Le roulement à billes : désignation, montage, démontage

À quoi ça sert

Un roulement guide l’arbre en rotation par rapport au bâti en remplaçant le frottement de glissement par un frottement de roulement. Il est fait de quatre éléments : la bague intérieure (montée serrée sur l’arbre), la bague extérieure (montée dans l’alésage du flasque), les billes et la cage qui les espace.

De quoi c’est fait

Les bagues et les billes sont en 100Cr6 (acier à roulements : 1 % de carbone, 1,5 % de chrome), trempé à cœur vers 60 HRC. D’où deux conséquences directes à l’atelier :

• la lime glisse dessus sans mordre, le foret n’entame pas : c’est le repère le plus simple pour reconnaître une pièce trempée ;
• très dur veut dire fragile : une bague frappée peut éclater. Lunettes, et l’effort passe par l’extracteur ou la presse.

La cage est en tôle d’acier ou en polyamide, les joints 2RS en caoutchouc. Il existe aussi des bagues en inox (X65Cr13) et des billes en céramique pour les roulements hybrides. Voir la fiche S1.3.1 · Identifier un matériau à l’atelier.

Lire une désignation : 6204-2RS C3

Partie	Exemple	Signification
1er chiffre	6	Type : roulement rigide à une rangée de billes
2e chiffre	2	Série de dimensions (encombrement) : 2 = série moyenne, 3 = plus large et plus costaud
2 derniers chiffres	04	Alésage : 04 × 5 = 20 mm (valable à partir de 04)
Suffixe	2RS	Deux joints d’étanchéité en caoutchouc (ZZ = deux flasques métalliques, rien = ouvert)
Suffixe	C3	Jeu interne augmenté, très courant sur les moteurs électriques qui chauffent

Attention aux petits alésages : 00 = 10 mm, 01 = 12 mm, 02 = 15 mm, 03 = 17 mm. Ensuite seulement on multiplie par 5.

Retrouver la référence à partir des mesures

On mesure au pied à coulisse :

• d : diamètre intérieur (alésage) ;
• D : diamètre extérieur ;
• B : largeur.

Quelques roulements très fréquents sur les petits moteurs :

Référence	d	D	B
6203	17	40	12
6204	20	47	14
6205	25	52	15
6206	30	62	16
6304	20	52	15
6305	25	62	17

Un catalogue en ligne (123roulements, SKF, NTN…) permet de chercher directement par dimensions : d × D × B. On vérifie ensuite en lisant la gravure sur la bague du roulement démonté.

Les trois règles d’or du montage

1. L’effort passe par la bague montée serrée. Sur l’arbre, on pousse ou on tire la bague intérieure ; dans le flasque, on appuie sur la bague extérieure. Jamais à travers les billes : elles marquent les chemins de roulement et le roulement est bon à jeter.
2. Pas de frappe directe. Extracteur, presse hydraulique, ou tube d’appui et massette sans rebond avec un jet en aluminium.
3. Chauffe maîtrisée. Un roulement chauffé par induction à 110 °C (sans dépasser 120 °C) se dilate et glisse sur l’arbre sans effort. Au-delà, on modifie le traitement thermique de l’acier et le roulement est détruit.

Quand la sonde de l’appareil ne fonctionne plus, on contrôle la température au thermomètre infrarouge ; à défaut, on chauffe 1 min 30 pour un roulement de cette taille, puis on vérifie : une goutte d’eau posée dessus doit grésiller sans s’évaporer instantanément. Et on démagnétise toujours le roulement en fin de cycle.

Expertiser un roulement démonté

On le fait tourner lentement à la main, à sec :

• bruit de gravier, point dur, à-coups : billes ou chemins écaillés ;
• jeu radial ou axial important : usure ;
• traces brunes, graisse noircie et sèche : échauffement, mauvaise lubrification ;
• empreintes régulières sur le chemin : le roulement a été monté à coups de massette, ou est resté longtemps à l’arrêt en vibrant.

Fiche prototype : à compléter (types de roulements à rouleaux, à contact oblique, montages en X et en O).