Comportement des roulements sous une charge de direction quelconque

Dans la section précédente, nous avons parlé de la charge sans en préciser la direction. Or, un roulement peut en général être soumis à une charge radiale Fr et une charge axiale Fa, comme le montre la gure 7.14. Que vaut alors la charge P à prendre en considération dans la formule (7.3)? La réponse à cette question nécessite deux étapes.

Direction de référence de la charge

On associe d’abord à chaque type de roulement une direction de référence qui est utilisée lors des essais. Pour les roulements rigides à billes, la charge de référence P est radiale, ce qui est assez naturel. Pour les butées, la charge de référence P est axiale, ce qui est tout aussi naturel.
Pour les roulements à billes à contact oblique et les roulements à rouleaux coniques, le choix de la direction de référence est moins évident.

CHARGE DE DIRECTION QUELCONQUE 

l’effort siégeant dans un élément roulant dépend de son déplacement de compression élastique dans la direction de contact (ligne de pression), mesuré sur l’élément supérieur de la figure 7.15 par δ = δr cosα + δa sinα (7.5) où δr et δa sont les rapprochements des deux bagues dans la direction radiale et la direction axiale respectivement, et α est l’angle de contact. Il ne peut y avoir d’eort que si δ est positif, soit si δa sinα > −δr cosα (7.6) Plus précisément, la loi de comportement des roulements à contact oblique (à billes ou à rouleaux) admet la représentation approximative donnée par la figure 7.16 2. Loi approximative de comportement des roulements à contact oblique (à billes ou à rouleaux).

Charge dynamique équivalente

Ceci posé, on dit que deux systèmes de charge (Fr1,Fa1) et (Fr2,Fa2) d’un roulement sont équivalents s’ils mènent à la même durée de vie. Dans chaque classe d’équivalence de charges, il en existe une qui a la direction de référence. La charge P correspondante est appelée charge dynamique équivalente. Le calcul de celle-ci pour un roulement peut être fait avec une bonne approximation à l’aide de lois approchées constituées de deux segments de droite de la forme P = XFr + Y Fa (7.9) dont on trouve les coecients dans les catalogues des constructeurs. À l’heure actuelle, ce calcul est normalisé sur base des travaux fondamentaux de Palmgren et Lundberg [5, 6, 67, 54, 56].