Les roulements à grande-vitesse sont confrontés au double défi d'un fonctionnement à haute-vitesse et-charge élevée et à l'optimisation des caractéristiques NVH (bruit, vibration et dureté). Simultanément, les courants d'arbre dans les systèmes d'entraînement électriques-en particulier ceux fonctionnant sur des plates-formes haute tension-de 800 V-présentent un risque de corrosion électrique causée par la rupture du film d'huile lubrifiante.
Les roulements à billes hybrides en céramique-comportant des bagues intérieures et extérieures en acier combinées à des éléments roulants en céramique-sont apparus comme une solution clé à ces défis en raison de leur résistance supérieure à l'usure, de leurs faibles pertes par frottement, de leurs températures de fonctionnement plus basses, de leur durée de vie prolongée de la graisse, de leurs vitesses limites élevées et de leurs excellentes propriétés d'isolation. Les conceptions de cage à haute vitesse-, telles que la cage TN6 de SKF (capable d'un facteur de vitesse de 1,8 million de nDm), fonctionnent conjointement avec des billes en céramique légères pour réduire les contraintes et le risque d'éjection des billes. Les stratégies d'isolation pour atténuer la corrosion électrique impliquent principalement des revêtements céramiques, des revêtements polymères et des éléments roulants en céramique ; notamment, les roulements hybrides en céramique utilisant des éléments roulants en nitrure de silicium bloquent efficacement le flux de courant, empêchant ainsi les défaillances dues à la corrosion électrique.
Les matériaux des cages ont évolué des alliages de cuivre et de l'acier aux plastiques techniques (tels que le nylon 66) et aux matériaux composites (tels que le PEEK et les matériaux modifiés au graphène-). L'utilisation du nylon 66 permet de repousser les limites des vitesses limites des roulements, tandis que les matériaux composites comme le PEEK et les variantes modifiées au graphène - améliorent considérablement la résistance aux températures élevées - et la résistance mécanique [7].
