Engrenages ?????

[marsouin84]

Bonsoir à tous
J'ai un problème concernant les engrenages.
Je n'y comprend absolument rien.
J'ai été voir sur internet et j'ai trouvé une foule de calculs plus complexes les uns que les autres. C'est pourquoi j'ai plusieurs questions à vous soumettre.
Pour aider mon petit cerveau à comprendre, je vous propose de partir sur quelque chose de plus concret qu'une série de calculs sans fin.
J'ai par exemple un moteur qui tourne à une vitesse de 1000 tr/min
et je veux qu'il entraine via un engrenage un axe à une vitesse de 50 tr/min
Comment savoir quel type de pignon mettre sur le moteur?
Quel sera la taille de la roue menée ?
Quel est l'importance du nombre de dents dans la réduction ?
Qu'est ce qui fait que l'on va préférer utiliser un module de 0.5 ou de 1? Ont ils une réel importance dans la réduction ?
Et comment cela se passe dans un engrenage à étage ? (voir photo)
La réduction permet de réduire la vitesse et permet d'augmenter le couple. C'est bien ça ?
Vous voyez beaucoup de question
Je vous remercie par avance de vos réponses (simple svp )

 

[fred250]

Pour trouver comment faire tourner un axe a 50 tr/min avec un moteur qui tourne a 1000 tr/min il suffit de faire 1000:50=20, il faut donc réduire la vitesse du moteur par 20.

Pour ça rien de plus simple, il suffit de mettre un pignon 20 fois plus gros sur l'axe que sur le moteur.
Par exemple un pignon de 15 dents sur le moteur et un pignon de 15x20=300 dents sur l'arbre et celui ci tournera a 50 tr/min.

Ensuite comment choisir la taille des pignons?
cela peut dépendre de plusieurs paramètres, comme l'entraxe que l'on souhaite entre les deux axes, plus on veut éloigner les axes entre eux plus il faudra utiliser des grand pignon.
Il peut aussi y avoir une contrainte d'encombrement, pour pouvoir faire rentrer le train de pignon dans un espace prédéfinie.
Il y a également aussi le choix du nombre de dents dispo en standard qui peut influencé le choix de la taille des pignons afin d'arriver a obtenir la démultiplication voulu.
Il doit aussi y avoir la vitesse a laquelle doit tourner le pignon et le couple qu'il doit transmettre qui doit orienté le choix du diamètre du pignon, mais là je peut pas t'aider...

D'une manière général tu choisis la taille en fonction de ce qui t'arrange.

Après le chois du module dépend du couple que doit transmettre le pignon, automatiquement plus la dent est petit plus elle est fragile, le matériau du pignon influence aussi le choix du module, un pignon en plastique de module 1 ne peut pas transmettre le même couple qu'un pignon en acier trempé, c'est logique.

Pour ton étage d'engrenage il y a une chose importante a savoir c'est que si tu met plusieurs pignon simple a la queue leu leu (pas comme sur ton réducteur) c'est que tout les pignons qui sont entre le premier et le dernier ne servent a rien dans le taux de réduction, si tu a un petit pignon de 10 dent au début et un de 50 a la fin tu aura une vitesse divisé par 50:10=5, tu pourra mettre autant de pignons que tu veut entre ces deux là ça ne changera rien, pour que les pignons intermédiaire ai une influence sur le taux de réduction on utilise des pignons double comme dans ton réducteur en photo, le moteur a un petit pignon qui entraîne un gros, ce qui réduit la vitesse, sur ce gros il y a de nouveau un petit qui est solidaire de ce dernier, ce petit entraîne de nouveau un gros pignon ce qui diminue encore la vitesse, ce gros a lui aussi un petit pignon solidaire qui entraîne de nouveau un gros...ect

Si besoins je détaillerais plus clairement ce dernier point demain si personne le fait avant, là c'est tard et j'ai la flemme de faire des schémas.

En espérant avoir été clair.

 

[marsouin84]

Merci, je commence enfin à comprendre le fonctionnement des engrenages
Donc si j'ai bien compris à chaque fois que l'on augmente le nombre de dents à la roue menante et pour garder le même taux de réduction (dans notre exemple 20) on va être obligé d'augmenter le nombre de dents à la roue menée
par exemple pignon de 30 dents x 20 = 600 dents pour la roue menée ce qui fait également augmenter le diamètre, c'est ça?
Comment faire pour éviter de se retrouver avec un si grand nombre de dents et un diamètre trop important à la roue menée ?
En faisant des étages ? Le principe est il le même ?
Si j'ai une contrainte de taille sur la dernière roue par exemple 40 mm de diamètre, quel est la procédure ?
Désolé si j'ai du mal à percuter

 

[Steeve Osteen]

donc pour faire simple, il faut que tu calcules une cascade d'engrenage comme sur la photo du servomoteur que tu montres.
donc en fait c'est le produit de tout tes rapports qui te donnera ton rapport final..

en gros tu as un train d'engrenage de rapport 20 et un deuxième derrière d'un rapport 5 ce qui donne au total un rapport de 20*5 soit un rapport de 100.

en plus il faut que de fasses un rapport négatif si ton engrenement est extérieur et positif s'il est intérieur

engrenement extérieur

engrenement intérieur

l'interet est de savoir si à la fin ton pignon de sortie tournera dans le même sens que ton moteur en entrée.
en gros si le résultat est positif, tu tournes dans le même sens sinon c'est en sens inverse..

en mode bourrage de crane tu as ça
http://www.librecours.org/documents/10/1013.pdf

 

[Max54]

Bonsoir à tous,

J'arrive avec quelques mois de retard mais si cela peut t'aider j'ai retrouvé mes anciens cours sur le sujet.

Ça fait toujours du bien de revenir aux sources.

svp ne pas prêter attention à l'orthographe.

 

[fred250]

Merci, je commence enfin à comprendre le fonctionnement des engrenages
Donc si j'ai bien compris à chaque fois que l'on augmente le nombre de dents à la roue menante et pour garder le même taux de réduction (dans notre exemple 20) on va être obligé d'augmenter le nombre de dents à la roue menée
par exemple pignon de 30 dents x 20 = 600 dents pour la roue menée ce qui fait également augmenter le diamètre, c'est ça?
Comment faire pour éviter de se retrouver avec un si grand nombre de dents et un diamètre trop important à la roue menée ?
En faisant des étages ? Le principe est il le même ?
Si j'ai une contrainte de taille sur la dernière roue par exemple 40 mm de diamètre, quel est la procédure ?
Désolé si j'ai du mal à percuter

oui c'est juste, si tu augmente la taille de la roue menante il faut faire de même avec la menée, et pour ne pas avoir une roue mené énorme effectivement il te faudra faire une cascade de pignon comme sur le servo, le principe reste le même.

Après pour les calculs pour choisir les différents taux de réduction de chaque couple de pignon je ne peut pas tellement d'aider, si j'avais a calculer je le ferait un peut a taton... de même pour ce débrouiller a avoir le bon taux de réduction avec un pignon final de 40 dents.
Si quelqu'un a a une méthode pour ça qu'il n'hésite pas!

PS: comme dit plus haut il faut aussi faire attention si le sens de rotation de l'axe final est bon, car contrairement a une chaîne ou courroie le pignon menée tourne en sens inverse du pignon menant, pour rétablir le sens de rotation il faudra rajouter un pignon entre la roue menante et la roue mené, dont le nombre de dents n'a aucune importance sur le taux de réduction final.
Mettre de préférence un pignon intermédiaire qui a au minimum un nombre de dents égal au pignon menant, sinon le pignon menant faisant tourner un pignon intermédiaire plus petit que lui, provoquera non plus un taux de démultiplication mais un taux de multiplication, le pignon intermédiaire tournera donc plus vite que le pignon menant ce qui provoque plus de perde de puissance, car il est plus facile de diminuer la vitesse que de l'augmenter.
Mais cette augmentation de vitesse sera annulé car le pignon intermédiaire étant plus petit que le pignon menant il aura donc un taux de démultiplication plus important avec la roue menée final ce qui en fin de compte ne modifiera pas la vitesse.

 

[oliv]

Merci,

voila qui va me servir aussi ...

 

[ordinerf]

petite précision importante,le module est surtout fonction de la résistance d'une dent face à l'effort maxi qu'elle doit supporter.
certe il est vrai que pour distancer deux engrenages on peut prendre un module plus grand mais surtout on va prendre un module plus grand en fonction de la force sur la dent et cela pour le déterminer il faut passer par les calculs de mécanique en fonction de la matière choisie pour faire l'engrenage.
il est courant de voir l'engrenage "moteur" en métal et les autres en plastique, tout comme il est courant de voir différent module dans une même boite de vitesse
par contre il est impossible d'avoir deux modules différent sur deux engrenages qui sont l'un dans l'autre.

 

[Max54]

Bonsoir,

Très juste, il est courant de voir différents modules dans un même train d'engrenages (voir P1).
On peut faire varier le module grâce à se genre de roue dentée (il s'agit de deux roues dentées différentes mais « encastrées » sur un même axe. (voir P2)

Le fait d'avoir différents types de matières dans un train d'engrenages apporte de nombreux avantages :

-La maintenance. Comme l'a dit « ordinerf » le pignon du moteur est souvent en acier. Ce qui en cas d'efforts trop important le préserve au détriment des roues en plastique. Bien souvent le pignon du moteur est encastré sur l'axe voir usiné sur celui-ci ce qui le rend indémontable.

-le bruit (l'acier sur du plastique est beaucoup moins bruyant que l'acier sur de l'acier)

-Et toujours comme la dit « ordinerf », le choix du matériaux est déterminé par des calcules (de RDM).

J'en oublie surement. J'espère sa te sera utile.

Bonne fin de soirée à tous

P2

P1

 

[fred250]

Bonsoir,

Très juste, il est courant de voir différents modules dans un même train d'engrenages (voir P1).
On peut faire varier le module grâce à se genre de roue dentée (il s'agit de deux roues dentées différentes mais « encastrées » sur un même axe. (voir P2)

Il y a pas une erreur dans les termes?
Le terme module désigne la "dimensions" de la dent, dans le schéma P1 comme P2 les engrenages on tous le même module mais par contre pas la même taille.
Je suppose que tu voulais dire que l'on peut avoir deux (ou même plusieurs) pignons de taille différentes solidarisé entre eux comme dans l'image P1 afin d'obtenir une cascade de pignon permettent d'obtenir le taux de réduction souhaité , ou comme dans l'image P2 un pignon double avec un nombre diffèrent de dents.

Ordinerf voulais dire que le module (dimensions des dents ) des pignons pouvais être diffèrent dans un même réducteur, étant donner que le couple a transmettre augmente "proportionnellement" au taux de réduction, le pignon du moteur ayant donc moins de couple a transmettre (ne pas confondre avec puissance) que le pignon final on va augmenté au fur et a mesure le module des pignons, ça permet d'avoir un réducteur plus compacte, léger et moins chére a fabriquer étant donner que le prix des pignons augmente avec le module.

 

[Max54]

Bonjour,

Il est vrai que l'image P1 ne conviens pas pour illustrer le changement de module dans un train d'engrenage. Car sur P1 le module et le même partout.

En revanche sur l'image P2 je pense que le module de la petite roue denté est différant de celui de la grande roue denté.
J'imagine mal la petite roue engrener avec la grande.
Cependant n'ayant pas la pièce en main ni les caractéristiques, on ne peut pas être sur à 100% des modules des roues dentées.
(Il faut reconnaitre que le domaine des engrenages est assez complexe. Il y a beaucoup de paramètres différents)

Bonne journée

 

[ordinerf]

concernant le changement de module, en général les servo sont un bon exemple, plus on s'approche de la sortie et plus le module est grand.
par contre un point important vient d'être soulevé (que j'avais oublié ) c'est la taille de l'engrenage, enfin je préfère dire sa longueur, très souvent on voit un petit engrenage plus long que le grand, la raison est surtout pour le centrage du grand par rapport au petit, ainsi on peut avoir du jeu ça ne gêne en rien, même on va avoir un engrenage plus long pour permettre le changement de vitesse sans quitté l'engrenage meneur, l'engrenage mené glissera le long de l'engrenage meneur.
par contre vu que la résistance d'une dent dépend de sa section, du coup pour des raisons technique, on va parfois garder le même module mais rallonger les engrenages ainsi on va pouvoir transmettre plus de force mais il y a un souchi nippon ni mauvais c'est qu'on va augmenter les force de frottement du fait de la longueur alors que quand on prend un module plus grand on ne va casiment pas augmenter les forces de frotemment.
c'est pour cela que les engrenages en horlogerie sont très fin, on va ainsi réduire les frottements et aussi gagner de la place, de plus les modules sont pas les mêmes qu'en mécanique traditionnelle.
un bon exemple pour comprendre le problême des frottements c'est les roues de voitures, plus elles sont large (donc long pour un engrenage) et plus la zone de frottement est grande, si j'augmente le diamètre de la roue je ne vais casiment pas augmenter la zone de frottement par contre si j'augmente leur largeur je vais le ressentir sur la consommation d'essence.

 

[marsouin84]

Merci de toutes ces réponses et je vais maintenant me pencher sur toutes ces infos

 

[steamer]

Système marche avant marche arrière

Bonjour ,
je suis confronté à un problème qui me dépasse et j'espère un peu d'aide de votre part si vous n'êtes pas trop occupés.
Voila je fais du modélisme vapeur bateaux mon moteur de 10 cm3 n'a qu'un sens de marche je ne peus régler que la vitesse , je désirerai paser en marche arrière et au point mort vous seraient-ils possible de me faire ne serai ce qu'un croquis , parce que je suis en pleine panade , j'ai déja vu ce genre de système en angletere, je sais qu'il faut pas mal de pignons et je n'ais aucune idées du genre de système qu'il faut que je réalise et avec quel pignons , si vous pouviez m'aidez je pourrai mener à bien mon projet .
Bien cordialement
Michel

 

[stef1962]

http://www.magazine-mrb.com/component/o ... /id,11624/

http://www.arithmometre.org/Anatomie/Il ... tateur.jpg

 

[gaston48]

voilà vite fait si ça peut t'aider :

 

[steamer]

Bonjour Steph,
ce modélisme n'a pas l'air de vouloir me rendre services , et n'ais pas trop compris ton croquis , je suis débutant en vapeur et j'ai construis un monocylindre oscillant le problème c'est qu'a part régler la vitesse je ne peus pas me mettre au point mort ni faire marche arrière, je ne suis pas capable de faire un plan qui me permettrai de construire une boite mécanique , si tu pouvais me faire ne serai ce qu'un croquis je me débrouillerai et ça me dépanerai .
Merci d'avance ,
cordialement
Michel

 

[ordinerf]

le principe dessiné est simple, ce sont 3 engrenages montés sur un support dont l'axe de rotation est celui de l'engrenage moteur, ces 3 engrenages sont toujours liés entre eux et on va juste faire bouger l'ensemble pour venir toucher l'engrenage de l'arbre avec un des deux engrenages mené par l'engrenage moteur, d'un coté on aura une rotation à droite et de l'autre une rotation à gauche, c'est le même système utilisé entre autre sur l'inversion de sens de rotation des tours par exemple.
quand l'ensemble est au milieu on est "débrayé" et donc l'engrenage de l'arbre ne tourne plus, il est libre de rotation.
ce système est très couramment utilisé, il est simple et permet aussi d'avoir des vitesses différente suivant si on est dans un sens ou dans un autre à condition que les deux engrenages du centre soit de diamètre différent.

 

[gaston48]

à condition que les deux engrenages du centre soit de diamètre différent.

Non ordinef, ça ne suffit pas , il faut un empilement de roues comme un harnais

 

[steamer]

Bonjour Steph,
ce modélisme n'a pas l'air de vouloir me rendre services , et n'ais pas trop compris ton croquis , je suis débutant en vapeur et j'ai construis un monocylindre oscillant le problème c'est qu'a part régler la vitesse je ne peus pas me mettre au point mort ni faire marche arrière, je ne suis pas capable de faire un plan qui me permettrai de construire une boite mécanique , si tu pouvais me faire ne serai ce qu'un croquis je me débrouillerai et ça me dépanerai .
Merci d'avance ,
cordialement
Michel

MERCI Gaston 48 , la j'y vois déja un peu plus clair , il me reste encore à cogiter sur la façon de faire bouger tous ça et je l'essaie sur mon moteur
merci encore
bye ,
Michel

 

[ordinerf]

Gaston48> bah non tu peux modifier la vitesse tout en ayant que deux engrenages au milieu, certe tu va être limité dans les rapports mais pour autant c'est faisable, la seule condition est que la différence de diamètre entre les deux engrenages ne soient pas trop importante sinon après il faudra effectivement passer par un étage en plus.

 

[gaston48]

Si tu changes le diamètre du pignon moteur ou de l’arbre oui, mais les diamètres
des pignons intermédiaires successifs n’ont aucune influence, ils se contentent
(au sens de rotation près) de transférer la vitesse périphérique du pignon
menant moteur sur le pignon mené arbre ... reufleuchit

 

[jcb]

Bonjour.
D'accord avec Gaston48.
Les diametres des 2 roues intermédiaires dans ce montage sont sans effet sur la vitesse de rotation de l'arbre de sortie.
A+

 

[ordinerf]

ah oui exact, autant pour moi
effectivement il faut un étage en plus, je me suis limité à la vitesse de rotation des deux engrenages