Durée de vie des roulements
Calculer la charge dynamique équivalente P, la durée de vie L10 en millions de tours et Lh10 en heures d'un roulement.
1. La durée de vie L10
Les roulements meurent par fatigue. La durée de vie L10 est le nombre de tours qu'atteignent 90 % des roulements d'une même série avant les premiers signes de fatigue.
L10 = (C / P)n en millions de tours — n = 3 (billes), n = 10/3 (rouleaux)
C
Charge dynamique de base (catalogue constructeur), en N.
P
Charge dynamique équivalente : P = X·Fr + Y·Fa (radiale + axiale pondérées).
2. En heures de fonctionnement
Lh10 = L10 × 10⁶ / (60 × N) — N en tr/min
3. Exemple de la fiche
Roulement à rouleaux cylindriques (d = 20, D = 47, B = 14), C = 28 000 N, charge purement radiale Fr = 6 000 N (donc P = Fr), N = 200 tr/min :
C / P
28 000 / 6 000 ≈ 4,67
L10 = 4,67^(10/3)
≈ 170 Mtours
Lh10
≈ 14 000 h
TD du classeur — durée de vie des roulements
L10 = (C/P)ⁿ
en millions de tours · n = 3 (billes) · n = 10/3 (rouleaux)
Lh10 = L10 · 10⁶ / (60 · N)
en heures · N en tr/min · P = X·Fr + Y·Fa
Exercice 1 du TD — billes à contact radial (d20 · D47 · B14)
C = 12 800 N, C0 = 6 600 N · charge combinée Fa = 2 000 N, Fr = 4 000 N · N = 200 tr/min.
Fa/C0 ≈ 0,30 → e ≈ 0,38 ; Fa/Fr = 0,5 > e → X = 0,56, Y ≈ 1,13 →
L10 = (12 800/4 500)³ ≈ 23·10⁶ tr → Lh10 = 23·10⁶/(60×200) ≈ 1 920 h.
Fa/C0 ≈ 0,30 → e ≈ 0,38 ; Fa/Fr = 0,5 > e → X = 0,56, Y ≈ 1,13 →
P = 0,56×4000 + 1,13×2000 ≈ 4 500 N.L10 = (12 800/4 500)³ ≈ 23·10⁶ tr → Lh10 = 23·10⁶/(60×200) ≈ 1 920 h.
Exercice 2 du TD — rouleaux cylindriques (mêmes dimensions)
C = 28 000 N · charge radiale pure Fr = 6 000 N → P = Fr · N = 200 tr/min.
L10 = (28 000/6 000)^(10/3) ≈ 170·10⁶ tr → Lh10 ≈ 14 200 h. À charge et taille égales, les rouleaux durent bien plus longtemps — c’est tout l’intérêt du contact linéique.
L10 = (28 000/6 000)^(10/3) ≈ 170·10⁶ tr → Lh10 ≈ 14 200 h. À charge et taille égales, les rouleaux durent bien plus longtemps — c’est tout l’intérêt du contact linéique.
En images
Pour aller plus loin
VIDÉOMontage des roulements — règles de conceptionYouTube · ajustements des bagues, arrêts axiauxhttps://www.youtube.com/watch?v=pmqer9J01EoVIDÉOGuidage en rotation par roulements — cours et exercicesYouTube · règles de montage illustréeshttps://www.youtube.com/watch?v=79zoTD8joZYVIDÉOMaîtrisez le guidage en rotation (1/2)YouTube · du principe au choix du roulementhttps://www.youtube.com/watch?v=TGZOamNlgRE
À retenir
- L10 = (C/P)^n : n = 3 pour les billes, 10/3 pour les rouleaux.
- P = X·Fr + Y·Fa quand la charge est combinée ; P = Fr si purement radiale.
- Doubler la charge divise la durée de vie par ~8 (billes) : P compte énormément.
Vous êtes élève ? Testez-vous sur ce chapitre
5 questions corrigées, chacune avec son explication. Les trois premières se font tout de suite, sans compte ; la suite, avec une classe abonnée ou un compte personnel.
Faire les 3 premières questionsVotre classe ne l’utilise pas ? Avec un établissement abonné, tout s’ouvre et votre formateur voit où chacun en est. Envoyez-lui ce cours :