Chapitre 5 Engrenages

Définition Un engrenage est un système mécanique composé de deux ou plusieurs roues dentées servant à la transmission du mouvement de rotation.

Diamètre primitif Diamètre qu’aurait un cylindre pour faire tourner un autre cylindre

Vitesse relative des arbres La vitesse relative des arbres dépend du rapport du nombre de dents sur chaque engrenage D x R = D1 x R1 D = Dent R= Révolution Les engrenages intermédiaires n’ont pas d’influence sur les rapports de vitesse

Vitesse relative des arbres Un moteur tournant à 1750 tr/min entraîne l'engrenage de 12 dents (rouge) de l'ensemble ci-contre. Quelle sera la vitesse de rotation de l'engrenage de 30 dents (jaune)?

Vitesse relative des arbres Réponse: 700 tr/min

Vitesse relative des arbres Un moteur tournant à 1750 tr/min entraîne l'engrenage de 12 dents (rouge) de l'ensemble ci-contre. Quelle sera la vitesse de rotation de l'engrenage de 30 dents (jaune)? (si bleu = 24 dents)

Vitesse relative des arbres Réponse: 700 tr/min

Vitesse relative des arbres Un moteur tournant à 1750 tr/min entraîne l'engrenage de 12 dents de l'ensemble ci-dessous. Quelle sera la vitesse de rotation de l'engrenage de 30 dents ?

Vitesse relative des arbres Réponse: 291,6 tr/min

Angle de pression L’angle de pression indique l’angle suivant lequel la pression est exercée entre deux dents adjacentes

Angle de pression

Angle de pression La force exercée d'une dent sur l'autre se décompose en 2 : une tangentielle (utile) qui transmet le couple, et une radiale (parasite) qui tends à éloigner les roues. Un angle de pression petit à l'avantage de limiter cette force de répulsion parasite, mais donne une forme de dent fragile

Angle de pression À l'opposé un angle de pression élevé donne des dents trapues donc plus résistantes, mais génère beaucoup de forces sur les axes.

Battement Jeu de la denture Pas de contact du côté non-menant des dents Créé en amincissant la forme des dents Permet de recouvrir les dents d’une pellicule lubrifiante

Action des dents Glissement et roulement Glissement moins fort au primitif Roulement plus fort au primitif

Position de l’arbre Détermine le genre d’engrenage à utiliser Parallèle Angle droit Croiser

Engrenage droit Petite roue: Pignon Grande roue: Roue dentée Les arbres tournent dans des directions opposés

Engrenage droit Mouvement alternatif (rotation/translation): crémaillère

Engrenage intérieur Les deux arbres tournent dans la même direction

Engrenages hélicoïdaux Les dentures hélicoïdales permettent d'augmenter la conduite de la transmission, en faisant en sorte que le nombre de dents simultanément en contact devienne constant, ce qui permet de transmettre des efforts plus importants et surtout d'atténuer les vibrations et les bruits.

Engrenages hélicoïdaux En contrepartie ce type de denture engendre un effort axial dont l'intensité dépend de l'angle d'inclinaison de denture. Les roulements ou les paliers doivent être dimensionnés pour reprendre cet effort.

Engrenages hélicoïdaux Pour les engrenages à axes parallèles, les hélices sont obligatoirement de sens contraires pour que les dentures puissent engrener Pour les engrenages à axes perpendiculaires les hélices sont de même sens

Engrenages hélicoïdaux à axes parallèles

Engrenages hélicoïdaux à axes parallèles Engrenage à gauche Engrenage à droite

Chevrons Engrenages hélicoïdaux à axe parallèle aux dents à angles opposés Permet d’annuler l’effort axial

Chevrons

Chevrons

Engrenages hélicoïdaux à angle droit

Engrenage conique Pour arbres à angle droit dont les centres coïncides Transmettent des poussées radiales et axiales Dents en ligne droite ou en spirale Spirale: même avantage qu’hélicoïdale Spirale: engrenage vers gauche et droite

Engrenage conique (à angle droit)

Engrenage conique (à angle)

Engrenage à vis sans fin Vis sans fin = engrenage menant Roue = engrenage mené Pas = distance centre à centre des filets Avance = la distance qu’un filet parcourt pendant un tour de vis

Engrenage à vis sans fin