Quels engrenages dois-je utiliser dans ma boîte de vitesses ?

Engrenages droits, engrenages coniques ou engrenages à vis sans fin : quelle conception convient le mieux à la boîte de vitesses ?

Les choix d'engrenage lorsqueconception d'une boîte de vitessessont déterminés principalement par l'orientation des arbres d'entrée et de sortie.Engrenage droitest le choix approprié pour les boîtes de vitesses en ligne etengrenage coniqueouengrenage à vis sans finsont les choix appropriés pour les boîtes de vitesses à angle droit.

Lors de la construction d'une boîte de vitesses à engrenages droits en ligne, la conception est telle que plusieurs paires deengrenages droitsLes engrenages sont empilés, l'arbre de sortie d'un engrenage constituant l'arbre d'entrée de l'engrenage suivant. Cela permet d'utiliser n'importe quel rapport de vitesse et de faire tourner l'arbre de sortie dans le même sens que l'arbre d'entrée du réducteur, ou dans le sens inverse. Pour maintenir le sens de rotation, le nombre d'engrenages droits doit être pair. Si l'on souhaite que la rotation de l'arbre de sortie soit opposée à celle de l'arbre d'entrée initial, un nombre impair d'engrenages droits est nécessaire. Bien que des rapports très spécifiques et uniques puissent être développés avec des engrenages droits en ligne, les effets de l'accumulation de couple limiteront la conception finale.

Lors de la conception de réducteurs à renvoi d'angle, le choix des engrenages se limite aux engrenages coniques et à la vis sans fin. Comme leur nom l'indique, ces réducteurs possèdent des arbres d'entrée et de sortie fixés à 90 degrés. Pour les réducteurs à engrenages coniques, les arbres d'entrée et de sortie sont fixés à 90 degrés.arbresPour cette conception, les engrenages coniques spiro-coniques sont préférables aux engrenages coniques droits, car ils offrent une capacité de charge plus élevée et un fonctionnement plus silencieux.

Pour les réducteurs à couple conique, l'arbre d'entrée entraîne généralement le pignon conique et le pignon l'arbre de sortie. Le sens de rotation des arbres d'entrée et de sortie est toujours opposé. La plage de rapports de vitesse des réducteurs à couple conique varie d'un minimum de 1:1 à un maximum de 6:1 en raison des contraintes de conception des engrenages coniques spiro-coniques. Par conséquent, l'engrenage à vis sans fin est privilégié lorsque des rapports de réduction élevés sont requis. Les réducteurs à vis sans fin ont toujours des arbres d'entrée et de sortie non sécants. L'engrenage à vis sans fin permet un couple de sortie très élevé ; cependant,les engrenages à vis sans fin sont moins efficaces que les engrenages coniquesen raison du mouvement de glissement entre leengrenage à vis sans finet une roue à vis sans fin, ce qui entraîne des frottements et une génération de chaleur.Engrenages coniques hélicoïdauxLes réducteurs à vis sans fin ont une capacité de charge supérieure à celle des engrenages à vis sans fin. En effet, les engrenages coniques spiro-coniques ont une surface de contact plus importante entre les dents, ce qui répartit la charge plus uniformément. De plus, ils sont plus silencieux que les engrenages à vis sans fin grâce à leur engrenage plus fluide. Le sens de rotation de l'arbre de sortie d'un réducteur à vis sans fin sera identique à celui de l'arbre d'entrée si les engrenages à vis sans fin sont à pas à droite. Si les engrenages à vis sans fin sont à pas à gauche, le sens de rotation de l'arbre de sortie sera inverse à celui de l'arbre d'entrée.