La "classe de jeu" d'un roulement, aussi connue sous le nom de "classe de jeu interne", se réfère à la plage de mouvements relatifs permis entre les composants internes d'un roulement, principalement les éléments roulants (billes ou rouleaux) et les bagues intérieure et extérieure. Ce jeu est essentiel pour le bon fonctionnement du roulement, car il influence la capacité du roulement à supporter les charges, les vitesses et les conditions de fonctionnement sans se détériorer prématurément.

Types de jeu interne

1. Jeu radial : C'est la mesure du déplacement total que peut avoir une bague par rapport à l'autre dans une direction perpendiculaire à l'axe du roulement.

2. Jeu axial : C'est le déplacement total d'une bague par rapport à l'autre dans une direction parallèle à l'axe du roulement.

Classification des jeux internes

Les classes de jeu sont normalisées pour faciliter le choix approprié en fonction des conditions d’utilisation. Ci-dessous vous retrouverez les classes de jeu radial les plus courantes, définies par les normes ISO et DIN :

Classe C1 : Jeu radial très serré. Utilisé dans des applications où des tolérances très précises sont requises.

Classe C2 : Jeu radial serré. Utilisé dans des applications à haute précision où un faible jeu est nécessaire.

Classe normale (CN) : Jeu radial standard. Convient à la plupart des applications générales.

Classe C3 : Jeu radial plus grand que la classe normale. Utilisé dans des conditions où des températures élevées ou des charges importantes peuvent être rencontrées.

Classe C4 : Jeu radial encore plus grand que la classe C3. Utilisé dans des environnements très chauds ou avec des charges très lourdes.

Classe C5 : Jeu radial le plus grand. Utilisé dans des conditions extrêmes de chaleur et de charge.

Les tolérances des bagues intérieure et extérieure influencent le choix de la classe de jeu, car elles déterminent l’interférence avec l’arbre et impactent le montage du roulement ainsi que le jeu radial final sous charges et variations de température.

Importance du jeu interne

• Adaptation aux charges : Un jeu approprié permet de s’adapter aux charges radiales et axiales appliquées sur le roulement, prévenant ainsi les déformations excessives et les dommages.

• Compensation de la dilatation thermique : Les roulements peuvent se dilater sous l’effet de la chaleur. Un jeu adéquat permet de compenser cette dilatation, évitant ainsi des contraintes internes excessives. La bague intérieure et la bague extérieure se dilatent différemment en raison des variations de température, ce qui influence le jeu du roulement. La précharge axiale est appliquée dans les roulements à billes pour améliorer leur fonctionnement et leur durée de vie.

• Lubrification : Un jeu approprié assure que le film lubrifiant se forme correctement entre les éléments roulants et les bagues, réduisant ainsi le frottement et l’usure.

• Durée de vie : Un jeu mal choisi peut réduire significativement la durée de vie du roulement en causant des surcharges, un échauffement excessif, et une usure prématurée.

Sélection de la classe de jeu

La sélection de la classe de jeu appropriée pour un roulement est essentielle pour garantir le bon fonctionnement et la durabilité de l'ensemble du système dans lequel il est utilisé. Plusieurs facteurs doivent être pris en compte pour effectuer ce choix de manière optimale.

Tout d'abord, les conditions de charge jouent un rôle crucial. Plus les charges appliquées sur le roulement sont importantes, plus le jeu doit être grand pour permettre une répartition uniforme des forces et éviter les déformations excessives. De plus, les défauts d’alignement dans le système peuvent engendrer des contraintes supplémentaires, rendant souvent nécessaire l'augmentation du jeu pour préserver l'intégrité du roulement.

Ensuite, la température de fonctionnement est un autre paramètre déterminant. Les températures élevées provoquent la dilatation thermique des composants du roulement, ce qui peut réduire le jeu interne. Pour compenser cet effet, il est souvent nécessaire de choisir une classe de jeu plus large.

La vitesse de rotation du roulement influence également la sélection de la classe de jeu. À des vitesses élevées, la génération de chaleur peut augmenter, et un jeu plus grand peut être requis pour éviter une surchauffe et maintenir des performances optimales.

Enfin, les tolérances de montage sont un aspect à ne pas négliger. Un montage serré tend à réduire le jeu interne, ce qui peut affecter la performance du roulement. Dans de tels cas, il est prudent d'opter pour une classe de jeu plus grande pour compenser cette réduction et assurer que le roulement puisse fonctionner efficacement.

En somme, la sélection de la classe de jeu d’un roulement ne se limite pas à une simple vérification de paramètres techniques ; elle nécessite une compréhension approfondie des conditions spécifiques dans lesquelles le roulement opérera, afin d'assurer sa longévité et son efficacité.

Voici les étapes et les considérations principales pour sélectionner la classe de jeu appropriée :

Connaître les normes et les types de jeu

• Normes internationales : Se référer aux normes ISO (International Organization for Standardization) ou DIN (Deutsches Institut für Normung) qui définissent les classes de jeu standard pour différents types de roulements.

• Types de jeu : Les jeux courants incluent le jeu radial et le jeu axial. Le jeu radial est plus commun et généralement spécifié pour les roulements à billes et à rouleaux cylindriques. La précharge est cruciale pour optimiser le fonctionnement des roulements à billes, car elle peut réduire le bruit et augmenter la durée de vie, bien qu'une précharge excessive puisse poser des risques.

Analyser les conditions de fonctionnement

• Charges : Considérer les charges radiales et axiales appliquées sur le roulement. Des charges élevées peuvent nécessiter un jeu plus grand pour éviter des contraintes excessives.

• Vitesses de rotation : Les vitesses élevées peuvent générer de la chaleur, augmentant ainsi le jeu interne du roulement. Il est important de tenir compte de cette augmentation lors de la sélection. De plus, les courroies peuvent être un accessoire important dans certaines applications de roulements, notamment pour des travaux ou réparations spécifiques.

• Température : Les variations de température peuvent affecter le jeu interne. Dans des environnements où la température varie beaucoup, un jeu initial plus important peut être nécessaire pour compenser la dilatation thermique.

Considérations de montage

Interférence de montage : Si les roulements sont montés avec une forte interférence sur les arbres ou dans les logements, cela peut réduire le jeu interne initial. Un jeu plus grand peut être nécessaire pour compenser cette réduction. Il est également crucial de considérer l'utilisation de différents types de joints, tels que les joints spi, joints nilos, et joints toriques, pour assurer une installation optimale et répondre aux besoins variés des applications mécaniques.

Alignement : Les défauts d’alignement peuvent nécessiter un jeu plus grand pour prévenir les contraintes supplémentaires sur le roulement.

Tests et ajustements

• Essais pratiques : Réaliser des essais pratiques dans les conditions réelles d'utilisation peut aider à affiner la sélection du jeu approprié.

• Suivi et ajustements : Surveiller les roulements en fonctionnement et ajuster le jeu si nécessaire lors des phases de maintenance.