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Les roulements à rouleaux sphériques ont deux rangées de rouleaux qui roulent dans un seul chemin de roulement sphérique dans la bague extérieure : les deux chemins de roulement correspondants de la bague intérieure sont inclinés par rapport à l’axe du roulement. Ces roulements sont pivotants et permettent de faire face, dans certaines limites, au désalignement de l’arbre par rapport au logement, un phénomène qui peut se produire en raison d’un désalignement lors du montage ou d’une déviation de l’arbre sous l’effet des charges appliquées.

La présence de rouleaux symétriques de grand diamètre et relativement longs confère à ce type de roulement une capacité de charge radiale élevée et le rend extrêmement adapté aux applications prévoyant de lourdes charges. La géométrie interne du roulement lui permet également de supporter des poussées axiales modérées dans les deux sens.

À noter toutefois que la vitesse maximale admissible diminue lorsque la charge axiale augmente et que l’utilisation de ces roulements n’est généralement pas recommandée en cas de charges purement axiales.

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