Informations essentielles sur les engrenages. De quoi est composé un train d'engrenages ?

  • 7. Paramètres géométriques de base des engrenages à développante.
  • 8. Rapports cinématiques et de puissance des engrenages à développante droite.
  • 9. Types de contraintes pour lesquelles le calcul de conception et de vérification des engrenages est effectué.
  • 10. informations générales sur les engrenages droits hélicoïdaux.
  • 11. Le concept de roue équivalente et ses paramètres.
  • 12. Forces agissant dans un engrenage hélicoïdal.
  • 13. Informations générales sur les engrenages coniques.
  • 14. Engrenages coniques droits orthogonaux.
  • 15. Informations de base sur le transfert de Novikov.
  • 16. Engrenages planétaires.
  • 17. Cinématique des engrenages planétaires. Inématique.
  • 18. Conditions de sélection du nombre de dents des engrenages planétaires.
  • 19. Informations de base sur les transmissions d'ondes.
  • 20. Engrenages à vis sans fin : informations générales, avantages et inconvénients.
  • 12.2. Avantages et inconvénients des engrenages à vis sans fin
  • 21. Rapports cinématiques et de puissance des engrenages à vis sans fin d'Archimède.
  • 22. Critères de performance et caractéristiques du calcul des engrenages à vis sans fin.
  • 23. Choix des matériaux pour les vis sans fin et les roues à vis sans fin.
  • 24. Refroidissement et lubrification des engrenages à vis sans fin.
  • 25. Informations générales sur les engrenages à friction et les variateurs. informations générales
  • Classification
  • Avantages et inconvénients
  • 26. Informations de base sur le glissement "vis-écrou" de la transmission.
  • 27. Vis à billes (vis à billes).
  • 28. Les principaux facteurs déterminant la qualité des engrenages à friction.
  • 29. Transmissions par courroie : informations générales, classification, types de courroies.
  • 14.2. Classement des engins
  • 14.3. Avantages et inconvénients des entraînements par courroie à friction
  • 30. Forces dans les courroies des entraînements par courroie.
  • 31. Contraintes dans les courroies des entraînements par courroie.
  • 32. Informations de base sur les transmissions en chaîne.
  • 13.2. Avantages et inconvénients des transmissions par chaîne
  • 13.3 Types de circuits
  • 33. Cinématique et dynamique de transmission par chaîne.
  • 34. Critères de performance et calcul de la chaîne de transmission.
  • 36. Calcul approximatif des arbres et des essieux.
  • 37. Vérifiez le calcul des arbres et des essieux.
  • 38. Paliers lisses.
  • 39. Modes de frottement des paliers lisses.
  • 40. Calcul des paliers lisses à frottement semi-fluide.
  • 41. Calcul des paliers lisses à frottement liquide.
  • 42. Nomination et classification des roulements.
  • 43. Capacité de charge statique. Vérification des roulements pour la capacité de charge statique. Vérification et sélection des roulements pour la capacité de charge statique.
  • 44. Capacité de charge dynamique. Vérification des roulements pour la capacité de charge dynamique.
  • 45. Nomination et classification des attelages.
  • 46. ​​​​Classification des composés.
  • 47. Informations de base sur les connexions filetées.
  • 48. Classification des fils.
  • 49. Types de chargement des assemblages boulonnés.
  • 1. Pour les connexions de pièces en acier et en fonte, sans joints élastiques = 0,2 - 0,3.
  • 2. Pour les joints de pièces en acier et en fonte avec des joints élastiques (amiante, poronite, caoutchouc, etc.) = 0,4 - 0,5.
  • 3. Dans les calculs raffinés, les valeurs de q et b sont déterminées, puis.
  • 50. Concepts de base de la connexion par rivet.
  • 51. Portée, avantages et inconvénients des joints soudés.
  • 52. Connexions clavetées et cannelées.
  • 4. Les principaux types d'engrenages mécaniques.

    transmission mécanique appelé dispositif de transmission du mouvement mécanique du moteur aux organes exécutifs de la machine. Il peut être réalisé avec un changement de la valeur et de la direction de la vitesse de déplacement, avec la transformation du type de mouvement. La nécessité d'utiliser de tels dispositifs est due à l'inopportunité et parfois à l'impossibilité d'une connexion directe du corps de travail de la machine avec l'arbre du moteur. Les mécanismes de mouvement de rotation permettent un mouvement continu et uniforme avec le moins de perte d'énergie pour surmonter les frottements et le moins de charges d'inertie.

    Les transmissions mécaniques du mouvement de rotation sont divisées en:

    Selon la méthode de transfert de mouvement du maillon principal au maillon esclave pour les engrenages friction(frottement, courroie) et engagement(chaîne, engrenage, vis sans fin);

    Selon le rapport des vitesses des maillons menant et mené sur ralentir(réducteurs) et accélérant(animateurs);

    Selon la disposition mutuelle des axes des arbres menant et mené pour les engrenages avec parallèle, sécante et sécante axes de l'arbre.

    engrenages

    train d'engrenage un mécanisme à trois maillons est appelé, dans lequel deux maillons mobiles sont des roues dentées, ou une roue et une crémaillère avec des dents qui forment une paire de rotation ou de translation avec un maillon fixe (corps).

    Le train d'engrenages se compose de deux roues, à travers lesquelles elles s'imbriquent l'une dans l'autre. Un engrenage avec moins de dents s'appelle équipement, avec un grand nombre de dents - la roue.

    engrenages planétaires

    planétaire les transmissions contenant des engrenages à essieux mobiles sont appelées. La transmission se compose d'un engrenage central à denture extérieure, d'un engrenage central à denture intérieure, d'un porte-satellites et de satellites. Les satellites tournent autour de leurs axes et avec l'axe autour de la roue centrale, c'est-à-dire se déplacer comme des planètes.

    Engrenages à vis sans fin

    Vis sans fin utilisé pour transférer la rotation d'un arbre à un autre lorsque les axes des arbres se croisent. L'angle de croisement dans la plupart des cas est de 90º. L'engrenage à vis sans fin le plus courant consiste en ce que l'on appelle Ver d'Archimède, c'est à dire. vis à filetage trapézoïdal avec un angle de profil dans la section axiale égal au double angle d'engagement (2 α = 40), et une roue à vis sans fin.

    Transmissions mécaniques ondulatoires

    La transmission ondulatoire est basée sur le principe de la transformation des paramètres de mouvement due à la déformation ondulatoire du lien souple du mécanisme.

    Les engrenages ondulés sont un type d'engrenages planétaires dans lesquels l'une des roues est flexible.

    Engrenages à friction

    Les engrenages, dont le fonctionnement est basé sur l'utilisation des forces de frottement qui surviennent entre les surfaces de travail de deux corps de rotation pressés l'un contre l'autre, sont appelés engrenages à friction.

    Entraînements par courroie

    Ceinture se compose de deux poulies montées sur des arbres et d'une courroie les recouvrant. La courroie est mise sur des poulies avec une certaine tension, assurant un frottement entre la courroie et les poulies, suffisant pour transférer la puissance de la poulie motrice à la poulie entraînée.

    Selon la forme la Coupe transversale les courroies sont distinguées : courroie plate, courroie trapézoïdale et courroie ronde

    entraînements par chaîne

    entrainement par CHAINE se compose de deux roues avec des dents (astérisques) et une chaîne qui les recouvre. Les engrenages les plus courants sont la chaîne à rouleaux et la chaîne dentée.Les engrenages à chaîne sont utilisés pour transférer une puissance moyenne (pas plus de 150 kW) entre des arbres parallèles dans les cas où les entraxes sont importants pour les engrenages.

    Vis-écrou de transmission

    Vis-écrou de transmission sert à convertir un mouvement de rotation en translation. L'utilisation généralisée de tels engrenages est déterminée par le fait que, avec une conception simple et compacte, il est possible d'effectuer des mouvements lents et précis.

    Dans l'industrie aéronautique, la transmission vis-écrou est utilisée dans les mécanismes de contrôle des avions : pour déplacer les volets de décollage et d'atterrissage, pour contrôler les trims, les stabilisateurs rotatifs, etc.

    Les avantages de la transmission incluent la simplicité et la compacité de la conception, un gain important en résistance et la précision du mouvement.

    L'inconvénient de la transmission est une grande perte de charge et le faible rendement associé.

    Mécanismes à came

    Mécanismes à came(Fig. 2.26) en termes d'étendue d'application, ils sont juste derrière les engrenages. Ils sont utilisés dans les machines-outils et les presses, les moteurs à combustion interne, les machines pour les industries du textile, de l'alimentation et de l'imprimerie. Dans ces machines, ils remplissent les fonctions d'approche et de retrait des outils, d'alimentation et de serrage du matériel dans les machines, de poussée, de retournement, de déplacement des produits, etc.

    Types d'engrenages mécaniques et mécanismes de transmission

    Le mouvement de rotation dans les machines est transmis par friction, engrenage, courroie, chaîne et vis sans fin. Nous appellerons conditionnellement une paire qui effectue des roues de mouvement de rotation. La roue à partir de laquelle la rotation est transmise est appelée roue motrice et la roue recevant le mouvement est appelée roue entraînée.

    Tout mouvement de rotation peut être mesuré en tours par minute. Connaissant le RPM de la roue motrice, on peut déterminer le RPM de la roue entraînée. Le nombre de tours de la roue entraînée dépend du rapport des diamètres des roues reliées. Si les diamètres des deux roues sont identiques, les roues tourneront à la même vitesse. Si le diamètre de la roue entraînée est plus grand que la roue motrice, alors la roue entraînée tournera plus lentement, et inversement, si son diamètre est plus petit, elle fera plus de tours. Le nombre de tours de la roue entraînée est autant de fois inférieur au nombre de tours de la roue motrice, combien de fois son diamètre est supérieur au diamètre de la roue motrice.

    La dépendance du nombre de tours sur les diamètres des roues.

    En ingénierie, lors de la conception de machines, il est souvent nécessaire de déterminer les diamètres des roues et leur nombre de tours. Ces calculs peuvent être effectués sur la base de proportions arithmétiques simples. Par exemple, si l'on note classiquement le diamètre de la roue motrice comme D 1, le diamètre de la traversée D 2, le nombre de tours de la roue motrice à travers n 1, le nombre de tours de la roue entraînée à travers n 2, alors toutes ces quantités s'expriment par une relation simple :

    J 2 / J 1 \u003d n 1 / n 2

    Si nous connaissons trois quantités, alors en les substituant dans la formule, nous pouvons facilement trouver la quatrième quantité inconnue.

    En technologie, on doit souvent utiliser les expressions : « gear ratio » et « gear ratio ». Le rapport de vitesse est le rapport du nombre de tours de la roue motrice (arbre) au nombre de tours de la roue entraînée, et le rapport de vitesse est le rapport entre les nombres de tours des roues, quelle que soit celle qui entraîne . Mathématiquement, le rapport de démultiplication s'écrit ainsi :

    n 1 / n 2 = je ou D 2 / D 1 = je

    je- rapport de démultiplication. Le rapport de démultiplication est une valeur abstraite et n'a pas de dimension. Le rapport d'engrenage peut être n'importe quoi - à la fois entier et fractionnaire.

    engrenage à friction

    Avec la transmission par friction, la rotation d'une roue à l'autre est transmise en utilisant la force de friction. Les deux roues sont pressées l'une contre l'autre avec une certaine force et, en raison du frottement entre elles, tournent l'une sur l'autre. Inconvénient des engrenages à friction : une force importante s'exerçant sur les roues, provoquant une friction supplémentaire, et donc nécessitant une force supplémentaire pour tourner. De plus, les roues pendant la rotation, quelle que soit la manière dont elles sont pressées les unes contre les autres, patinent. Par conséquent, là où un rapport exact du nombre de tours des roues est requis, la transmission par friction ne se justifie pas.

    Avantages de la transmission par friction :
    Eléments roulants faciles à fabriquer ;
    Rotation uniforme et fonctionnement silencieux ;
    Possibilité de contrôle de vitesse en continu et de transmission marche/arrêt en déplacement ;
    En raison de la possibilité de glissement, la transmission a des propriétés de sécurité.

    Inconvénients des engrenages à friction :
    Glissement entraînant un rapport de démultiplication irrégulier et une perte d'énergie ;
    Le besoin de serrage.

    Application des engrenages à friction :
    En génie mécanique, les engrenages à friction en continu sont le plus souvent utilisés pour le contrôle de la vitesse en continu.


    Engrenages à friction :
    a - engrenage frontal, b - engrenage angulaire, c - engrenage cylindrique.

    Dans les appareils faits maison, les engrenages à friction peuvent être largement utilisés. Les engrenages cylindriques et frontaux sont particulièrement acceptables. Les roues dentées peuvent être en bois. Pour une meilleure adhérence, les surfaces de travail des roues doivent être "gainées" d'une couche de caoutchouc souple de 2 à 3 mm d'épaisseur. Le caoutchouc peut être cloué avec de petits clous de girofle ou collé avec de la colle.

    Équipement

    Dans les engrenages, la rotation d'une roue à l'autre est transmise au moyen de dents. Les roues dentées tournent beaucoup plus facilement que les roues à friction. Cela s'explique par le fait qu'il n'est pas du tout nécessaire d'appuyer sur la roue sur la roue. Pour un engagement correct et un fonctionnement facile des roues, le profil des dents est réalisé selon une certaine courbe, appelée développante.


    v transmettre un mouvement de rotation ;

    v changer le régime ;

    v augmenter ou diminuer la force de rotation ;

    v changer le sens de rotation.

    Selon la forme des roues et leur position relative, on distingue : types d'engrenages : cylindrique, conique, à vis sans fin, à crémaillère, planétaire.

    Engrenage cylindrique se compose de deux roues cylindriques ou plus montées sur des arbres parallèles.

    Riz. 215 Engrenage cylindrique

    Engrenage conique se compose de deux roues coniques situées sur deux arbres dont les axes se croisent. L'angle d'intersection peut être quelconque, mais il est généralement de 90º.

    Riz. 216 Engrenage conique

    Engrenage à vis sans fin (engrenage à vis) - transmission mécanique, réalisée par enclenchement de la vis sans fin et de la roue hélicoïdale qui lui est associée. L'engrenage à vis sans fin est utilisé pour croiser mais non croiser les arbres. L'engrenage à vis sans fin se compose d'une vis (vis sans fin) et d'un engrenage.


    Riz. 217 Engrenage à vis sans fin

    L'engrenage à vis sans fin a un certain nombre de propriétés uniques. Premièrement, il ne peut être utilisé que comme engrenage menant et ne peut pas être utilisé comme engrenage mené. Ceci est très pratique pour les mécanismes nécessaires pour soulever et maintenir une charge sans charger le moteur. Il existe de nombreuses applications possibles pour cette propriété d'un engrenage à vis sans fin, telles que de nombreux types de grues et de chargeurs, des barrières ferroviaires, des ponts-levis, des treuils. L'engrenage à vis sans fin LEGO est très largement utilisé dans la conception de la poignée du bras robotique.

    Deuxièmement, une caractéristique de l'engrenage à vis sans fin est qu'il a un grand rapport d'engrenage. Par conséquent, les engrenages à vis sans fin sont utilisés comme réducteur chaque fois qu'il y a un couple très élevé.

    Conclusion: L'engrenage à vis sans fin présente de nombreux avantages :

    v Prend peu de place.

    v Possède la propriété d'auto-freinage.

    v Réduit plusieurs fois le nombre de tours par minute.

    v Augmente la force motrice.

    v Change le sens de rotation de 90°.

    Crémaillère - une transmission mécanique qui convertit le mouvement de rotation de l'engrenage en mouvement de translation de la crémaillère et inversement. La crémaillère peut être considérée comme un cercle d'une grande roue dentée allongée en ligne droite.


    Il convient de noter qu'il existe des couronnes dentées et des engrenages internes dans les ensembles LEGO.

    couronne dentée - il s'agit d'un type spécial d'engrenages, leurs dents sont sur la surface latérale. Un tel engrenage fonctionne, en règle générale, en tandem avec un engrenage droit.

    Riz. Couronne à 220 connexions et engrenages droits à 8 et 24 dents

    Engrenages à denture interne ont les dents coupées de l'intérieur. Lorsqu'ils sont utilisés, une rotation unidirectionnelle des engrenages menant et mené se produit. Ce train d'engrenages a moins de coûts de friction, ce qui signifie une plus grande efficacité *. Les roues dentées à denture interne sont utilisées dans des mécanismes de taille limitée, dans des engrenages planétaires, dans l'entraînement d'un robot manipulateur.

    Riz. 221 Engrenage interne

    La particularité de l'engrenage interne LEGO est qu'il a des dents à l'extérieur afin qu'il puisse être utilisé dans des engrenages comme un engrenage droit à 56 dents.

    Riz. 222 Façons de relier une roue à denture intérieure à un engrenage cylindrique, une roue à couronne et une "vis sans fin"

    Riz. 223 Mode de liaison d'une roue à denture intérieure à un moteur

    engrenage planétaire

    engrenage planétaire (engrenage différentiel) - un système mécanique composé de plusieurs engrenages planétaires (engrenages) tournant autour d'un engrenage central, solaire. Habituellement, les engrenages planétaires sont fixés avec un porte-satellites. L'engrenage planétaire peut également comprendre un engrenage annulaire (couronne) externe supplémentaire ayant un engagement interne avec les engrenages planétaires.

    Cette transmission a trouvé une large application, par exemple, elle est utilisée dans appareils de cuisine ou la transmission automatique d'une voiture.

    Les principaux éléments de l'engrenage planétaire peuvent être considérés comme suit :

    v Engrenage solaire : situé au centre ;

    v Carrier: fixe de manière rigide les axes de plusieurs engrenages planétaires (satellites) de même taille les uns par rapport aux autres, qui sont en prise avec la roue solaire;

    v Couronne : un engrenage externe qui s'engrène intérieurement avec les engrenages planétaires.

    Riz. 224 Un exemple d'engrenage planétaire : le porteur est immobile, le soleil est en avance, la couronne est entraînée

    Dans un engrenage planétaire, le couple est transmis à l'aide de l'un quelconque (selon l'engrenage sélectionné) de ses deux éléments, dont l'un est le maître, le second est l'esclave. Le troisième élément est stationnaire (tableau 8).

    Tableau 8. Éléments de l'engrenage planétaire

    Fixé

    Premier

    Trimer

    Diffuser

    Couronne

    abaissement

    Booster

    Soleil

    abaissement

    Booster

    transporteur

    Marche arrière, descente

    Boost inverse

    Inverse - changez le cours du mécanisme pour inverser, en face.

    Riz. 225 Un exemple de conception d'un engrenage planétaire : la couronne est fixe, le porteur est en avance, le soleil est entraîné

    Transmissions mécaniques à éléments flexibles

    Pour transférer le mouvement entre des arbres relativement éloignés, on utilise des mécanismes dans lesquels la force de la liaison menante à celle entraînée est transmise à l'aide de liaisons flexibles. Des ceintures, des cordons, des chaînes de différentes conceptions sont utilisées comme liens flexibles.

    Les engrenages à maillons flexibles peuvent fournir un rapport d'engrenage constant et variable avec un changement progressif ou en douceur de sa valeur.

    Ceinture

    La transmission par courroie est constituée de deux poulies montées sur des arbres et d'une courroie recouvrant ces poulies. La charge est transmise en raison des forces de frottement qui surviennent entre les poulies et la courroie en raison de la tension de cette dernière. L'entraînement par courroie n'est pas très sensible à la position relative des arbres d'entraînement et mené. Ils peuvent même être tournés à angle droit l'un par rapport à l'autre ou mis sur une ceinture en forme de boucle croisée, puis le sens de rotation de l'arbre entraîné changera.

    Riz. 226 Entraînement par courroie

    entrainement par CHAINE

    Riz. 227 Entraînement par chaîne

    engrenage à friction

    Riz. 228 Pignon de friction

    Avec la transmission par friction, la rotation d'une roue à l'autre est transmise en utilisant la force de friction. Les deux roues sont pressées l'une contre l'autre avec une certaine force et en raison du frottement qui se produit entre elles, l'une fait tourner l'autre.

    Les engrenages à friction sont largement utilisés dans les voitures. Inconvénient des engrenages à friction : beaucoup de force appuyant sur les roues, provoquant une friction supplémentaire dans la voiture, et donc nécessitant une force supplémentaire pour tourner.

    De plus, les roues pendant la rotation, quelle que soit la manière dont elles sont pressées les unes contre les autres, patinent. Par conséquent, là où un rapport exact du nombre de tours des roues est requis, la transmission par friction ne se justifie pas.

    Projet "Barrière automatique":

    1. Concevoir un modèle de barrière automatique.

    Caractéristiques:

    b) la conception utilise un engrenage à vis sans fin ;

    c) le soulèvement et l'abaissement automatique de la lisse de la barrière doivent être effectués à l'aide d'un capteur à ultrasons.

    4. Dans le cadre du cercle robotique, réalisez une barrière automatique.

    6. Rédigez une description de la barrière automatique dans votre cahier.

    Projet "TournezPlate-forme":

    1. Concevoir un modèle de plaque tournante.

    Caractéristiques:

    b) la conception utilise un engrenage à denture interne ;

    c) la rotation automatique de la plate-forme se produit à l'aide d'un capteur tactile (capteur de lumière).

    4. Dans le cadre du cercle robotique, fabriquez un plateau tournant.

    6. Rédigez une description du plateau tournant dans votre cahier.

    Projet "Glisserportes automatiques":

    1. Concevoir un modèle de portes coulissantes automatiques.

    Caractéristiques:

    a) le modèle comprend un servomoteur, un microcontrôleur NXT ;

    b) la crémaillère et le pignon sont utilisés dans la conception ;

    c) l'ouverture automatique de la porte se produit à l'aide d'un capteur à ultrasons (capteur de lumière).

    2. Esquissez le modèle dans le classeur.

    3. Discutez du projet avec l'enseignant.

    4. Dans le cadre du cercle robotique, réalisez un modèle de portes coulissantes automatiques.

    5. À l'aide du langage de programmation NXT-G, écrivez un programme pour contrôler le modèle.

    6. Rédigez une description du modèle de porte coulissante automatique dans votre cahier.

    Description des engrenages

    INFORMATIONS GÉNÉRALES SUR LES ENGRENAGES

    Les engrenages sont un type d'engrenages mécaniques qui fonctionnent sur le principe de l'engagement. Ils sont utilisés pour transmettre et convertir le mouvement de rotation entre les arbres.

    Les engrenages se distinguent par un rendement élevé (pour un étage - 0,97-0,99 et plus), une fiabilité et une longue durée de vie, une compacité, une stabilité du rapport d'engrenage grâce à l'absence de glissement. Les engrenages sont utilisés dans une large gamme de vitesses (jusqu'à 200 m/s), de puissance (jusqu'à 300 MW). Les dimensions des engrenages peuvent aller de quelques fractions de millimètre à plusieurs mètres.

    Les inconvénients comprennent la complexité relativement élevée de la fabrication, la nécessité de couper les dents avec une grande précision, le bruit et les vibrations à des vitesses élevées, une rigidité élevée, qui ne permet pas de compenser les charges dynamiques.

    Les rapports de démultiplication dans les boîtes de vitesses peuvent atteindre 8, dans les engrenages ouverts - jusqu'à 20, dans les boîtes de vitesses - jusqu'à 4.

    Selon la disposition des dents, on distingue les engrenages à denture externe et interne.

    Engrenages structurellement pour la plupart sont réalisées fermées dans un boîtier rigide commun, ce qui assure une grande précision de montage. Seules les transmissions à basse vitesse ( v < 3 м/сек) с колесами значительных размеров, нередко встроенных в конструкцию машин (например, в механизмах поворота подъемных кранов, станков), изготавливаются в открытом исполнении.

    Le plus souvent, les engrenages sont utilisés comme ralentisseurs (réducteurs), c'est-à-dire pour réduire la vitesse et augmenter le couple, mais également utilisé avec succès pour augmenter la vitesse de rotation (multiplicateurs).

    Pour protéger les surfaces de travail des dents contre le grippage et l'usure par abrasion, ainsi que pour réduire les pertes par frottement et l'échauffement associé, une lubrification est utilisée. Les engrenages fermés sont généralement lubrifiés avec des huiles minérales liquides, un trempage des roues ou une alimentation forcée en huile des dents d'engrènement. Les engrenages ouverts sont lubrifiés avec de la graisse appliquée périodiquement sur les dents.

    Les engrenages à arbres parallèles sont appelés cylindriques (Fig. 2.1), avec des arbres se croisant - biseau (Fig. 2.2).

    Selon l'emplacement des dents, on distingue les engrenages externes (Fig. 2.1 un-dans) et denture interne (Fig. 2.1 g).

    Selon le profil des dents des engrenages, les engrenages sont divisés en : engrenages avec engrenage à développante, dans laquelle les profils des dents sont délimités par des développantes ; sur les transmissions de profil cycloïdal; sur les transmissions de Le lien de Novikov. Plus loin dans le manuel, seuls les engrenages à profil en développante avec denture extérieure seront décrits.



    Un engrenage est un engrenage de transmission avec un plus petit nombre de dents (le plus souvent un engrenage menant). Une roue est un engrenage de transmission avec un grand nombre de dents. Le terme "roue dentée" peut s'appliquer à la fois au pignon et à la roue dentée.

    Engrenages cylindriques sont en éperon, hélicoïdal et chevron.

    Roues droites(Fig. 2.1 un) sont utilisés principalement à des vitesses circonférentielles faibles et moyennes, avec une dureté de dent élevée (lorsque les charges dynamiques dues aux imprécisions de fabrication sont faibles par rapport aux charges utiles), dans les engrenages planétaires, dans les engrenages ouverts, et aussi si un mouvement axial des roues est nécessaire (en boîtes de vitesses).

    Engrenages hélicoïdaux(Fig. 2.1 b) ont une capacité de charge plus élevée (en raison de la plus grande longueur de la dent avec la même largeur de la couronne dentée), une douceur accrue et un bruit réduit, ils sont donc utilisés pour les engrenages critiques à moyennes et hautes vitesses. Le volume de leur utilisation représente plus de 40% du volume d'utilisation de toutes les roues cylindriques des machines.

    Les engrenages hélicoïdaux avec des surfaces de dents dures nécessitent une protection accrue contre la contamination pour éviter une usure inégale sur la longueur des lignes de contact et le risque d'écaillage. Dans les engrenages hélicoïdaux, une force axiale apparaît, qui doit être prise en compte lors de la conception des supports et des arbres.

    Roues à chevrons(Fig. 2.1 dans) ont tous les avantages des engrenages hélicoïdaux, et en même temps il n'y a pas de force axiale nuisible, mais leur technologie de fabrication est plus compliquée.

    Pour les engrenages droits, l'angle d'inclinaison des dents b= 0°, pour hélicoïdal - b= 8...20°, pour chevrons - b= 25...40°.

    Dans les engrenages hélicoïdaux des boîtes de vitesses pour engrenages, il est recommandé de prendre la direction de la dent vers la gauche, pour les roues - vers la droite.

    La plupart des boîtes de vitesses en série ont des engrenages hélicoïdaux, à la fois dans les étages à grande vitesse et à basse vitesse.

    Parmi engrenages coniques les plus courants en génie mécanique sont les engrenages à denture droite. Des engrenages à dents circulaires sont également souvent utilisés. Beaucoup moins souvent - avec des dents tangentielles et courbes.

    un b
    Riz. 2.2. Types d'engrenages coniques

    Éperons pignons coniques (Fig. 2.2 un) sont utilisés à de faibles vitesses circonférentielles (jusqu'à 2 ... 3 m / s, jusqu'à 8 m / s sont autorisés), car ils sont les plus faciles à installer.

    pignons coniques avec dents circulaires(Fig. 2.2 b) ont un engagement plus doux et donc une vitesse et une capacité portante supérieures. Ils sont plus technologiques.

    2.3 Matériaux des engrenages et traitement thermique ou chimio-thermique

    Les matériaux des engrenages et le traitement thermique ou chimico-thermique sont sélectionnés en fonction de l'objectif de la transmission, des conditions de fonctionnement et des exigences d'encombrement.

    Pour augmenter la capacité portante des engrenages, il est conseillé d'augmenter la dureté de la surface des dents, car. La capacité portante des engrenages en termes de force de contact est proportionnelle au carré de la dureté de la surface de la dent. Cependant, l'augmentation de la dureté du matériau affecte négativement la résistance à la flexion. Pour améliorer la résistance à la flexion, il est souhaitable de conserver une âme dentaire ductile. Par conséquent, le traitement thermique de surface ou chimico-thermique est principalement utilisé.

    Méthodes de trempe:

    · Normalisation vous permet d'obtenir une dureté de 180 ... 220 HB, donc la capacité de charge est relativement faible, mais en même temps, les dents de la roue s'enfoncent bien et maintiennent la précision obtenue lors de l'usinage. Les roues normalisées sont généralement utilisées dans les mécanismes auxiliaires, par exemple dans les mécanismes de commande manuelle.

    Aciers applicables : 40, 45, 50, etc. Pour augmenter la résistance au grippage, les engrenages et les roues doivent être en différents matériaux.

    · Amélioration permet d'obtenir une dureté de surface et de noyau de 200…240 HB (pour les petits engrenages 280…320 HB), la capacité de charge est un peu plus élevée qu'avec la normalisation, mais les dents de la roue sont moins bien rodées. Habituellement, les roues améliorées sont utilisées dans la production à petite échelle et en une seule pièce en l'absence d'exigences strictes en matière de dimensions.

    Aciers appliqués : 40, 45, 50G, 35HGS, 40X, etc.

    · Durcissement à haute fréquence(TVCh) donne une capacité de charge moyenne avec une technologie de trempe assez simple. Permet d'atteindre une dureté de surface de 45…55 HRC avec une profondeur de couche durcie allant jusqu'à 3…4 mm. Le durcissement de la TVHD est généralement précédé d'une amélioration, de sorte que les propriétés mécaniques du noyau sont les mêmes que lors de l'amélioration. La résistance à la flexion est 1,5 à 2 fois supérieure à celle du durcissement en masse. En raison de la dureté accrue des dents de l'engrenage, elles ne s'enfoncent pas bien. Les tailles d'engrenages sont pratiquement illimitées. Il faut se rappeler qu'avec des modules inférieurs à 3 ... 5 mm, la dent est calcinée à fond, ce qui entraîne leur gauchissement important et une diminution de la résistance aux chocs.

    Aciers utilisés : 40Kh, 40KhN, 35KhM, 35KhGSA.

    · Cimentation(saturation superficielle en carbone) suivie d'une trempe HFC et d'un meulage obligatoire permet d'obtenir une dureté superficielle de 56…63 HRC avec une épaisseur de couche durcie de 0,5…2 mm. La capacité de charge est élevée, mais la technologie de durcissement est plus complexe. La résistance à la flexion par rapport au durcissement en vrac est 2 à 2,5 fois plus élevée.

    L'acier 20X est largement utilisé, et pour les engrenages critiques, en particulier ceux qui travaillent avec des surcharges et des charges de choc, les aciers 12XH3A, 20XNM, 18XGT, 25XGM, 15XF.

    · Nitruration(saturation superficielle avec de l'azote) fournit une dureté et une résistance à l'usure élevées des couches de surface, sans durcissement ni meulage ultérieurs nécessaires. La nitruration permet d'obtenir une dureté superficielle de 58…67 HRC avec une épaisseur de couche durcie de 0,2…0,5 mm. La faible épaisseur de la couche durcie ne permet pas l'utilisation de roues nitrurées sous des charges de choc et lors de travaux avec une usure intense (lubrifiant sale, abrasif). La durée du processus de nitruration atteint 40 à 60 heures. Habituellement, la nitruration est utilisée pour les roues à denture intérieure et autres dont la rectification est difficile.

    L'acier au molybdène 38Kh2MYuA est utilisé, mais la nitruration des aciers 40KhFA, 40KhNA, 40Kh est possible à une dureté plus faible, mais une viscosité plus élevée.

    · Nitrocarburation– la saturation des couches superficielles avec du carbone et de l'azote dans un milieu gazeux avec trempe ultérieure fournit une résistance de contact élevée, une résistance à l'usure et une résistance au grippage, a un débit de processus assez élevé d'environ 0,1 mm/heure et plus. En raison du faible gauchissement, dans de nombreux cas, le meulage peut être supprimé. La teneur en azote dans la couche superficielle permet d'utiliser des aciers moins alliés qu'en cémentation : 18KhGT, 25KhGT, 40Kh, etc.

    2.4 Conception des engrenages

    La conception des engrenages dépend de leur taille, de leur matériau, de la technologie de fabrication et des exigences opérationnelles.

    Les engrenages de petites tailles, dans lesquels le diamètre de la circonférence de la cavité des dents est proche du diamètre de l'arbre, sont fabriqués d'une seule pièce avec l'arbre (arbre-engrenage) (Fig. 2.3).

    En règle générale, les roues qui permettent d'atterrir sur l'arbre sont montées. Cela permet de sélectionner divers matériaux et traitements thermiques les plus appropriés pour l'arbre et la roue, de simplifier la technologie de fabrication de ces pièces et de remplacer les dents de la roue après usure, en économisant l'arbre.

    Engrenages de petit diamètre ( £ 200 mm) sont généralement constitués de barres rondes (£ 150 mm), d'ébauches forgées ou embouties en forme de disque plein ou à moyeu saillant, etc. (Fig. 2.4).

    Roues de taille moyenne ( £ 600 mm) sont fabriqués à partir de pièces forgées, de billettes embouties ou coulées et ont pour la plupart une conception de disque (Fig. 2.5).

    Les engrenages de grandes tailles peuvent être solides, avec un ou deux disques parallèles, renforcés de nervures, ou avec des rayons cruciformes, en T, en I, ovales ou autres (Fig. 2.6).

    Lors de l'utilisation d'aciers de haute qualité pour la fabrication d'une jante dentée, afin d'économiser de l'argent, les roues peuvent être réalisées carénées (montées avec une étanchéité garantie) ou préfabriquées (sur boulons de montage, par soudure ou colle) (Fig. 2.7) .

    1. Engrenages

    1.1 Conceptions

    2. Usure et réparation des engrenages

    2.1 Remplacement et réparation des engrenages

    2.2 Méthodes de réparation des engrenages

    Liste de la littérature utilisée


    1. ENGRENAGES

    1.1 Bâtiments

    Les engrenages sont utilisés dans presque tous les mécanismes dont sont équipés les ateliers métallurgiques (grues et palans, tables à rouleaux, treuils de dispositifs de changement, entraînements de laminoirs, etc.)

    Les principales parties des engrenages sont des engrenages (engrenages). Ils servent à transférer la rotation d'un arbre à l'autre lorsque les arbres ne sont pas sur le même axe.

    Selon la position relative des arbres, des engrenages sont utilisés: cylindriques, coniques et hélicoïdaux.

    Un engrenage droit sert à transférer la rotation d'un arbre parallèle à un autre (Fig. 1, a).

    L'engrenage conique est utilisé pour transférer la rotation de l'arbre à l'arbre, situé à l'intersection des axes (Fig. 1.6).

    Un engrenage hélicoïdal est utilisé pour transférer la rotation d'un arbre à un arbre situé avec des axes qui se croisent mais ne se croisent pas (Fig. 1, c).


    Riz. 1. Engrenages : a - cylindrique : b - conique : c - vis : engrenage à chevrons en g.

    La roue dentée et la crémaillère sont utilisées pour convertir le mouvement de rotation en un mouvement alternatif.

    Les dents des roues cylindriques peuvent être droites (Fig. 1, a et b), obliques et en chevron (sapin de Noël) - fig. 1, M.

    L'engrenage à chevrons se compose, pour ainsi dire, de deux engrenages à dents obliques reliés entre eux.

    Lors du fonctionnement d'engrenages à dents droites, une ou deux dents sont engagées simultanément, ce qui a pour conséquence que l'opération de transmission s'accompagne de quelques chocs.

    Un fonctionnement plus fluide du train d'engrenages est obtenu en utilisant des dents hélicoïdales ou en chevron, car le nombre de dents impliquées dans l'engagement augmente.

    Les engrenages sont fabriqués à partir de pièces forgées en acier, de pièces moulées en acier et de produits laminés, ou en fonte. Pour les engrenages critiques (par exemple, les machines de levage), l'utilisation d'engrenages en fonte n'est pas autorisée.

    Classement des engrenages. Selon le but de l'engrenage, le type de dent et la vitesse de rotation, les engrenages sont divisés en quatre classes de précision des engrenages en fonction des tolérances de fabrication et d'assemblage (tableau 119).


    Tableau 1 Classification des engins

    Classer Permis
    exactement- type d'engrenage Type de vitesse de district Noter
    moi dent hauteur, m/s
    4 Cylindrique Droit Jusqu'à 2 Applicable là où la précision
    oblique » 3 et n'ont pas de douceur
    valeurs, ainsi que
    conique Droit " une manuel et déchargé
    émissions
    3 Cylindrique Droit » 6
    oblique " huit
    conique Droit » 2
    oblique " 5
    2 Cylindrique " Droit " Dix
    oblique " dix-huit
    conique Droit " 5
    oblique " Dix
    1 Cylindrique Droit Au-dessus de 8 1 Si nécessaire, la douleur
    oblique " quinze 1 douceur de transfert shoy
    conique Droit " 5 si, en plus de compter-
    oblique " Dix mécanismes

    Les engrenages sont ouverts, semi-ouverts et fermés.

    Les engrenages ouverts sont ceux qui n'ont pas de carter (réservoir) pour un bain d'huile; ces engrenages sont périodiquement lubrifiés avec de la graisse. En règle générale, ces engrenages sont à basse vitesse et sont principalement utilisés dans des machines et des mécanismes simples.

    Les engrenages semi-ouverts se distinguent des engrenages ouverts par la présence d'un réservoir pour un bain d'huile liquide.

    Les engrenages fermés sont appelés, qui, avec les roulements, sont montés dans des boîtiers spéciaux.

    Les boîtes de vitesses sont lubrifiées de différentes manières :

    1) à des vitesses circonférentielles d'engrenages supérieures à 12--14 m / sec-méthode de jet avec alimentation, jets dans la zone du début de l'engagement des engrenages;

    2) à des vitesses circonférentielles d'engrenages inférieures à 12 m / s - par trempage.

    Pour la lubrification par trempage, les points suivants doivent être respectés :

    a) le plus grand engrenage de la paire doit être immergé dans l'huile de deux à trois fois la hauteur de la dent ;

    b) si la boîte de vitesses comporte plusieurs étages, le niveau d'huile est déterminé en tenant compte de la vitesse des engrenages.

    Dans ce dernier cas, le niveau b (Fig. 2) est autorisé lorsque la roue dentée 1 de l'étage à basse vitesse tourne à basse vitesse. Dans les boîtes de vitesses avec moyennes et grandes

    Riz. 2. Lubrification par jet des engrenages.

    Riz. 3. Schéma de lubrification des engrenages par trempage.

    la vitesse des roues basses, celles-ci sont immergées à deux ou trois fois la hauteur de la dent de la plus grande roue, et l'huile est versée au niveau a. lubrification du premier étage mettre une roue dentée auxiliaire 3 avec une dent étroite, qui fournit du lubrifiant à la roue.

    La viscosité de l'huile versée dans la boîte de vitesses est choisie en fonction de la vitesse et de la charge - généralement de 4 à 12 ° E à une température de détermination de la viscosité de 50 ° C. Dans le même temps, les conditions de température dans lesquelles l'unité fonctionne sont également pris en compte; lorsque la température augmente, une huile de viscosité plus élevée est utilisée ; lorsque la température baisse, une viscosité plus faible est utilisée.

    Les engrenages ouverts sont généralement lubrifiés avec des graisses (huile solide, constaline, etc.).

    Le bourrage des joints fournis (dessins) dans les roulements et le long de la ligne de jonction du carter de la boîte de vitesses doit être effectué avec beaucoup de soin pour éviter les fuites d'huile et l'entrée de poussière dans la boîte de vitesses.


    2. Usure et réparation des engrenages

    Les engrenages tombent en panne pour deux raisons principales : l'usure et la rupture des dents.

    L'usure est généralement le résultat de : 1) un embrayage incomplet et 2) une friction accrue (usure progressive).

    L'usure dans le premier cas est principalement le résultat d'un mauvais montage et avec un montage correct (respect strict du jeu radial) est généralement absente. Cependant, une modification du jeu radial peut également être une conséquence de l'usure des coquilles de roulement, et du fait de l'usure des roulements, il peut y avoir à la fois une augmentation du jeu radial et sa diminution (travail en poussée) .

    Si la charge sur les chemises est transférée aux côtés opposés à l'embrayage pendant le fonctionnement, à mesure que les chemises sont usées, une augmentation du jeu radial est possible.

    Si la charge sur les chemises est transférée sur le côté du cordon (par exemple, pour les roues dentées des roues de grue), pendant le fonctionnement, au fur et à mesure que la chemise (dans cet exemple, la chemise de la roue) se développe, le jeu radial peut diminuer.

    Dans les deux cas, après changement des chemises, le jeu radial est rétabli.

    L'usure progressive due à un frottement accru dépend d'un certain nombre de conditions, notamment la dureté du matériau à partir duquel les engrenages sont fabriqués, le traitement thermique, le bon choix de lubrifiant, une propreté insuffisante de l'huile et une vidange d'huile intempestive, une surcharge de la transmission, etc.

    Une installation correcte et une bonne surveillance pendant le fonctionnement sont les principales conditions d'un fonctionnement long et sans problème de l'équipement.

    La rupture de la dent d'engrenage se produit pour les raisons suivantes : surcharge des engrenages, charge unilatérale (d'une extrémité de la dent), sous-coupe de la dent, fissures imperceptibles dans le matériau de la pièce et microfissures résultant d'un traitement thermique mal effectué, faible résistance du métal aux chocs (en particulier suite à un échec du recuit des pièces moulées et forgées), des chocs accrus, des objets durs s'introduisant entre les dents, etc.

    Riz. 4. Réparation des dents à l'aide de tournevis avec soudage ultérieur

    En règle générale, les roues dentées avec des dents usées et cassées ne sont pas sujettes à réparation, mais à remplacer, et il est recommandé de remplacer les deux roues incluses dans cet engagement en même temps. Cependant, lorsque la grande roue en prise est plusieurs fois plus grande que la taille de la petite, il est nécessaire de remplacer la petite roue en temps opportun, qui s'use plus rapidement que la grande d'environ un rapport de vitesse de fois. Le remplacement rapide de la petite roue protégera la grande roue de l'usure.

    L'usure des dents de l'engrenage ne doit pas dépasser 10 à 20 % de l'épaisseur de la dent, en comptant le long de l'arc de cercle primitif. Dans les engrenages à faible responsabilité, l'usure des dents est autorisée jusqu'à 30% de l'épaisseur des dents, dans les engrenages des mécanismes critiques, elle est beaucoup plus faible (par exemple, pour les mécanismes de levage de charge, l'usure ne doit pas dépasser 15%: épaisseur des dents, et pour les engrenages roues des mécanismes de levage de grue transportant du liquide et du métal chaud - à 10%").

    Les engrenages à denture cémentée doivent être remplacés lorsque la couche de cémentation est usée à plus de 80 %1 de son épaisseur, ainsi que lorsque la couche de cémentation est fissurée, ébréchée ou décollée.

    Si les dents sont cassées, mais pas plus de deux d'affilée dans des engrenages qui ne sont pas particulièrement importants (par exemple, les mécanismes de mouvement de la grue), il est permis de les restaurer, ce qui se fait de la manière suivante : les dents cassées sont coupées à la base, deux ou trois trous sont percés sur la largeur de la dent et des filets y sont coupés, des goujons sont fabriqués et fermement vissés dans les trous préparés, les goujons sont soudés à l'engrenage et le métal est soudé par soudage électrique, en lui donnant la forme d'une dent, sur une machine à tailler, fraiser, raboter ou par limer manuellement, le métal déposé est façonné en dent, après quoi le profil restauré est vérifié par adhérence à la contre-pièce et par gabarit.

    La grande majorité des transmissions mécaniques sont basées sur des engrenages. En d'autres termes, dans l'engrenage, la force est transmise par l'engrènement d'une paire d'engrenages (paire d'engrenages). Les engrenages sont activement utilisés, vous permettant de modifier la vitesse de rotation, la direction, les moments.

    La tâche principale consiste à transformer le mouvement de rotation, ainsi qu'à modifier la disposition des éléments et un certain nombre d'autres fonctions nécessaires au fonctionnement des unités, des assemblages et des mécanismes. Ensuite, nous examinerons les types d'engrenages, leurs caractéristiques, ainsi que les avantages des engrenages et leurs inconvénients.

    A lire dans cet article

    Comme déjà mentionné, l'engrenage (engrenage) vous permet de mettre en œuvre efficacement le transfert de mouvement de rotation provenant du moteur.

    En parallèle, le mouvement est transformé, la fréquence de rotation, la valeur, le sens des axes de rotation, etc. sont modifiés. Pour effectuer de telles tâches, il existe différents types engrenages. Tout d'abord, ils sont généralement classés en fonction de l'emplacement des axes de rotation.

    • Engrenage cylindrique. Un tel engrenage se compose d'une paire, qui a généralement un nombre de dents différent, et les axes des roues dentées d'un engrenage droit sont parallèles. Aussi, le rapport du nombre de dents est communément appelé le rapport d'engrenage. Le plus petit engrenage s'appelle un pignon, tandis que le plus grand s'appelle une roue dentée.

      Dans le cas où l'engrenage est en tête et que le rapport d'engrenage est supérieur à un, un tel engrenage est un engrenage réducteur, car l'engrenage tournera à une fréquence inférieure à l'engrenage. Aussi, dans le même temps, sous réserve d'une diminution vitesse angulaire il y a une augmentation du couple sur l'arbre. Dans le cas où le rapport de vitesse est inférieur à un, un tel rapport sera une surmultiplication.

    • engagement conique. La particularité est que les axes des engrenages se croisent, la rotation est transmise entre les arbres situés sous un angle ou un autre. Le rapport sera rétrogradé ou monté, en tenant compte de la roue qui mène dans ce type de rapport.
    • Vis sans fin. Une telle transmission est différente en ce qu'elle a des axes de rotation qui se croisent. Un grand rapport d'engrenage est obtenu grâce au rapport du nombre de dents de la roue, ainsi qu'au nombre de visites de vis sans fin. Les vers eux-mêmes sont à un seul fil, à deux fils ou à quatre fils. Aussi caractéristique importante engrenage à vis sans fin on considère que dans ce cas la rotation est transmise exclusivement de la vis sans fin à la roue à vis sans fin. Dans ce cas, le processus inverse est irréalisable en raison d'un fort frottement. Ce système a la capacité de freiner indépendamment grâce à l'utilisation d'engrenages à vis sans fin (par exemple, dans les mécanismes de levage de charges).
    • Crémaillère et pignon, qui peut être mis en œuvre à l'aide d'un engrenage et d'une crémaillère. Cette solution vous permet de convertir efficacement un mouvement de rotation en translation et vice versa. Par exemple, dans une voiture, la solution est généralement utilisée dans le dispositif de direction (crémaillère de direction).
    • Engrenages à vis. De tels engrenages sont utilisés si les arbres sont croisés. Dans ce cas, le contact des dents de l'engagement est ponctuel, les dents elles-mêmes s'usent fortement sous les charges. Les engrenages de ce type sont souvent utilisés dans différents appareils.
    • Engrenage planétaire (). Ce type d'engagement diffère des autres en ce qu'il utilise des engrenages à axes mobiles. En règle générale, il y a une roue extérieure fixée de manière rigide, qui a un filetage intérieur.

      Il y a aussi une roue centrale, ainsi qu'un porteur avec satellites. Ces éléments se déplacent le long de la circonférence de la roue fixe, grâce à quoi ils font tourner la roue centrale. Dans ce cas, la rotation est transférée du support à la roue centrale ou inversement.

    Les engrenages peuvent avoir un engrenage externe ou interne. Si tout est clair avec l'extérieur (dans ce cas, le schéma d'engrenage suppose que les dents sont situées sur le dessus), alors avec un engagement interne, les dents de la plus grande roue sont situées sur la surface intérieure. De plus, la rotation n'est possible que dans un sens.

    Après avoir examiné les principaux types d'engrenages (engrenages) ci-dessus, il convient d'ajouter que ces types peuvent être utilisés dans différentes combinaisons, en tenant compte des caractéristiques de certains schémas cinématiques.

    • Les engrenages peuvent également différer par la forme des dents, le profil et le type. Compte tenu des différences, il est d'usage de distinguer les engrenages suivants : développante, circulaire et cycloïdale. Dans ce cas, ce sont les engrenages à développante qui sont le plus souvent utilisés, car technologiquement cette solution est supérieure aux autres analogues.

    Tout d'abord, ces dents sont coupées avec un simple outil à crémaillère. L'engrenage spécifié a un rapport d'engrenage constant, qui ne dépend en aucune façon du degré de déplacement de la distance centre à centre. L'inconvénient de l'engagement est seulement que lors du transfert de puissance élevée, une petite tache de contact dans les deux surfaces convexes des dents affecte. Le résultat est une défaillance de surface et d'autres défauts matériels.

    Nous ajoutons également que l'engrenage circulaire est différent en ce que les dents d'engrenage convexes sont en prise avec des roues concaves. Cela vous permet d'augmenter considérablement la surface de contact, mais augmente également considérablement la force de friction dans ces paires.

    • Vous pouvez également distinguer séparément les types d'engrenages eux-mêmes : droits, hélicoïdaux, chevrons et curvilignes. Les éperons sont les types de paires les plus courants, ils sont faciles à concevoir, peu coûteux à fabriquer et fiables en fonctionnement. La ligne de contact dans ce cas est parallèle à l'axe de l'arbre. De telles roues se caractérisent par un faible coût de production, cependant, elles sont capables de transmettre un couple maximal relativement faible par rapport aux engrenages hélicoïdaux et à chevrons.

    Les engrenages hélicoïdaux sont mieux utilisés si la vitesse est très élevée. Cette solution vous permet d'obtenir une douceur et une réduction du bruit. L'inconvénient est considéré comme une charge importante sur les roulements, car des forces axiales se produisent.

    Les roues à chevrons présentent un certain nombre d'avantages inhérents aux paires hélicoïdales. Tout d'abord, ils ne créent pas de charge supplémentaire sur les roulements par des forces axiales (les forces sont multidirectionnelles).

    Les roues curvilignes sont généralement utilisées lorsque des rapports de démultiplication maximaux sont nécessaires. De telles roues créent moins de bruit pendant le fonctionnement et fonctionnent également plus efficacement en flexion.

    De quoi sont faits les engrenages et les engrenages

    En règle générale, la roue dentée est à base d'acier. Dans ce cas, l'engrenage doit avoir une plus grande résistance, car les roues elles-mêmes peuvent avoir des caractéristiques de résistance différentes.

    Pour cette raison, les engrenages sont fabriqués à partir de différents matériaux et ces produits subissent également un traitement thermique supplémentaire et / ou un traitement chimique et thermique complexe.

    Par exemple, les engrenages en acier allié subissent également un processus de durcissement de surface, qui peut être utilisé pour obtenir les caractéristiques souhaitées (nitruration, carburation ou cyanuration). Si l'acier au carbone est utilisé pour fabriquer l'engrenage, le matériau est durci en surface.

    Quant aux dents, la résistance de surface est extrêmement importante pour elles, et le noyau doit également être mou et visqueux. Ces caractéristiques permettent d'éviter la rupture et l'usure rapide de la surface chargée de travail. Nous ajoutons également que les essieux des mécanismes où il n'y a pas de charges lourdes et de vitesses élevées sont en fonte. Vous pouvez également trouver du bronze, du laiton et même toutes sortes de plastiques comme matériau pour la fabrication d'essieux.

    Les roues dentées elles-mêmes sont réalisées à partir d'une ébauche obtenue par coulée ou emboutissage. Ensuite, la méthode de coupe est appliquée. Le découpage est effectué en utilisant les méthodes de copie, d'exécution. La méthode de rodage permet de produire des dents de différentes configurations à l'aide d'un seul outil (fraise coupante, fraises à vis sans fin, crémaillère).

    Pour réaliser la découpe par copie, des fraises à doigts sont nécessaires. Après la découpe, un traitement thermique est effectué. Si un engagement de haute précision est requis, un meulage et un rodage sont en outre effectués après un tel traitement thermique.

    Tout d'abord, parmi les avantages de la transmission par engrenages, on peut citer :

    La transmission par engrenage présente également des inconvénients:

    • exigences accrues en matière de qualité de fabrication et de précision d'installation ;
    • à grande vitesse, du bruit se produit en raison d'éventuelles imprécisions dans la fabrication du pas et du profil des dents;
    • une rigidité accrue ne permet pas de compenser efficacement les charges dynamiques, entraînant destruction et glissement, des défauts apparaissent;

    Enfin, nous notons que lors de l'entretien, le mécanisme doit être inspecté, en vérifiant l'état des engrenages, des engrenages et des dents pour les dommages, les fissures, les éclats, etc.

    L'engagement lui-même et sa qualité sont également vérifiés (souvent on utilise une peinture qui est appliquée sur les dents). L'application de peinture vous permet d'étudier la taille de la zone de contact, ainsi que l'emplacement par rapport à la hauteur de la dent. Pour régler l'engagement, des cales sont utilisées, qui sont placées dans les ensembles de roulements.

    Résumé

    Comme vous pouvez le voir, l'engrenage est une solution assez courante qui est utilisée dans diverses unités, assemblages et mécanismes. Etant donné qu'il existe plusieurs types de tels engrenages, avant d'utiliser l'un ou l'autre type, dans le cadre de la conception, les concepteurs prennent en compte la cinématique et caractéristiques de puissance fonctionnement de divers mécanismes et unités.

    En tenant compte d'un certain nombre de caractéristiques et de charges, le type de transmission à engrenages, ses dimensions sont sélectionnés et le degré de charge est déterminé. Après cela, la sélection des matériaux pour la fabrication des paires d'engrenages est effectuée, ainsi que les méthodes de traitement et de coupe des dents nécessaires. Les calculs tiennent compte séparément du module d'engagement, des valeurs de cylindrée, du nombre de dents de pignon et de roue, de l'entraxe des essieux, de la largeur des jantes, etc.

    Dans le même temps, les principales conditions qui déterminent la durée de vie de l'engrenage et de ses ressources sont considérées comme la résistance globale à l'usure des surfaces des dents, ainsi que la résistance à la flexion des dents. Afin d'obtenir les caractéristiques recherchées, dans le cadre de la conception de la réalisation des mécanismes d'engrenages, ces caractéristiques font l'objet d'une attention particulière.

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