Le roulement à billes occupe une place importante dans notre quotidien. Sans être visible, cet élément assure le bon fonctionnement de nombreux objets : jouets, vélos, voitures, appareils électroménagers. Le Bon Roulement vous permet de découvrir le principe et l’origine de ce composant mécanique.
Quels sont les modèles de roulements à billes les plus utilisés ?
Les prémices du système de roulement
Bien avant l’invention de la roue, le concept du roulement avait déjà pris forme. Une certaine vision du roulement à rouleaux a été utilisée dans l’Égypte antique vers 2 600 avant J-C afin de pouvoir déplacer les immenses blocs de pierre calcaire – pesant en moyenne 2,5 tonnes chacun – sur le chantier des pyramides de Gizeh.
À l’aide d’éléments roulants et de rondins de bois, les éléments massifs sont déplacés afin d’assurer la construction au temps des Pharaons. Il s’agit du principe de réduction de la friction pour transporter des pièces lourdes avec moins d’efforts.
Le premier fait nous confirmant l’existence de roulements provient d’une épave de bateau trouvée dans le lac Nemi en Italie datant de -40 avant J-C. Le roulement en question faisait partie d’une structure en bois sous une table permettant la rotation de celle-ci.
Le premier plan technique arrive 1 500 ans plus tard au XVe siècle. En 1485, l’inventeur, philosophe, mathématicien et non moins célèbre Léonard de Vinci découvre le principe du roulement et en dessine plusieurs croquis. Il utilise notamment le système de roulement à billes afin de réduire la friction de deux éléments composant son prototype d’hélicoptère. Ce dernier ne présente pas de forme cylindrique, mais plutôt une forme de ballon.
Cent ans plus tard, Galilée utilise un véritable système de cage extérieure, toujours en bois.
L’histoire du roulement à billes
En 1740, John Harrison invente le premier roulement à rouleaux en cage. Utilisé dans l’horlogerie pour la marine, de multiples déclinaisons en découleront pour l’horlogerie contemporaine. Il s’en suivra une application directe dans les voitures à chevaux.
En pleine révolution industrielle, en 1779, l’ingénieur et physicien français Charles-Augustin Coulomb façonne et développe l’usinage des roulements à billes. En 1794, le Gallois Philip Vaughan dépose le premier brevet.
Le premier brevet pour un roulement à billes radial est déposé par le parisien Jules Suriray en 1869. Son roulement a équipé le vélo qui a permis de remporter la première course cycliste du monde à Paris.
Le premier brevet pour les roulements à rouleaux coniques est déposé par Timken en 1898. Henry Timken fonde son entreprise définissant ainsi les nouvelles normes de charges axiales. Timken reste à ce jour la référence en matière de roulement industriel.
En 1907, l’ingénieur suédois Sven Wingquist de SKF invente le roulement à rotule sur billes à deux rangées dont le brevet est déposé le 21 mai 1907 sous le nom de roulement à billes radial auto-dressant de multi-rangée. Il s’agit d’une nouvelle norme de conception, ouvrant ainsi la voie aux roulements de précisions. SKF est aujourd’hui la marque la plus connue dans le monde.
En 2017, Huisman, un spécialiste mondial dans l’application sous-marine, produit les plus grands roulements à billes au monde dans son usine de fabrication en Chine. Ces deux roulements de 30 mètres de diamètre sont utilisés dans des grues de manutention permettant une maniabilité exemplaire et un support de charge accru.
De nos jours, les progrès en termes de métallurgie et chimie permettent de réaliser des roulements plus solides, plus durables et sans entretien. De nombreuses déclinaisons existent en polymère et en céramique. Les applications vont du roulement de Formule 1 au domaine médical. Le développement continu de la science et l’amélioration des méthodes de lubrification garantissent un futur sophistiqué pour les roulements.
