Engrenages à onglet : types, applications, matériaux et avantages de conception

Engrenages à ongletLes engrenages coniques sont une forme particulière d'engrenages coniques conçus pour transmettre la puissance et le mouvement entre des arbres se croisant, généralement à un angle de 90 degrés, tout en conservant un rapport de transmission de 1:1. Contrairement aux autres engrenages coniques qui modifient la vitesse ou le couple, les engrenages coniques changent principalement le sens de rotation sans en altérer la vitesse, ce qui en fait une solution idéale pour les systèmes d'entraînement à angle droit compacts et précis.

Grâce à leur simplicité, leur fiabilité et leur transmission de puissance efficace, les engrenages à onglet sont largement utilisés dans les systèmes automobiles, les machines industrielles, la robotique et les outils manuels.

Que sont les engrenages à onglet ?

Un engrenage à onglet se compose de deuxengrenages coniquesDotés d'un nombre égal de dents, les engrenages à denture conique offrent une vitesse d'entrée et de sortie identique. Leur angle d'intersection est généralement de 90 degrés, mais des conceptions sur mesure permettent d'adapter l'angle. Grâce à leur géométrie équilibrée, ces engrenages garantissent des performances prévisibles et un contrôle précis du mouvement.

Les engrenages à onglet sont souvent choisis lorsque les contraintes d'espace exigent une solution compacte à angle droit sans réduction de vitesse.

Types d'engrenages à onglet

Les engrenages coniques peuvent être classés en fonction de la géométrie des dents, ce qui influe directement sur le niveau sonore, la capacité de charge et la régularité de fonctionnement.

Engrenages à onglet droits

Les engrenages à denture droite sont dotés de dents droites qui s'étendent vers le sommet du cône. Leur conception est simple et leur fabrication économique.

Caractéristiques principales :

• Convient aux applications à basse vitesse et à faible charge.

• Plus de bruit et de vibrations que les modèles en spirale

• Couramment utilisé dans les outils à main et les systèmes mécaniques de base

Engrenages à onglet hélicoïdaux

Les engrenages à denture conique hélicoïdale utilisent des dents incurvées et inclinées qui s'engrènent progressivement, permettant un fonctionnement plus fluide et plus silencieux.

Avantages :

• capacité de charge plus élevée

• Réduction des vibrations et du bruit

• Adapté aux applications à grande vitesse et à usage intensif

Cependant, les engrenages à denture conique hélicoïdale génèrent des charges de poussée axiale qui doivent être prises en compte lors de la conception des roulements et de la boîte de vitesses.

Engrenages à onglet Zerol

Les engrenages à onglet Zerol combinent des dents incurvées avec un angle de spirale de zéro degré, offrant une douceur améliorée sans poussée axiale significative.

Les avantages comprennent :

• Moins bruyant que les engrenages à onglet droits

• Charge de poussée minimale

• Remplacement facile des engrenages coniques droits sans modification majeure de la conception

Engrenages à onglet angulaires

Alors que les engrenages à onglet standard fonctionnent à 90 degrés, les engrenages à onglet angulaires peuvent être fabriqués sur mesure pour d'autres angles d'intersection tels que 45°, 60° ou 120°, en fonction des exigences de l'application.

Ces engrenages sont couramment utilisés dans les machines spécialisées et les assemblages mécaniques sur mesure.

Applications courantes des engrenages à onglet

Les engrenages à onglet sont largement utilisés partout où une transmission de puissance à angle droit avec un rapport de vitesse constant est requise.

Systèmes automobiles

Les engrenages coniques sont utilisés dans les mécanismes différentiels et les systèmes d'entraînement auxiliaires, permettant un transfert de couple en douceur entre les arbres qui se croisent.

Outils à main

Dans les outils tels que les perceuses manuelles, les engrenages à onglet convertissent la rotation verticale de la poignée en rotation horizontale du mandrin de manière efficace et fiable.

Machines industrielles

Les applications comprennent :

• Systèmes de convoyeurs

• Mélangeurs et agitateurs

• Machines-outils

• Ventilateurs de tour de refroidissement

Robotique et automatisation

Dans les articulations robotiques et les équipements de précision, les engrenages à onglet offrent un contrôle précis du mouvement, une conception compacte et des performances répétables.

Matériaux utilisés pour les engrenages à onglet

Le choix du bon matériau est essentiel pour la durabilité, la performance et la rentabilité.

Acier

Les aciers au carbone et alliés offrent une résistance et une durabilité élevées. L'acier S45C trempé par induction est un choix courant pour les engrenages coniques industriels nécessitant une longue durée de vie.

Acier inoxydable

Les engrenages à onglet en acier inoxydable offrent une excellente résistance à la corrosion, ce qui les rend adaptés aux environnements marins, alimentaires et difficiles.

Engrenages à onglet en plastique

Des matériaux comme l'acétal (POM), le nylon et le polyoxyméthylène sont légers, résistants à la corrosion et silencieux. Ils sont parfaitement adaptés aux applications à faible charge, aux équipements de bureau et aux produits de consommation.

Autres matériaux

• Fontepour l'amortissement des vibrations

• Zinc moulé sous pressionpour les applications sensibles aux coûts

• Laitonpour une faible friction et une résistance à la corrosion

Avantages des engrenages à onglets sur mesure

Les engrenages à onglet sur mesure permettent aux ingénieurs d'optimiser :

• Profil et précision de la dent

• Matériaux et traitement thermique

• Configuration de montage et angle de l'arbre

• Performances en matière de bruit, de charge et de durée de vie

En collaborant avec un fabricant expérimenté d'engrenages à onglets sur mesure, les entreprises peuvent garantir des performances fiables même dans des applications exigeantes.

Les engrenages à denture conique constituent une solution éprouvée et efficace pour la transmission de puissance à angle droit avec un rapport de vitesse constant. Disponibles en versions droites, hélicoïdales, à denture droite et angulaires, ils peuvent être adaptés à une vaste gamme d'exigences mécaniques et industrielles. Grâce à une sélection rigoureuse des matériaux et à une fabrication de précision, les engrenages à denture conique offrent des performances fiables et durables dans de nombreux secteurs d'activité.