Un engrenage est un élément de transmission de puissance. Il détermine le couple, la vitesse et le sens de rotation de tous les composants de la machine entraînés. On distingue généralement cinq grandes catégories d'engrenages : les engrenages cylindriques, coniques, hélicoïdaux, à crémaillère et à vis sans fin. Chaque type d'engrenage présente ses propres spécificités. Choisir le bon type d'engrenage est une tâche complexe qui dépend de nombreux facteurs, tels que l'espace disponible, la disposition des arbres, le rapport de transmission, la charge, la précision et le niveau de qualité.
Type d'engrenage
Types d'engrenages utilisés dans la transmission de puissance mécanique
Selon l'application industrielle, de nombreux engrenages sont fabriqués avec différents matériaux et présentent des spécifications de performance variées. Ces engrenages offrent une grande diversité de capacités, de dimensions et de rapports de vitesse, mais leur fonction principale est de convertir l'entrée du moteur principal en une sortie à couple élevé et à faible vitesse de rotation. De l'agriculture à l'aérospatiale, des mines à l'industrie papetière, ces gammes d'engrenages trouvent des applications dans presque tous les secteurs industriels.
Les engrenages cylindriques sont des engrenages droits à denture radiale, utilisés pour transmettre la puissance et le mouvement entre des arbres parallèles. Ils sont largement utilisés pour augmenter ou réduire la vitesse, obtenir un couple élevé et assurer une grande précision de positionnement. Ces engrenages peuvent être montés sur des moyeux ou des arbres. Ils se déclinent en différentes tailles, conceptions et formes, et offrent diverses caractéristiques et fonctions pour répondre aux exigences industrielles variées.
Matériaux utilisés
Les engrenages cylindriques sont fabriqués à partir de matériaux de haute qualité, tels que :
Métaux – acier, fonte, laiton, bronze et acier inoxydable.
Plastiques - Acétal, nylon et polycarbonate.
Le choix des matériaux utilisés pour fabriquer ces engrenages doit tenir compte de certains facteurs, notamment la durée de vie prévue, les exigences de transmission de puissance et le niveau de bruit généré.
Spécifications importantes à prendre en compte
Centre d'engrenages
ouverture
diamètre de l'arbre
Utilisation d'engrenages cylindriques
Ces engrenages sont largement utilisés dans de nombreux domaines, notamment
automobile
textile
génie industriel
Un engrenage conique est un dispositif mécanique servant à transmettre la puissance et le mouvement. Ces engrenages sont couramment utilisés pour transmettre la puissance et le mouvement entre des arbres non parallèles et sont conçus pour transmettre le mouvement entre des arbres sécants, généralement à angle droit. Les dents des engrenages coniques peuvent être droites, hélicoïdales ou hypoïdes. Les engrenages coniques sont particulièrement adaptés lorsqu'il est nécessaire de modifier le sens de rotation de l'arbre.
Matériaux utilisés
Le choix des matériaux utilisés pour fabriquer ces engrenages doit tenir compte de certains facteurs, notamment la durée de vie prévue, les exigences de transmission de puissance et le niveau sonore. Voici quelques matériaux importants utilisés :
Métaux – acier, fonte et acier inoxydable.
Plastiques – Acétal et polycarbonate.
Spécifications importantes à prendre en compte
Centre d'engrenages
ouverture
diamètre de l'arbre
Utilisation d'engrenages coniques
Ces engrenages sont largement utilisés dans de nombreux domaines, notamment :
industrie automobile
industrie textile
produits de génie industriel
L'engrenage hélicoïdal est un type d'engrenage répandu. Ses dents sont taillées selon un angle précis, ce qui permet un engrènement plus régulier et fluide. L'engrenage hélicoïdal représente une amélioration par rapport à l'engrenage cylindrique. Les dents de l'engrenage hélicoïdal sont chanfreinées pour faciliter l'engrènement. Lors de l'engrènement, le contact commence à une extrémité des dents et s'étend progressivement avec la rotation jusqu'à l'engrènement complet. Les engrenages sont disponibles en différentes tailles, formes et conceptions afin de répondre aux spécifications des clients.
Matériaux utilisés
Ces engrenages peuvent être fabriqués à partir de matériaux de haute qualité, notamment l'acier inoxydable, l'acier, la fonte, le laiton, etc., selon l'application.
Utilisation d'engrenages hélicoïdaux
Ces engrenages sont utilisés dans des domaines où la vitesse élevée, la transmission de puissance élevée ou la réduction du bruit sont importantes.
automobile
textile
vol spatial
Convoyeur
Étagère
Porte-bagages
La crémaillère sert généralement à convertir un mouvement rotatif en mouvement linéaire. Il s'agit d'une barre plate sur laquelle s'engrènent les dents du pignon. C'est un engrenage dont l'arbre est à l'infini. Ces engrenages sont conçus pour diverses applications.
Matériaux utilisés
En fonction de l'application, divers matériaux sont utilisés. Voici quelques matériaux couramment utilisés :
Plastique
laiton
acier
fonte
Ces engrenages garantissent un fonctionnement plus silencieux et plus fluide. Le mécanisme réduit le jeu et améliore la sensation de direction.
Utilisation du rack
Les engrenages sont fréquemment utilisés dans le système de direction des automobiles. Parmi les autres applications importantes de la crémaillère, on peut citer :
Équipement de construction
Outils mécaniques
Convoyeur
manutention des matériaux
Alimentation par rouleaux
Engrenage à vis sans fin
Un engrenage à vis sans fin est un engrenage qui s'engrène avec la vis sans fin pour réduire considérablement la vitesse ou permettre la transmission d'un couple plus élevé. Cet engrenage peut atteindre un rapport de transmission supérieur à celui des engrenages cylindriques de même dimension.
Matériaux utilisés
Les engrenages à vis sans fin peuvent être fabriqués à partir de divers matériaux, selon l'application finale. Voici quelques matériaux couramment utilisés :
laiton
acier inoxydable
fonte
aluminium
acier refroidi
Les engrenages à vis sans fin peuvent fonctionner dans des conditions difficiles et permettent d'atteindre des décélérations importantes. Ils peuvent également transmettre des charges élevées à des rapports de vitesse élevés.
Type d'engrenage à vis sans fin
laryngé
gorge unique
Diphtérie
Utilisation d'un engrenage à vis sans fin
Ces engrenages conviennent pour :
Moteur
Pièces automobiles
Pignon
Un pignon est une roue dentée métallique qui s'engrène avec la chaîne. Aussi appelé roue dentée, il s'agit d'une petite roue qui se fixe sur la roue arrière. C'est une roue fine dont les dents s'engrènent avec la chaîne.
Matériaux utilisés
Divers matériaux peuvent être utilisés pour fabriquer des roues dentées de haute qualité destinées à différentes industries. Voici quelques exemples :
acier inoxydable
acier refroidi
fonte
laiton
Utilisation d'une roue à chaîne
Ce matériel simple peut être utilisé dans différents domaines, notamment :
industrie alimentaire
Vélo
moto
automobile
Réservoir
machines industrielles
projecteurs et caméras de cinéma
Engrenage sectoriel
Engrenage sectoriel
Un engrenage sectoriel est un ensemble d'engrenages. Ces engrenages sont composés d'un grand nombre de pièces, elles-mêmes constituées de segments de cercle. L'engrenage sectoriel est relié au bras ou à la poulie de la roue hydraulique. Il comporte un élément qui reçoit ou transmet le mouvement alternatif de l'engrenage. Ces engrenages comprennent également une couronne ou une roue dentée de forme sectorielle. On trouve aussi des engrenages périphériques. L'engrenage sectoriel peut bénéficier de différents traitements de surface, tels que l'absence de traitement ou un traitement thermique, et peut être conçu comme un composant unique ou comme un système d'engrenage complet.
application
Les engrenages sectoriels sont utilisés dans diverses applications industrielles. Ces engrenages présentent de nombreux avantages, tels qu'une grande flexibilité, un excellent état de surface, une haute précision et une usure minimale. Voici quelques exemples d'utilisation des engrenages sectoriels :
défense
caoutchouc
Chemin de fer
Engrenage planétaire
engrenage planétaire
Les engrenages planétaires sont des engrenages externes qui tournent autour d'un engrenage central. Ils peuvent produire différents rapports de transmission, selon l'engrenage utilisé en entrée et celui utilisé en sortie.
Matériaux utilisés
Les engrenages peuvent être fabriqués à partir de divers matériaux, notamment :
acier inoxydable
acier refroidi
fonte
aluminium
Ces engrenages conviennent à la réduction de la vitesse des moteurs à grande vitesse pour les applications à couple élevé et à basse vitesse. Ils sont utilisés dans les instruments de précision en raison de leur fiabilité et de leur exactitude.
Utilisation d'engrenages planétaires
Ces engrenages sont les plus utilisés et ont de nombreuses applications, notamment :
industrie sucrière
Industrie énergétique
générateur d'énergie éolienne
industrie maritime
industrie agricole
Engrenage interne
Engrenage interne
La roue dentée interne est une roue creuse dont la face interne est dentée. Les dents de cette roue sont orientées vers l'intérieur, et non vers l'extérieur.
Matériaux utilisés
Selon l'application finale, plusieurs matériaux peuvent être utilisés pour fabriquer des engrenages internes. Voici quelques matériaux couramment utilisés :
Plastique
alliage d'aluminium
fonte
acier inoxydable
Les dents de ces engrenages peuvent être droites ou hélicoïdales. La denture intérieure est concave et son fond est plus épais que celui de la denture extérieure. La forme convexe et la base solide des dents contribuent à leur robustesse et à la réduction du bruit.
Avantages des engrenages internes
Les engrenages sont spécialement conçus pour s'adapter à différents équipements.
Ces engrenages sont économiques et idéaux pour une variété d'applications légères.
La conception sans dents de blocage assure un fonctionnement fluide et silencieux.
Utilisation d'engrenages internes
Applications légères
Rouleau
Indices
Équipement externe
Équipement externe
Comptant parmi les réducteurs les plus simples et les plus répandus, les engrenages externes sont largement utilisés dans les pompes à engrenages et autres produits industriels pour garantir un fonctionnement fluide. Ces engrenages possèdent des dents droites parallèles à l'axe. Ces dents transmettent un mouvement de rotation entre deux axes parallèles.
Matériaux utilisés
Les engrenages peuvent être fabriqués à partir de divers matériaux, notamment :
acier inoxydable
acier refroidi
fonte
aluminium
Le type de matériaux utilisés pour fabriquer ces engrenages dépend de leur utilisation finale.
Utilisation d'engrenages externes
Ces engrenages sont utilisés dans différents domaines, notamment :
industrie du charbon
exploitation minière
Usine sidérurgique
industrie du papier et de la pâte à papier
Date de publication : 2 décembre 2022