Les roulements à billes réduisent la friction entre les arbres rotatifs et les logements qui les retiennent. Ils sont appelés "roulements" et leurs applications vont du matériel médical aux moteurs en passant par les turbines. La conception de base a une bague intérieure pour porter l'arbre, un anneau de billes maintenu en place par une cage pour les garder correctement espacés, et une bague extérieure qui se monte sur le boîtier ou tout autre accessoire attache l'arbre au reste du mécanisme. Les roulements à rouleaux appliquent le même principe, mais à la place des billes, ils utilisent des cylindres pour supporter de plus grandes charges, parfois dans des courses inclinées pour supporter une poussée axiale sur l'arbre.
Applications à basse vitesse
Les bicyclettes sont un bon exemple d'application à roulement à billes où ni les vitesses ni les charges ne sont élevées. Ils portent des roues sur les axes de l'essieu, la manivelle dans le cadre, et les pédales sur la manivelle. Les versions plus anciennes n'ont pas de cage pour positionner les balles; ils roulent dans une tasse, maintenue en place par un cône. L'espace entre les billes est rempli de graisse de palier, et le jeu entre la cuvette et le cône est réglable de sorte que le palier ne soit pas assez lâche pour permettre le jeu ni assez serré pour lier le palier. Les nouvelles versions sont fabriquées sous forme de cartouches scellées.
Applications à grande vitesse
Les vitesses élevées exercent des contraintes sur les roulements de plusieurs façons, notamment la chaleur de friction, le cisaillement du lubrifiant et la force centrifuge. La vitesse de rotation n'est pas le seul facteur à considérer; les conceptions de paliers tiennent également compte du diamètre de l'alésage. La vitesse de roulement est définie comme une valeur de dN où (d) est le diamètre de l'alésage en millimètres multiplié par (N) qui représente la vitesse de rotation. Les applications incluent les turbocompresseurs dans les conceptions automobiles et aérospatiales, les équipements médicaux et dentaires et les équipements de machines-outils à grande vitesse. Les conceptions «hybrides» utilisent des billes céramiques à la place de l'acier pour les avantages d'un poids réduit, d'une plus grande douceur et d'une durée de vie prolongée.
Applications de charge axiale et momentanée
Les charges axiales poussent et tirent Arbre rotatif. Les charges de moment tentent de tordre le roulement. Considérons une roulette pivotante, avec un roulement de roue et un palier pivotant. Le roulement de roue supporte le poids en tant que charge radiale, sur l'axe du palier, et le palier de pivot supporte le poids en tant que charge de poussée, perpendiculaire au palier. Comme le roulement de roue est décalé par rapport à l'axe du palier de pivotement, un moment de couple s'applique au palier de pivotement. Les roues de véhicule fournissent un autre exemple de charges axiales provenant des forces de virage.
Applications non radiales
Les roulements à rouleaux linéaires fonctionnent comme des roulements à billes ou à rouleaux, sauf qu'ils sont disposés pour transporter des charges en ligne droite . Les applications comprennent des systèmes de guidage pour le déplacement de matériel industriel et de trains monorail. Les "tables de transfert" sont cloutées avec des roulements à billes ou à rouleaux afin que les objets puissent rouler sur et /ou à travers eux. Ces roulements tournent sur des roulements à billes ou à rouleaux qui leur sont propres. Ils sont utilisés dans les chaînes de montage et la manutention des colis ou des bagages, ainsi que certaines caisses d'épicerie.
