Réducteur à engrenages à arbres parallèles

Définition

Le système à engrenages à arbres parallèles permet de transmettre un mouvement de rotation et d'adapter la vitesse et le couple.

Système pignon / roue , les deux roues tournent en sens inverse

La petite roue tourne plus rapidement que la grande mais le couple est plus important sur la grande roue.

Système pignon / couronne , les deux roues tournent dans le même sens

ExempleDes usages familiers

Essoreuse à salade, dans cette application, il faut augmenter la vitesse de rotation. Le panier à salade tourne plus rapidement que le mouvement initial fourni par la manivelle.

Moto-réducteur, dans cette application il faut réduire la vitesse de rotation du moteur électrique.

ComplémentAvantages et inconvénients

Avantages :

  • Transmission de puissances élevées

  • Bon rendement

  • Durée de vie importante

  • Fiable

Inconvénients :

  • Nécessite un assemblage précis

  • Engendre des vibrations, bruyant

  • Nécessite une lubrification

FondamentalModélisation

Un système à engrenages peut être représenté par le schéma ci-contre :

  • Entrée : énergie de mécanique de rotation , caractérisée par une vitesse angulaire ωe et un couple Ce.

  • Sortie : énergie de mécanique de rotation, caractérisée par une vitesse angulaire ωs et un couple Cu.

Paramètres :

  • Le rapport de transmission : rapport entre le nombre de dents des roues dentés.

  • Le rendement : rapport entre la puissance de sortie et la puissance d'entrée, il illustre les pertes.

Grandeurs de flux : le rapport de transmission r peut-être supérieur ou inférieur à un

Grandeurs d'effort :

Le système actionné en sortie demande un couple Cu qui va appeler un couple Ce à fournir en entrée.

La puissance en entrée est égale à la puissance en sortie au rendement près.

Modèle Matlab :

Complément

Si un seul train d'engrenage n'est pas suffisant, il faut ajouter des étages, ici deux étages.

Le rapport de transmission total ( r ) est égale aux produits des rapports de réduction intermédiaires (r1,r2,r3 ).