Pour la quasi-totalité des cas, un roulement se compose de la façon suivante (fig 1):

1. Coupe et description de roulement à bille.

Notons que l'appellation de roulement provient des corps roulants qui, interposés entre les deux éléments en rotation l'un par rapport à l'autre - dénommés bagues - permettent le " roulement ", et non plus le frottement, entre les deux surfaces de contact.

On peut remarquer encore que le terme anglo-saxon de bearing, pour désigner un roulement, porte en lui l'idée de supporter, ce qui est une des principales fonctions d'un roulement. Par définition, on trouvera des roulements partout où il y a rotation. L'avantage de la réduction des frottements permet l'augmentation de la vitesse de rotation des systèmes et moteurs. Les exemples d'utilisation sont très nombreux : du cycle au turboréacteur en passant par l'automobile, de la machine à laver à la machine-outil, de la remontée mécanique des stations de sports d'hiver (téléski) au Train à Grande Vitesse. Les cas où le palier lisse a subsisté concernent des applications sous fortes charges et faibles vitesses, en encombrement radial réduit (vilebrequin de moteur de voiture).

Bien que présent partout, le roulement n'est pas facile à observer, car pratiquement jamais apparent. Reprenons la démarche qui s'est effectuée au cours de l'histoire.

Pour déplacer un bloc de pierre en le faisant glisser, il faut fournir un effort important. Si nous plaçons dessous des rouleaux comme le firent les Égyptiens, l'effort pour réaliser le même déplacement est considérablement réduit. De même, si on intercale des rouleaux entre deux plaques, on réalise alors un système de roulement linéaire, similaire à celui utilisé par les Grecs pour leur bélier d'assaut. Si, au lieu de deux plaques, on prend deux cylindres creux tels que le diamètre de l'un des deux soit inférieur à celui de l'autre, et si on intercale des rouleaux entre ces deux cylindres, on est en présence d'un mécanisme où l'un des deux cylindres creux peut tourner par rapport à l'autre sans grand effort. Ce mécanisme est une forme primitive de roulement à rouleaux. Les deux cylindres ou anneaux concentriques sont appelés bagues, ce qui permet de définir une bague intérieure et une bague extérieure. Entre ces deux bagues sont interposés des corps roulants, car on s'aperçut rapidement que les rouleaux pouvaient être remplacés par des billes.

Il suffit maintenant, et ce fut un élément très vite découvert, d'adjoindre à ce dispositif une pièce permettant de maintenir un écartement convenable entre les corps roulants : nous appellerons cet élément la cage. Puis il convient, pour que les corps roulants se maintiennent sur la piste ainsi constituée, de munir les extrémités de bagues de rebords; on obtient alors ce qu'on appelle un roulement.

Les surfaces sur lesquelles se trouvent les corps roulants s'appelleront tout à fait logiquement les chemins de roulement, ou tout simplement chemins. Il est bien évident que le roulement que l'on vient de construire est des plus rudimentaires, mais le principe restera toujours valable.

Nous pouvons en déduire qu'un roulement est en général constitué de quatre parties : les deux bagues, les corps roulant (fig 2) et la cage (fig 3).

Les éléments roulants

2. Eléments tournants ; billes, rouleaux : cylindriques, coniques, sphériques, aiguilles.

Les éléments roulants se présentent sous deux types principaux :

• Les billes
• Les rouleaux

Les rouleaux peuvent avoir différentes formes : rouleaux cylindriques, rouleaux coniques, rouleaux tonneaux, aiguilles (qui sont des rouleaux cylindriques de faible diamètre et très allongés) voire même des formes moins répandues (fig 44, fig 46). Ils sont souvent exécutés dans la même matière que celle employée pour la fabrication des bagues.

Les cages

3. Cages de séparation des éléments tournants : moulées, agrafées, embouties.

Les cages à billes ou à rouleaux ne participent jamais à la transmission de la charge sur le roulement. Elles peuvent cependant être soumises à des forces d'inertie, centrifuges, des secousses, etc.

Les cages sont centrées soit sur:

• les éléments roulants
• l'une ou l'autre des bagues

Elles peuvent être obtenues par emboutissage ; dans ce cas, elles sont exécutées en tôle d'acier. Dans certains cas, surtout pour de petits roulements, on utilise des cages en laiton. Les cages massives obtenues par tournage, perçage ou autre façonnage, sont en matières variées : acier doux, fonte de première qualité, laiton, alliage léger et quelquefois tissu bakélisé ou nylon.

On appelle logement l'emplacement où va s'insérer le roulement : il existe donc une liaison entre la bague extérieure et le logement. L'axe qui vient s'insérer dans la bague intérieure s'appelle l'arbre, ce qui implique de la même manière une liaison entre l'arbre et la bague intérieure.