchon. Ils ont tendance à être moins endommagés au fil du temps par des facteurs tels que les chocs ou les vibrations, en raison de leur conception structurelle inhérente. Cela permet de réduire les coûts de maintenance liés au remplacement régulier des pièces usées.

Globalement, les roulements à billes constituent une option économique lorsqu'il s'agit d'obtenir des performances fiables à des vitesses de rotation plus élevées, combinées à des niveaux de bruit plus faibles. Malgré ces avantages, il existe également certaines limitations qui doivent être prises en considération avant de décider d'utiliser ce type de solution de roulement.

Limites des roulements à billes

Les roulements à billes présentent certaines limites par rapport aux roulements à manchon. L'une d'entre elles est leur niveau de bruit. Les roulements à billes ont tendance à être plus bruyants que les roulements à manchon, en raison des billes en rotation qui s'appuient les unes sur les autres et sur la paroi intérieure du roulement. Cela peut limiter l'utilisation des roulements à billes dans les applications qui nécessitent un environnement plus silencieux.

Une autre limite des roulements à billes est leur capacité de vitesse. Bien que les roulements à billes permettent d'atteindre des vitesses élevées, ils ne sont pas aussi performants que les roulements à manchon à des vitesses extrêmement élevées ou sous de lourdes charges. En outre, la durée de vie des roulements à billes tend à être inférieure à celle des roulements à manchon en raison de cette tolérance réduite pour les vitesses plus élevées et les charges plus lourdes.

En outre, comme la construction d'un roulement à billes repose sur des tolérances étroites entre les composants, les considérations de conception doivent être prises en compte lorsqu'ils sont utilisés dans une application ou une machine. Si l'une des pièces de l'assemblage n'est pas conforme aux spécifications lors de l'installation ou du fonctionnement, cela peut affecter les performances globales du roulement et réduire considérablement sa durée de vie.

Considérations relatives à la conception

Maintenant que nous avons abordé les limites des roulements à billes, examinons les considérations relatives à la conception des roulements à billes et des roulements à manchon. Il est important de prendre en compte les propriétés mécaniques telles que la capacité de charge, les limites de vitesse, les plages de température, l'angle de contact et la rugosité de la surface pour décider du type de roulement à utiliser dans une application donnée. Les techniques de fabrication doivent également être prises en compte en raison de leur influence sur les dimensions et les performances. Par exemple, les roulements à manchon peuvent souvent être fabriqués avec des tolérances plus serrées que les roulements à billes standard.

En plus de ces facteurs, il est essentiel d'évaluer les considérations de conception liées au coût de chaque type de roulement. Les paliers lisses ont tendance à être moins chers que les roulements à billes ; cependant, leur prix inférieur peut se traduire par des exigences de maintenance plus élevées ou une durée de vie plus courte, en fonction des conditions de fonctionnement. En outre, si un environnement exige des nettoyages ou des lubrifications fréquents, il faut en tenir compte dans la décision d'achat d'un palier lisse ou d'un roulement à billes. Il est donc essentiel de prendre en compte tous les paramètres de conception avant de faire un choix. Cela permettra de garantir des performances optimales quel que soit le roulement choisi pour l'application. En prenant soigneusement en compte tous les aspects liés à la conception, les utilisateurs peuvent choisir en toute confiance un roulement à billes ou un roulement à manchon pour répondre à leurs besoins.

Exigences en matière de maintenance

Les roulements à manchon et les roulements à billes ont des besoins d'entretien différents. Les paliers à glissement nécessitent une lubrification plus fréquente que les roulements à billes, car ils ne sont pas autolubrifiants et doivent être graissés régulièrement pour éviter l'usure. La fréquence de la lubrification dépend de l'application et de la charge à laquelle le roulement est soumis, mais elle doit généralement être effectuée au moins une fois par mois. En revanche, les roulements à billes ne nécessitent généralement pas de lubrification régulière et peuvent durer beaucoup plus longtemps sans entretien.

Les intervalles de remplacement des paliers lisses varient en fonction de l'environnement dans lequel ils sont utilisés. S'ils sont exposés à la saleté ou à des débris, ils peuvent devoir être remplacés plus souvent en raison de l'augmentation du frottement causée par la contamination de la graisse. Les roulements à billes doivent également être remplacés périodiquement lorsque leurs joints se détériorent ou si des signes de corrosion apparaissent. En moyenne, ces pièces doivent être inspectées chaque année et remplacées tous les deux ans afin de garantir leur bon fonctionnement.

Globalement, les deux types de roulements doivent être surveillés de près pour fonctionner correctement au fil du temps. Un entretien adéquat contribuera à minimiser les temps d'arrêt et à maximiser l'efficacité des machines dans lesquelles ils sont utilisés. La durabilité et la fiabilité dépendent en grande partie de la façon dont ces composants sont entretenus tout au long de leur vie.

Durabilité et fiabilité

Lorsqu'il s'agit d'assurer la longévité d'un produit, la durabilité et la fiabilité sont essentielles. Heureusement, les paliers lisses et les roulements à billes offrent tous deux des niveaux élevés de fiabilité, mais ils ont chacun leurs propres modes de défaillance. Pour savoir quel type de roulement convient le mieux à votre application, examinons de plus près les différences entre ces deux types de roulements.

Les paliers lisses sont fabriqués à partir de matériaux tels que le bronze ou le Babbitt qui peuvent se gripper lorsqu'ils sont exposés à des températures extrêmes ou à de lourdes charges. Dans ce cas, le roulement doit être remplacé immédiatement pour éviter tout dommage supplémentaire. En revanche, les roulements à billes utilisent un acier très durable avec des rainures de lubrification intégrées qui contribuent à réduire l'usure au fil du temps. Ils sont donc idéaux pour les applications nécessitant des performances soutenues à long terme. Toutefois, s'ils sont soumis à une pression trop importante, les billes à l'intérieur peuvent se désaligner, ce qui réduit leur durée de vie.

Dans l'ensemble, si les deux types de roulements offrent une excellente fiabilité dans leurs conditions respectives, les roulements à manchon ont tendance à être plus vulnérables en raison de la composition de leur matériau, tandis que les roulements à billes sont mieux adaptés à des charges de travail plus lourdes et à des vitesses plus élevées, sans détérioration significative au fil du temps. Au moment d'examiner les niveaux de bruit et de vibration associés à ces deux produits, les utilisateurs doivent tenir compte de la fréquence à laquelle l'appareil doit fonctionner et des circonstances dans lesquelles il doit être utilisé avant de prendre une décision éclairée sur le produit qui leur convient le mieux.

Niveaux de bruit et de vibration

Malgré leurs différences en termes de durabilité et de fiabilité, les paliers lisses et les roulements à billes produisent tous deux du bruit et des vibrations. Les deux types de roulements peuvent produire des niveaux de bruit variables selon l'application, mais les roulements à billes génèrent généralement des bruits plus forts que les roulements à manchon en raison de leur vitesse plus élevée. Les roulements à billes créent également plus de vibrations car ils contiennent des éléments roulants qui entrent en contact les uns avec les autres lorsqu'ils tournent. En revanche, les roulements à manchon ne comportent pas de pièces mobiles et sont donc peu bruyants, même à des vitesses élevées.

En termes de contrôle des vibrations, cependant, il n'y a pas beaucoup de différence entre les deux types de roulements puisque la plupart des vibrations sont causées par des sources externes telles que des charges déséquilibrées ou des problèmes de désalignement. Cependant, les roulements à billes sont généralement mieux adaptés aux applications de précision où la précision doit être maintenue dans le temps, car tout mouvement affecte les résultats. En comparaison, les roulements à billes n'ont pas besoin d'être surveillés aussi étroitement car ils ont moins de composants susceptibles de se désaligner et d'entraîner des lectures inexactes.

Le niveau de bruit produit par l'un ou l'autre type de palier dépend fortement de la manière dont il est utilisé et installé correctement ; une installation incorrecte peut augmenter considérablement le bruit produit par l'un ou l'autre type de palier. Lorsqu'il s'agit de choisir la meilleure option pour une application, il est important de prendre en compte tous les facteurs, y compris les niveaux de bruit, avant de prendre une décision sur le type de roulement à utiliser. Avec ces informations à l'esprit, nous allons maintenant nous intéresser à la capacité de charge : quelle est la différence entre ces deux types de roulements courants ?

Capacité de charge

Un roulement est comme la colonne vertébrale d'un moteur. Il permet aux composants de se déplacer efficacement et avec un minimum de frottement, tout en supportant et en répartissant de lourdes charges. Les paliers lisses et les roulements à billes sont tous deux d'excellents choix à cette fin, mais lorsque l'on compare leur capacité de charge, on s'aperçoit qu'il y a plus que ce que l'on croit.

La première chose à considérer est le type de charge que chaque roulement peut supporter. D'une manière générale, les roulements à manchon ont une capacité de charge supérieure à celle des roulements à billes en raison de leur plus grande surface qui répartit mieux la force sur les points de contact. Ils sont donc idéaux pour les applications où de grandes quantités de poids ou de couple peuvent être appliquées dans n'importe quelle direction, comme les machines de construction ou les équipements industriels. En revanche, les roulements à billes supportent mieux les charges plus légères car ils génèrent moins de frottement sur les petites surfaces qui supportent les pièces en rotation. Ils sont couramment utilisés dans les moteurs et les petites machines où la précision est plus importante que la résistance.

Toutefois, il est important de noter qu'aucun des deux types de roulements ne fonctionnera de manière optimale s'il n'est pas correctement entretenu et régulièrement lubrifié. Des pratiques d'installation et d'entretien appropriées doivent toujours être suivies, qu'il s'agisse d'un roulement à manchon ou d'un roulement à billes, afin que tous les composants fonctionnent au maximum de leur efficacité sans compromettre les normes de sécurité ou risquer d'être endommagés par une usure excessive due à un entretien inadéquat. Avec un entretien adéquat, l'un ou l'autre constitue un excellent choix en fonction des besoins de votre application particulière.

Après avoir examiné les capacités des deux types dans diverses conditions, il est clair que chacun a ses propres forces et faiblesses en ce qui concerne la capacité de charge ; portons maintenant notre attention sur les capacités de vitesse...

Capacités de vitesse

Les paliers lisses sont conçus pour fonctionner à des vitesses plus lentes que les roulements à billes. Ils fonctionnent généralement mieux dans des applications dont les vitesses de rotation ne dépassent pas 3 000 tours par minute (RPM). En comparaison, les roulements à billes peuvent supporter une gamme beaucoup plus large de vitesses de fonctionnement et sont généralement conçus pour être utilisés dans des machines tournant à partir de 500 tours par minute jusqu'à 30 000 tours par minute ou plus. En ce qui concerne les capacités de vitesse des roulements, il n'y a donc pas de contestation possible : les roulements à billes sont de loin supérieurs.

En termes de capacité de charge, les paliers lisses tendent à être mieux adaptés aux applications à charge relativement faible telles que les ventilateurs et les moteurs, tandis que les roulements à billes excellent dans la gestion de charges plus lourdes telles que celles que l'on trouve dans les machines-outils et les pompes. Cela démontre également que lorsqu'ils sont comparés côte à côte, les paliers lisses ne peuvent tout simplement pas rivaliser avec leurs homologues à billes.

Dans l'ensemble, si l'on considère les capacités de vitesse des roulements, les roulements à billes ont clairement un avantage sur les roulements à manchon. Il est important de prendre en compte ces différences avant de décider du type de roulement à utiliser pour une application particulière. La comparaison des coûts entre les deux types de roulements aidera à déterminer l'option la plus judicieuse d'un point de vue financier.

Comparaison des coûts

Le coût des paliers lisses et des roulements à billes varie en fonction de la qualité et de la taille. En général, les roulements à manchon sont moins chers que les roulements à billes. Cela s'explique par le fait que leur conception ne nécessite pas autant de composants ou de processus de fabrication complexes. Toutefois, pour les applications impliquant des charges plus élevées, les roulements à billes peuvent être plus économiques en raison de leur plus grande durabilité. Voici une comparaison rapide des coûts associés à ces deux types de roulements :

• Coût des paliers lisses : Coût initial moins élevé mais durée de vie plus courte que les roulements à billes
• Coût des roulements à billes : investissement initial plus élevé mais durée de vie plus longue
• Coûts d'installation : Les deux méthodes sont similaires en ce qui concerne les coûts d'installation
• Coûts de maintenance : Les paliers lisses doivent souvent être remplacés, alors que les coûts d'entretien des roulements à billes sont minimes.

Dans l'ensemble, les paliers lisses et les roulements à billes présentent des avantages en termes de coût, en fonction des exigences spécifiques de l'application. Il est important de prendre en compte tous les aspects avant d'investir dans l'un ou l'autre type de roulement. Ceci étant dit, il est temps d'explorer comment chaque type de roulement peut être appliqué dans différents contextes.

Exemples d'application

Transition avec la section précédente : Après avoir comparé les coûts, il est maintenant temps d'examiner les différences entre les applications des roulements à billes et celles des roulements à manchon.

Langage figuré : ligne d'accroche : Lors du choix d'un roulement pour une application donnée, il est important de comprendre les différences essentielles entre eux - comme les deux faces d'une pièce de monnaie, l'une ne peut exister sans l'autre.

Les paliers lisses sont généralement utilisés dans des applications à faible vitesse nécessitant une capacité de charge élevée, telles que les transmissions automobiles et les vilebrequins, mais on les trouve également dans les machines agricoles et les pompes industrielles en raison de leur simplicité et de leur durabilité. La conception de ce type de palier les rend idéaux pour ce genre de tâches car ils comprennent une bague intérieure fixe avec un ensemble tournant extérieur qui est généralement composé de bouchons de graphite ou de bandes d'alliage de plomb encastrés dans une rainure usinée sur le diamètre intérieur du logement.

En revanche, les roulements à billes sont devenus incroyablement populaires dans de nombreuses industries depuis leur invention en 1794. Ces types de roulements sont capables de supporter à la fois des charges radiales et des charges de poussée grâce à leur configuration - deux bagues séparées par des billes roulantes au lieu de surfaces de glissement, ce qui permet une plus grande efficacité pendant le fonctionnement. D'une manière générale, les roulements à billes offrent des performances supérieures à celles de leurs homologues lorsqu'ils fonctionnent à des vitesses plus élevées, ce qui les rend idéaux pour des applications telles que les moteurs électriques, les roues de bicyclettes et les patins à roulettes, où la précision est primordiale.

Le choix entre un roulement à billes et un roulement à manchon dépend en fin de compte des besoins individuels, car chacun possède des atouts spécifiques en fonction de ce qui doit être réalisé. La sélection des roulements doit dépendre de facteurs tels que la plage de vitesse, la capacité à supporter le poids et les conditions environnementales afin de déterminer lequel fonctionnera de manière optimale dans certaines circonstances.

Conclusion

En conclusion, les paliers lisses et les roulements à billes sont deux types courants de paliers utilisés pour réduire le frottement entre les pièces. Chaque type a ses propres avantages et limites qui doivent être pris en compte lors de la sélection d'un roulement pour une application. D'une manière générale, les roulements à manchon peuvent supporter des charges plus élevées que les roulements à billes, mais nécessitent davantage d'entretien en raison de la nécessité d'une lubrification régulière. En revanche, les roulements à billes offrent des capacités de vitesse supérieures à celles des roulements à manchon grâce à leur capacité à utiliser de petites billes comme éléments roulants. En outre, ils ont tendance à coûter moins cher en termes de matériaux et de main-d'œuvre que les roulements à manchon.

Lorsqu'il s'agit de sélectionner une solution de roulement, il n'y a pas de réponse unique ; chaque type doit être évalué en fonction des exigences de capacité de charge, des besoins de vitesse et des considérations de coût avant de prendre une décision finale. Pour mettre les choses en perspective : 70% des défaillances d'équipements rotatifs sont liées à une mauvaise sélection ou installation des systèmes de roulements - ce qui montre clairement pourquoi ces considérations doivent toujours être prioritaires lors du choix d'un système de roulements adapté à une application donnée.