Durée de vie des roulements L10

Il estime combien d’heures un roulement à billes ou à rouleaux tient avant la fatigue du matériau, selon l’ISO 281. Utilisez-le pour choisir le roulement d’un projet, vérifier si le roulement actuel est bien dimensionné pour la charge ou planifier le remplacement préventif. En plus de la durée de vie, il affiche la sécurité statique face aux chocs (s0).

C (capacité dynamique) et C0 (capacité statique) figurent dans le catalogue du fabricant, sur la ligne de la désignation gravée sur la bague, par exemple 6309 : C = 55,3 kN et C0 = 31,5 kN. Les facteurs X et Y sont donnés par le tableau du même catalogue, selon le rapport Fa/Fr et le facteur e ; quand Fa/Fr ≤ e, prenez X = 1 et Y = 0. Les charges radiale et axiale proviennent du plan de l’équipement, du fabricant ou d’un calcul des réactions sur l’arbre.

Dans l’exemple, un 6309 avec 3,2 kN radiaux et 0,6 kN axiaux à 1480 tr/min a une charge équivalente P = 3,84 kN, facteur de service de 1,2 inclus. Cela donne L10 = 2987 millions de tours, soit 33 633 h, environ 5,6 ans à 6000 h par an. La sécurité statique s0 = 8,2 indique qu’il n’y a pas de risque de déformation par chocs.

Les catalogues des fabricants indiquent en général 20 000 à 30 000 h pour les machines en un poste et 40 000 à 50 000 h pour les machines en service continu. L’exemple, avec 33 633 h et 6000 h d’utilisation par an, reste en dessous de la plage du service continu ; c’est pourquoi le calcul suggère de planifier le remplacement ou de choisir un roulement avec un C plus élevé. Les normes d’équipement, comme l’API 610 pour les pompes, peuvent exiger leurs propres durées de vie.

L10 est la durée de vie atteinte sans fatigue par 90 % d’un lot de roulements identiques ; les 10 % restants cèdent avant. La dispersion est grande : dans l’exemple, environ 0,8 % céderaient la première année et la moitié dépasserait 118 000 h, soit environ 3,5 fois la L10. Pour les machines critiques, demandez 95 % à 99 % de fiabilité : la durée de vie baisse alors via le facteur a1.

Il ne calcule que la fatigue du matériau, à charge et vitesse constantes. Il n’inclut pas les défaillances dues à une lubrification inadaptée, à une forte contamination, au désalignement, au montage ou à une charge inférieure au minimum, qui en pratique mettent fin à de nombreux roulements avant la durée calculée. Le facteur aISO est saisi par vous ; le calcul complet de l’ISO 281:2007 utilise la viscosité du lubrifiant, la propreté et la limite de fatigue du catalogue, et le logiciel du fabricant fait ce calcul.

La durée de vie baisse avec la charge élevée à la puissance 3 (billes) ou 10/3 (rouleaux) : dans l’exemple, réduire la charge de 20 % augmente la durée de vie de 95 %. Corriger le désalignement, le balourd et les courroies trop tendues réduit la charge réelle. Un lubrifiant adapté et propre augmente le facteur aISO, et un roulement avec un C plus élevé résout le problème quand la charge ne peut pas baisser.