Chapitre 5Chapitre 5

EngrenagesEngrenages

DéfinitionDéfinition

Un engrenage est un système Un engrenage est un système mécanique composé de deux ou mécanique composé de deux ou plusieurs roues dentées servant à la plusieurs roues dentées servant à la transmission du mouvement de transmission du mouvement de rotation. rotation.

Diamètre primitifDiamètre primitif

Diamètre qu’aurait un cylindre pour Diamètre qu’aurait un cylindre pour faire tourner un autre cylindrefaire tourner un autre cylindre

Vitesse relative des arbresVitesse relative des arbres

La vitesse relative des arbres dépend La vitesse relative des arbres dépend du rapport du nombre de dents sur du rapport du nombre de dents sur chaque engrenagechaque engrenage

D x R = DD x R = D11 x R x R11

D = DentD = Dent R= RévolutionR= Révolution Les engrenages intermédiaires n’ont Les engrenages intermédiaires n’ont

pas d’influence sur les rapports de pas d’influence sur les rapports de vitessevitesse

Vitesse relative des arbresVitesse relative des arbres

Un moteur Un moteur tournant à 1750 tournant à 1750 tr/min entraîne tr/min entraîne l'engrenage de 12 l'engrenage de 12 dents (rouge) de dents (rouge) de l'ensemble ci-l'ensemble ci-contre. Quelle contre. Quelle sera la vitesse de sera la vitesse de rotation de rotation de l'engrenage de 30 l'engrenage de 30 dents (jaune)? dents (jaune)?

Vitesse relative des arbresVitesse relative des arbres

Réponse: 700 Réponse: 700 tr/mintr/min

Vitesse relative des arbresVitesse relative des arbres

Un moteur tournant Un moteur tournant à 1750 tr/min à 1750 tr/min entraîne entraîne l'engrenage de 12 l'engrenage de 12 dents (rouge) de dents (rouge) de l'ensemble ci-l'ensemble ci-contre. Quelle sera contre. Quelle sera la vitesse de la vitesse de rotation de rotation de l'engrenage de 30 l'engrenage de 30 dents (jaune)? (si dents (jaune)? (si bleu = 24 dents) bleu = 24 dents)

Vitesse relative des arbresVitesse relative des arbres

Réponse: 700 Réponse: 700 tr/mintr/min

Vitesse relative des arbresVitesse relative des arbres

Un moteur tournant à 1750 tr/min entraîne Un moteur tournant à 1750 tr/min entraîne l'engrenage de 12 dents de l'ensemble ci-l'engrenage de 12 dents de l'ensemble ci-dessous.dessous.Quelle sera la vitesse de rotation de l'engrenage Quelle sera la vitesse de rotation de l'engrenage de 30 dents ? de 30 dents ?

Vitesse relative des arbresVitesse relative des arbres

Réponse: 291,6 tr/minRéponse: 291,6 tr/min

Angle de pressionAngle de pression

L’angle de pression indique l’angle L’angle de pression indique l’angle suivant lequel la pression est suivant lequel la pression est exercée entre deux dents adjacentesexercée entre deux dents adjacentes

Angle de pressionAngle de pression

Angle de pressionAngle de pression

La force exercée d'une dent sur l'autre La force exercée d'une dent sur l'autre se décompose en 2 : une tangentielle se décompose en 2 : une tangentielle (utile) qui transmet le couple, et une (utile) qui transmet le couple, et une radiale (parasite) qui tends à éloigner radiale (parasite) qui tends à éloigner les roues.les roues.

Un angle de pression petit à l'avantage Un angle de pression petit à l'avantage de limiter cette force de répulsion de limiter cette force de répulsion parasite, mais donne une forme de dent parasite, mais donne une forme de dent fragile fragile

Angle de pressionAngle de pression

À l'opposé un angle de pression À l'opposé un angle de pression élevé donne des dents trapues donc élevé donne des dents trapues donc plus résistantes, mais génère plus résistantes, mais génère beaucoup de forces sur les axes. beaucoup de forces sur les axes.

BattementBattement

Jeu de la dentureJeu de la denture Pas de contact du côté non-menant Pas de contact du côté non-menant

des dentsdes dents Créé en amincissant la forme des Créé en amincissant la forme des

dentsdents Permet de recouvrir les dents d’une Permet de recouvrir les dents d’une

pellicule lubrifiantepellicule lubrifiante

Action des dentsAction des dents

Glissement et roulementGlissement et roulement Glissement moins fort au primitifGlissement moins fort au primitif Roulement plus fort au primitifRoulement plus fort au primitif

Position de l’arbrePosition de l’arbre

Détermine le genre d’engrenage à Détermine le genre d’engrenage à utiliserutiliser

ParallèleParallèle Angle droitAngle droit CroiserCroiser

Engrenage droitEngrenage droit

Petite roue: PignonPetite roue: Pignon Grande roue: Roue Grande roue: Roue

dentéedentée Les arbres tournent Les arbres tournent

dans des directions dans des directions opposésopposés

Engrenage droitEngrenage droit

Mouvement alternatif Mouvement alternatif (rotation/translation): crémaillère(rotation/translation): crémaillère

Engrenage intérieurEngrenage intérieur

Les deux arbres tournent dans la Les deux arbres tournent dans la même directionmême direction

Engrenages hélicoïdauxEngrenages hélicoïdaux

Les dentures hélicoïdales permettent Les dentures hélicoïdales permettent d'augmenter la conduite de la d'augmenter la conduite de la transmission, en faisant en sorte que transmission, en faisant en sorte que le nombre de dents simultanément le nombre de dents simultanément en contact devienne constant, ce qui en contact devienne constant, ce qui permet de transmettre des efforts permet de transmettre des efforts plus importants et surtout d'atténuer plus importants et surtout d'atténuer les vibrations et les bruits. les vibrations et les bruits.

Engrenages hélicoïdauxEngrenages hélicoïdaux

En contrepartie ce type de denture En contrepartie ce type de denture engendre un effort axial dont engendre un effort axial dont l'intensité dépend de l'angle l'intensité dépend de l'angle d'inclinaison de denture. d'inclinaison de denture.

Les roulements ou les paliers doivent Les roulements ou les paliers doivent être dimensionnés pour reprendre être dimensionnés pour reprendre cet effort. cet effort.

Engrenages hélicoïdauxEngrenages hélicoïdaux

Pour les engrenages à axes Pour les engrenages à axes parallèles, les hélices sont parallèles, les hélices sont obligatoirement de sens contraires obligatoirement de sens contraires pour que les dentures puissent pour que les dentures puissent engrenerengrener

Pour les engrenages à axes Pour les engrenages à axes perpendiculaires les hélices sont de perpendiculaires les hélices sont de même sensmême sens

Engrenages hélicoïdaux à axes Engrenages hélicoïdaux à axes parallèlesparallèles

Engrenages hélicoïdaux à axes Engrenages hélicoïdaux à axes parallèlesparallèles

Engrenage à gauche Engrenage à gauche

Engrenage à Engrenage à droitedroite

ChevronsChevrons

Engrenages hélicoïdaux à axe Engrenages hélicoïdaux à axe parallèle aux dents à angles opposésparallèle aux dents à angles opposés

Permet d’annuler l’effort axialPermet d’annuler l’effort axial

ChevronsChevrons

ChevronsChevrons

Engrenages hélicoïdaux à Engrenages hélicoïdaux à angle droitangle droit

Engrenage coniqueEngrenage conique

Pour arbres à angle droit dont les Pour arbres à angle droit dont les centres coïncidescentres coïncides

Transmettent des poussées radiales et Transmettent des poussées radiales et axialesaxiales

Dents en ligne droite ou en spiraleDents en ligne droite ou en spirale Spirale: même avantage qu’hélicoïdaleSpirale: même avantage qu’hélicoïdale Spirale: engrenage vers gauche et droiteSpirale: engrenage vers gauche et droite

Engrenage conique (à angle Engrenage conique (à angle droit)droit)

Engrenage conique (à Engrenage conique (à angle)angle)

Engrenage à vis sans finEngrenage à vis sans fin

Vis sans fin = engrenage menantVis sans fin = engrenage menant Roue = engrenage menéRoue = engrenage mené Pas = distance centre à centre des Pas = distance centre à centre des

filetsfilets Avance = la distance qu’un filet Avance = la distance qu’un filet

parcourt pendant un tour de visparcourt pendant un tour de vis

Engrenage à vis sans finEngrenage à vis sans fin