L’utilisation d’engrenages dans une myriade de machines et de dispositifs appelle aujourd’hui à les utiliser au maximum de leur efficacité pour tirer le meilleur parti de leurs avantages.
Un des concepts clés pour leur utilisation adéquate est le rapport d’engrenage (rt). Choisir correctement le rapport de vitesse est essentiel pour que :
- L’engrenage puisse supporter un couple plus important, minimisant ainsi les erreurs
- Le mouvement peut être généré de manière à ce que le couple de l’engrenage du moteur surmonte l’inertie de l’engrenage.
Ci-après, nous allons apprendre à connaître les formules requises pour calculer le rapport de vitesse, et ce que vous devez garder à l’esprit pour ce calcul.
Le rapport de gar est essentiel pour que le mouvement ait lieu et que l’engrenage puisse supporter le couple sans entraîner d’erreurs
Qu’est-ce que la transmission du mouvement ?
Le rapport de démultiplication d’une transmission est le rapport entre les vitesses de rotation de deux engrenages en prise.
Comme chaque engrenage a un diamètre différent, chacun des axes tourne à une vitesse différente lorsqu’ils sont tous deux en prise. Modifier le rapport de démultiplication revient à modifier le couple appliqué.
Le rapport de démultiplication est calculé en divisant la vitesse de sortie par la vitesse d’entrée (i= Ws/ We) ou en divisant le nombre de dents de l’engrenage menant par le nombre de dents de l’engrenage mené (i= Ze/ Zs).
i = Ws/We
i = Ze/Zs
.
Avantages des transmissions par engrenages
Les transmissions par engrenages offrent une série d’avantages par rapport aux autres types de transmissions. Tout d’abord, elles offrent une haute performance lors de la transmission des forces et des mouvements, avec une longue durée de vie et une grande fiabilité.
Mais ce qui les distingue, c’est la stupéfiante précision de leur rapport de transmission, ce qui signifie qu’elles peuvent être employées dans des machines de précision.
Le rapport de démultiplication dans les transmissions par engrenages est très précis, ce qui rend ces transmissions parfaites pour les machines de précision
Contrairement à d’autres mécanismes, tels que les chaînes ou les poulies, leur taille est petite, ce qui signifie qu’elles peuvent être installées à la fois dans des machines et des espaces de petite et de grande taille, ainsi que dans des endroits difficiles d’accès.
En outre, leur entretien simple fait des transmissions par engrenages l’un des systèmes les plus répandus dans les grandes industries telles que l’automobile.
Paramètres pour concevoir une transmission par engrenages
Lors de la conception d’une transmission par engrenages, il faut garder à l’esprit les paramètres suivants :
La loi de l’engrenage
La loi de l’engrenage définit la situation par laquelle le point de contact entre deux dents traversera toujours le point O, lorsque son profil le permet.
Ce point O doit être situé sur une ligne qui joint à la fois le centre de rotation de l’un des engrenages et le centre de rotation de l’autre.
En outre, les rayons de pas et les distances entre le point O et les centres correspondants doivent coïncider.
Rapport d’engrenage
Le rapport d’engrenage (rt) est le rapport entre les vitesses de rotation de deux engrenages appariés.
Plus précisément, c’est le quotient des vitesses d’entrée et de sortie (rt = ωs / ωe).
Le système peut provoquer une réduction si le rapport de transmission est inférieur à 1, ou une multiplication s’il est supérieur à 1.
Vous pourriez être intéressé par : Variateurs de vitesse : tout ce que vous devez savoir sur les réducteurs de vitesse
Ratio de contact
Le ratio de contact (ε) mesure le nombre moyen de dents en contact à tout moment.
Le meilleur ratio de contact doit être supérieur à 1.2 pour garantir la capacité à transmettre des charges élevées, offrir une rigidité à la transmission et permettre un fonctionnement silencieux et uniforme.
Comment calculer le rapport de transmission
Le calcul d’un rapport de transmission peut être réalisé de plusieurs façons. Par exemple :
Calculer le rapport de transmission des engrenages coniques
Lorsqu’on se réfère aux engrenages coniques, il faut considérer qu’il sera équivalent au nombre de dents de l’engrenage menant divisé par le nombre de dents de l’engrenage mené (RT= Z1 / Z2).
Vous pourriez être intéressé par : Calcul des rapports : améliorez l’efficacité de vos transmissions.
Calcul du rapport d’un train d’engrenages
Dans le cas d’un train d’engrenages à deux vitesses, nous devons effectuer les étapes suivantes :
- Compter le nombre de dents. Tout d’abord, nous devrons compter le nombre de dents de l’engrenage menant et le nombre de dents de l’engrenage mené.
- Diviser le nombre de dents de l’engrenage mené par le nombre de dents de l’engrenage menant. Le nombre résultant sera le nombre de fois que l’engrenage entraîné, plus petit, devra tourner pour que le grand engrenage effectue une rotation complète.
Le rapport de démultiplication sera égal au nombre de dents de l’engrenage menant divisé par le nombre de dents de l’engrenage mené.
Dans le cas d’un train d’engrenages comportant plus de deux vitesses, nous devrons effectuer les étapes suivantes :
- Identifier quelle est la vitesse menante et quelle est la vitesse menée et diviser le nombre de dents de la première et de la seconde. L’engrenage intermédiaire n’affectera pas le moins du monde le rapport de vitesse du train d’engrenages.
- Suivez les mêmes étapes que pour connaître le rapport de vitesse d’un train d’engrenages à deux vitesses.
Il existe de nombreuses façons de calculer un rapport de démultiplication, selon que les engrenages sont des engrenages coniques ou des trains d’engrenages à deux ou plusieurs vitesses, etc.
Calcul du rapport de démultiplication des engrenages et de la chaîne
Ce type de transmission est formé par deux engrenages et une chaîne de maillons articulés. Dans celle-ci, les engrenages tournent dans le même sens.
Il est utilisé pour transmettre un mouvement entre des arbres parallèles distants.
Le rapport de démultiplication est le résultat de la division du nombre de dents de l’engrenage menant et du nombre de dents de l’engrenage mené.
Vous avez besoin d’aide pour calculer le rapport de démultiplication de vos transmissions par engrenages ? N’hésitez pas à nous contacter, nous vous aiderons à mettre en place votre projet et à calculer vos paramètres.