2.1 - Les engrenages
Définition :
Un engrenage est un ensemble de 2 roues dentées qui engrènent ensemble.
La constitution d'un système mécanique de transmission de puissance par engrenage nécessite souvent des dispositions particulières et notamment des montages successifs d'engrenages afin d'adapter les vitesses de rotation en sortie du mécanisme et de ce fait du couple (effort en rotation exprimé en N.m) transmis en sortie.
Cascade d'engrenages
Le premier montage qu'on peut trouver est la "cascade" d'engrenages
Fondamental :
Les pignons intermédiaires (repérés ici 2, 3, et 4) appelés « pignons fous » n'ont pour fonction que d'inverser le sens de rotation ou d'éloigner les roues motrices et réceptrices l'une de l'autre. Ils n'ont aucune influence sur le rapport de transmission de l'engrenage ! Le calcul du rapport de transmission se fera donc en considérant uniquement le pignon d'entrée et la roue de sortie, de la manière suivante : |  |
Attention :
Ceci n'est vrai uniquement pour les cascades d'engrenages ! Ce cas est relativement peu fréquent aujourd'hui dans les systèmes ! hormis, entre autres, dans le cas de distribution par engrenages dans les moteurs thermiques....... Mais ça c'est une autre histoire, fort intéressante au demeurant !
Train d'engrenages
Le deuxième montage, le plus courant est le train d'engrenages
Fondamental :
Attention :
Il est très important à ce stade de bien identifier les roues dentées en contact, d'identifier la roue motrice dans chaque engrenage du train d'engrenages !
Méthode :
Prenons l'exemple du pousse seringue que vous avez déjà vu en cours :
Le rapport de transmission est égal au rapport des vitesses de sortie divisé par la vitesse d'entrée du mécanisme !
Dans le cas du pousse seringue, le rapport global peut donc s'écrire :
Mais.... Le rapport global est aussi le produit du rapport des roues menantes sur les roues menées ! On peut également prendre en compte le couple conique en sortie du réducteur dans le calcul !
Mais on peut également prendre chaque engrenage séparément et calculer son rapport de transmission !
Le rapport de transmission global étant le produit (multiplication) de tous les rapports de chaque engrenage !
Ce qui nous donne :
Dans ce cas, il est préférable de conserver le rapport de réduction sous forme de fraction !
En effet, elle est réductible jusqu'à 1/96 !
Le rapport de transmission est le rapport de la vitesse de sortie sur la vitesse d'entrée, On peut donc dire que pour 96 tours du moteur, la vis fera 1 tour !
