Une cannelure à billes est un type de roulement qui fournit un mouvement linéaire fluide et sans restriction. Composé de roulements à billes en acier montés dans des cannelures profondes sur un arbre, un collier, appelé écrou, comporte également des cannelures usinées à l’intérieur qui s’adaptent sur les billes d’acier. L’utilisation d’une cannelure à billes permet à l’écrou extérieur de glisser librement d’avant en arrière sur l’arbre, tandis que les billes qui s’adaptent étroitement entre l’arbre et l’écrou assurent la connexion et la transmission de puissance ultérieure entre l’arbre et l’écrou. La cannelure à billes est une méthode très courante pour connecter un arbre de transmission à la transmission dans les voitures de course sur terre puissantes et récentes.
Contrairement aux arbres cannelés courants, la cannelure sphérique devient en fait plus solide lorsqu’elle est fléchie à des angles pouvant atteindre 45 degrés. En plaçant la cannelure à billes à un angle, la surface des billes est plus en contact avec l’écrou, de sorte qu’un joint plus solide est maintenu. Dans des applications telles que l’arbre de transmission dans une voiture de course sur terre, cela est important en raison de la tendance de l’arbre de transmission à être actionné selon des angles lorsque la voiture dérive dans des virages à forte inclinaison. Les techniques modernes de configuration des suspensions de course ont également l’arrière du véhicule qui s’élève haut dans les airs sur un système de suspension à quatre barres, créant un angle entre la transmission et l’arbre de transmission.
L’utilisation d’arbres cannelés à billes est également courante dans les supports de moteur d’hélicoptère. Le mouvement linéaire autorisé par la cannelure à billes permet une transition en douceur de la puissance tout en permettant un mouvement linéaire presque sans friction à haute vitesse. Contrairement à un arbre à cannelures communes, la cannelure à billes a une plus grande résistance grâce à la surface de contact accrue des billes d’acier. Le contact de roulement des billes d’acier empêche également le jeu qui est commun dans d’autres arbres cannelés. Cela permet d’obtenir une précision et une fiabilité supérieures entre les deux parties de l’arbre cannelé.
La force de la cannelure à billes provient de l’ajustement exact entre les billes d’acier et les rainures usinées. Avec un arbre cannelé traditionnel, le couple est appliqué au bord de la cannelure plate uniquement. Les billes d’acier ont la pression de l’arbre d’entraînement répartie sur une large zone de la bille, y compris le haut, le bas et les deux côtés. Sous charge, la puissance transmise à travers les billes est répartie entre toutes les billes de la cannelure, ce qui augmente la quantité de puissance que la cannelure peut supporter et fournit un ensemble plus petit et plus facile à tourner qu’un arbre cannelé standard.