Roulements : lire une désignation (6205-2RS, ZZ, C3) sans se tromper

1. Anatomie d'une désignation : préfixe, base, suffixes

Une désignation de roulement se compose toujours d'une désignation de base, éventuellement précédée d'un préfixe et suivie de suffixes. C'est la structure décrite par la norme allemande DIN 623-1 (« Bezeichnung, Kennzeichnung », édition 2020) et par la norme japonaise JIS B 1513, que citent les catalogues des fabricants.

La base porte le type de roulement, la série de dimensions et le code d'alésage. Elle suffit à fixer les cotes d'encombrement : alésage d, diamètre extérieur D, largeur B. Ces cotes sont elles-mêmes normalisées par l'ISO 15:2017, qui donne les dimensions préférentielles des roulements radiaux des séries de diamètres 7, 8, 9, 0, 1, 2, 3 et 4.

Les suffixes, eux, précisent tout ce qui ne se voit pas sur un plan d'encombrement. Le point à retenir : leur écriture varie d'un fabricant à l'autre. Deux roulements aux cotes identiques peuvent porter des suffixes différents pour la même fonction.

Reste à lire chaque bloc dans l'ordre, en commençant par les deux premiers chiffres, ceux qui trompent le plus souvent au moment d'un remplacement.

2. Le type et la série de dimensions : 60, 62, 63

Le premier chiffre désigne le type de roulement. Le « 6 » correspond au roulement rigide à billes à une rangée, le plus répandu en maintenance : moteurs électriques, pompes, ventilateurs, réducteurs.

Le chiffre suivant est la série de dimensions, qui combine une série de largeurs et une série de diamètres. Pour les rigides à billes, la série de largeurs est en général omise dans la désignation : le tableau de désignation du catalogue NSK indique que la série 62 correspond à la série de largeurs 0 et à la série de diamètres 2, et la série 60 à la série de largeurs 1 et à la série de diamètres 0.

Concrètement, à alésage égal, plus le chiffre de série est élevé, plus le roulement est gros et chargeable : le diamètre extérieur et la largeur augmentent. Un 6005, un 6205 et un 6305 ont tous les trois un alésage de 25 mm, mais ils ne sont pas interchangeables.

Le même principe vaut pour les autres familles, avec leur propre chiffre ou leurs propres lettres de type. Le tableau de désignation du catalogue NSK en donne les correspondances usuelles :

Une fois le type et la série identifiés, les deux derniers chiffres de la base donnent l'alésage, selon une règle simple mais avec quatre exceptions à connaître.

3. Le code d'alésage : « 05 » veut dire 25 mm

Les deux derniers chiffres de la désignation de base forment le code d'alésage. À partir de 04, il suffit de multiplier le code par 5 pour obtenir le diamètre d'alésage en millimètres : 04 = 20 mm, 05 = 25 mm, 10 = 50 mm. Le catalogue NSK précise que cette règle s'applique des codes 04 à 96, soit jusqu'à 480 mm.

En dessous de 20 mm, quatre codes font exception : ils ne se multiplient pas, ils se lisent dans une table.

Les alésages intermédiaires de 22, 28 et 32 mm s'écrivent avec une barre oblique suivie de la valeur réelle : 62/22 est un roulement de série 62 d'alésage 22 mm (Ø extérieur 50 mm, largeur 14 mm), 62/28 un alésage de 28 mm (58 × 16 mm).

Attention à ne pas confondre cette écriture avec une barre placée après la désignation de base. Le catalogue NTN utilise par exemple la forme 6205/25.4 pour un roulement de cotes extérieures 6205 mais d'alésage spécial 25,4 mm (1 pouce). Même boîte, même diamètre extérieur, arbre différent.

Le décodeur de la section 6 applique ces règles automatiquement. Avant d'y arriver, il faut lire la partie la plus variable d'une référence : les suffixes de protection.

4. Z, ZZ, 2Z, RS, 2RS : flasques et joints

Le premier suffixe après la base indique le plus souvent la protection latérale. Deux familles existent : le flasque (shield), une tôle d'acier qui laisse un faible interstice avec la bague intérieure, et le joint en caoutchouc, avec ou sans contact sur la bague.

La logique du « 2 » ou de la lettre doublée est la même partout : une lettre = un seul côté protégé, deux lettres ou le chiffre 2 = les deux côtés. Un 6205-Z n'a donc qu'un flasque ; un 6205-2Z et un 6205ZZ désignent tous deux un roulement à flasques des deux côtés, selon l'écriture du fabricant.

Pour les joints, les écritures divergent davantage. « 2RS » est l'écriture générique la plus répandue, mais chaque fabricant a ses propres suffixes, qui distinguent en plus le joint à contact du joint à faible frottement.

Chez SKF, le suffixe dépend même de la taille : d'après la documentation du fabricant, les roulements des séries 60, 62 et 63 jusqu'à 52 mm de diamètre extérieur reçoivent des joints RSH (ou RSL pour la version à faible frottement), les autres des joints RS1 (ou RZ). Avec son diamètre extérieur de 52 mm, le 6205 s'écrit donc 6205-2RSH dans ce catalogue, alors que le 6305 (62 mm) s'écrit 6305-2RS1.

Le choix entre flasque et joint n'est pas neutre. La même documentation indique que les roulements à flasques sont d'abord prévus pour une bague intérieure tournante, avec un risque de fuite de graisse à grande vitesse si c'est la bague extérieure qui tourne. Elle précise aussi que les joints NBR standards admettent de −40 à +100 °C, et jusqu'à +120 °C sur de courtes périodes.

Après la protection vient souvent le suffixe le plus mal compris de la référence : le jeu interne, le fameux C3.

5. C2, CN, C3, C4, C5 : le jeu interne radial

Le jeu interne radial est la distance dont une bague peut se déplacer radialement par rapport à l'autre, roulement non monté et sans charge. La norme ISO 5753-1:2009 (première édition, qui a remplacé l'ISO 5753:1991) en fixe les valeurs par groupes : groupe 2, groupe N, groupes 3, 4 et 5.

Sur les références, ces groupes deviennent les suffixes C2, CN, C3, C4 et C5. Le jeu Normal (CN) n'est en général pas écrit : l'absence de suffixe signifie jeu Normal. C2 est plus petit que le Normal ; C3, C4 et C5 sont progressivement plus grands.

Pour un 6205 (alésage de 25 mm, tranche « plus de 24 à 30 mm » du tableau 1 de la norme), les valeurs sont les suivantes :

Plages min.-max. du jeu radial, roulement rigide à billes non monté, alésage de plus de 24 à 30 mm. Source : ISO 5753-1:2009, tableau 1 (aperçu officiel).

Le graphique fait apparaître un point souvent ignoré : les plages se chevauchent. Un roulement Normal peut avoir 18 µm de jeu, un C3 en avoir 15. Mesurer un jeu ne permet donc pas de retrouver le groupe d'un roulement dont le marquage est illisible.

Surtout, ces valeurs s'appliquent au roulement non monté. L'introduction de la norme rappelle qu'elles concernent un roulement sans précharge ni charge extérieure. Le catalogue NSK décompose la suite : l'ajustement serré de la bague intérieure sur l'arbre et de la bague extérieure dans le logement réduit le jeu (jeu résiduel), puis l'écart de température entre bagues le réduit encore (jeu effectif). Selon ce catalogue, la bague intérieure est habituellement de 5 à 10 °C plus chaude que la bague extérieure en service.

D'où l'usage du C3 : le catalogue NSK indique que le jeu CN convient aux conditions de fonctionnement standards, et cite parmi les exemples de jeu supérieur des arbres chauffés ou traversés par de la vapeur (C3, C4) et des montages où les deux bagues sont serrées ou soumis à chocs et vibrations (C3, C4). Le bon groupe dépend de l'ajustement et des températures réelles, pas d'une habitude d'atelier.

Le jeu interne n'est pas le seul suffixe à lire. Précision, cage, bague d'arrêt : la dernière section rassemble les autres codes courants et les pièges du remplacement, avec un décodeur.

6. Décodeur de référence et pièges au remplacement

D'autres suffixes reviennent souvent sur les rigides à billes. La classe de tolérance : sans symbole, classe ISO Normale (dite classe 0) ; P6, P5, P4 et P2 désignent des classes de plus en plus précises, selon le catalogue NTN. Les suffixes de bague d'arrêt : N pour une rainure sur la bague extérieure, NR pour la rainure avec son circlip.

Les suffixes de cage et de graisse sont presque entièrement propres à chaque fabricant. Chez SKF, J désigne une cage en tôle d'acier, M une cage massive en laiton, TN9 une cage en polyamide 6.6 renforcé de fibres de verre. Ce type de code se vérifie toujours dans le catalogue de la marque.

Avant de commander un roulement de remplacement

• Relever la référence complète, suffixes compris, et pas seulement « 6205 ».
• Mesurer d, D et B si le marquage est douteux (6005, 6205 et 6305 partagent l'alésage).
• Conserver le même groupe de jeu que la pièce d'origine ou que la prescription du constructeur de la machine.
• Garder le même type de protection (flasque, joint à contact, joint à faible frottement).
• Vérifier une équivalence entre marques dans les catalogues, pas sur la seule ressemblance des suffixes.

Une désignation complète sert aussi après le montage. En GMAO, elle permet de relier chaque remplacement à une pièce précise, ce qui fiabilise le calcul des indicateurs MTBF et MTTR par équipement.

En surveillance vibratoire, les fréquences de défaut dépendent de la géométrie interne du roulement réellement monté ; le chapitre consacré aux fréquences de défaut de roulement BPFO, BPFI, BSF et FTF détaille le calcul. La norme ISO 10816 et ses zones de sévérité vibratoire donne, elle, le cadre d'évaluation global de la machine. Sur les paliers lubrifiés à l'huile, l'analyse d'huile industrielle complète ce suivi par la recherche des particules d'usure.