Qualité de taillage de roues dentées et tolérances sur l’entraxe

[Zoxume]

Bonsoir à tous

Afin de finaliser les plans de mon projet, j’ai besoin des éclaircissement d’usineurs expérimentés en fraisage et en taille de roues dentées.

Mon problème est de donner la bonne tolérance entre des alésages qui supportent des arbres auxquels sont fixés des roues dentées. Après quelques recherches, je suis tombé sur une page web sur Tandwiel.info qui donne, pour différentes entraxes, la tolérance à appliquer en fonction de la qualité de denture.

Premièrement, à quelle qualité dois-je m’attendre en utilisant des fraises module standards ? Deuxièmement, ce tableau est-il fiable ? Il s’agit de ne pas avoir une tolérance trop serrée pour que l’usinage des plaques supportant les arbres ne soit pas inutilement cher. Dans mon cas, les roues dentées sont de module 1 (développante de cercle) et en laiton, les plaques et les arbres en acier inox, l’ajustement ⌀2H10d9, et les entraxes sont compris entre 19 et 60 mm. Notez que je spécifie sur les plans que les deux plaques doivent être usinées en même temps (au moins pour les alésages) pour que l’alignement soit parfait.

Pour terminer, comment cela se passe-t-il pour un engrenage à vis sans fin avec une roue hélicoïdale ?

Je vous remercie d’avance pour vos éclaircissement

 

[JNG74]

Bonsoir

Je répondrais par une question qui va peut être vous paraître bête:

C'est pour un avion ou pour une maquette d'avion ?

Comprenez bien que la finalité du projet détermine en grande partie votre recherche de tolérances.

Cordialement

J

 

[Zoxume]

C’est pour un planétaire, donc de l’horlogerie de grande taille, c’est-à-dire de la décoration. Les roues dentées sont en développante de cercle.

 

[JNG74]

Bonsoir

Je répondrais par une question qui va peut être vous paraître bête:

C'est pour un avion ou pour une maquette d'avion ?

Comprenez bien que la finalité du projet détermine en grande partie votre recherche de tolérances.

Dans tous les cas, merci pour le lien, ça fait longtemps que je cherchais un tel site

Cordialement

J

 

[moissan]

la principale qualité de la developante de cercle , c'est que la transmission est homocinetique quel que soit l'entraxe

la seule limite a l'augmentation de l'entraxe c'est quand une dent echappe avant que la suivante ne soit en contact ... il faut un grand écartement pour que ça arrive

l'exigence de precision est plus grande pour les engrenage d'horlogerie en cycloide qui ne sont correct que pour leur entraxe nominal exact

donc pratiquement tolerance d'entraxe assez grande en plus , du genre bon jusqu'a ce qu'il y ait manque entre une dent et une autre

tolerance plus limité en moins : si l'entraxe et trop faible ça coince ... et tout depand de la realisation des engrenage ... des engrenage grossier ont volontairement des dent moins epaisse que la theorie ... des engrenage plus precis on des dent plus epaisse et sont moins tolerant a une reduction d'entraxe

je dirait que pour utiliser n'importe quel engrenage de n'importe quel fabrication il faut considerer l'entraxe theorique comme l'entraxe minimum , tolerance uniquement en plus

 

[Zoxume]

D’accord, très bien. Du coup, la tolérance maximale correspond au moment ou le montage n’est plus homocinétique. Comme la qualité de denture influe sur la largeur de dents, il me reste à savoir à quoi je peu prétendre en faisant utiliser des fraises spécifiques. Le lien donné dans mon premier message indique une qualité comprise entre 6 et12 pour les dentures obtenues par fraisage, mortaisage ou rabotage : on a vu plus précis. Pour la qualité 12, on est à ± 0,1 mm ce qui me semble beaucoup pour ce que je fais.

 

[PUSSY]

Bonjour,

Tu peux prendre le problème à l'envers, c'est à dire que tu te procures les roues dont tu as besoin et sur un montage de métrologie, tu mesures les entre-axes entre chaque couple.
Il ne te reste plus qu'à les reproduire en y ajoutant le jeu fonctionnel que tu souhaites.

Cordialement,
PUSSY.

 

[Zoxume]

Ce n’est pas envisageable car l’outil de mesure coûterait trop cher. Du reste, comme je sous-traite l’intégralité de la production de mes pièce, il faudrait toujours fournir une tolérance pour ne pas dépasser les limites déterminées par la mesure : on en revient au même point, selon moi.

 

[kiki86]

la principale qualité de la developante de cercle , c'est que la transmission est homocinetique quel que soit l'entraxe

bonsoir
une transmission homocinétique s'applique aux arbres en "ligne"

On appelle joint homocinétique un système permettant de transmettre un mouvement de rotation, d’un arbre menant à un arbre mené, sans décalage angulaire quel que soit l’angle de brisure entre ces deux arbres et quelle que soit la variation de celui-ci.

 

[moissan]

l'adjectif homocinetique peut etre utile pour n'importe quelle transmission

un cardan simple n'est pas homocinetique , mais si on utilise 2 cardan avec arbre final parallele a l'arbre de depart le defaut du 2eme compense le defaut du premier et le resultat est homocinetique

dans le cas des engrenage en cycloide pour horlogerie , si on s'ecarte de l'entraxe nominal la transmission est irreguliere donc pas homocinetique

les engrenage en developpante supportent bien une augmentation d'entraxe , le premier defaut est de reduire la resistance ... et il faut augmenter beaucoup pour arriver a ne plus avoir de contact continu

 

[bump01]

Bonsoir
Le problème peut être résolu ainsi :
Vous achetez les engrenages qu'il vous faut , vous vous procurez une lyre comme celle ci :

Dessus vous montez vos engrenages avec les jeux de fonctionnement , puis vous mesurer les entraxes .
Il y a la lyre Myford en vente ici :
https://www.ebay.co.uk/itm/NEW-ML7-...860315&hash=item5d4060f7ba:g:6WcAAMXQDK1RwGRE
Elle est conçue pour des engrenages module 1.27 pour le module 1 c'est bon
Il faut aussi se procurer les axes porte engrenages:
https://www.ebay.co.uk/itm/GENUINE-...718029&hash=item4d18906173:g:tIkAAOSwnHZYSDS6
Il faudra aussi modifier l'alésage des engrenages.

A bientôt

 

[bump01]

La qualité obtenue avec des fraises module n'est pas terrible , il faut vous procurer des roues dentées taillées avec fraise mère la qualité est bien meilleure et certainement moins chère car fabriquées en grande série .

A bientôt

 

[Zoxume]

Je ne connais pas cet outil. Comment l’utilise-t-on exactement?

Modifier l’alésage des engrenages n’est pas possible, sauf en faisant usiner un jeu de roues dédié à la mesure, auquel cas on double le tarif (j’ai neuf roues en tout) puisque mon projet sera un exemplaire unique. Pour information, mes roues sont conçues avec un alésage de 4 mm.

Ce n’était sans doute pas évident à la lecture de mes messages, mais je ne possède seulement un jeu de tournevis et un pied à coulisse.

Je sais qu’utiliser une fraise mère est idéal. C’est compétitif pour des roues à l’unité ? Par contre, ça demande une tolérance plus serrée sur l’entraxe.

 

[moissan]

une fraise mère doit etre utilisé sur une machine a tailler les engrenage , et finalement ce n'est pas la fraise mère qui fait la meilleure qualité mais la machine a tailler !

les fraise au module font un profil un peu aproximatif puisque la même fraise est utilisé pour plusieur nombre de dent different , mais ça suffit pour beaucoup de mecanisme ordinaire

quel est ton besoin ? si c'etait pour le reducteur de vitesse entre turbine et rotor d'un helicoptère le taillage par fraise au module serait ridicule , mais tu parle d'horlogerie de grande dimension ... donc fraise au module largement suffisant !

tolerance de realisation des engrenage tout en moins : il doivent pouvoir etre utilisé a l'entraxe theorique sans coincer

tolerance sur l'entraxe uniquement en plus : si la tolerance est serré on aura la resistance maximum ... si on met une tolerance trop large on perd
en resistance , on donne du jeu , mais ça marche encore

on vois des tolerance d'entraxe en js : je trouve cela mauvais , car c'est symetrique en plus et en moins ... donc une tolerance js trop large sur l'entraxe va faire coincer des engrenage trop precis , et sera tolerable pour des engrenage grossier

 

[Popino]

Pour les entraxes, j'ai l'impression que tu mélange les microns et les dixièmes
A+

 

[Zoxume]

Les vitesses de rotation et les contraintes sont extrêmement faibles. Tant que la transmission est à peu près douce et silencieuse, sachant que le mécanisme est entraîné par une manivelle, ça me va. Donc oui, je suis d’accord que le taillage par fraise suffit (c’est la raison pour laquelle j’ai ouvert ce sujet pour parler des fraises d’ailleurs).

Pour qu’on parle tous de la même chose, je conçois ce type de mécanisme :

Actuellement, dans mon esprit, je partirais sur une tolérance −0,00/+0,05 sur les entraxes.

 

[bump01]

pour les engrenages comme fabricant il y a ceux ci :
https://www.bearingboys.co.uk/Gears--Racks--3276-c
https://www.tridistribution.fr/fr/spur-gears-and-racks/engrenages-a-denture-droite.html
Que l'alésage ai 4mm ça n'a pas d'importance on peut réaliser une bague collé à l'araldite
Sur la lyre les entraxes sont réglables à volonté .
Un pied à coulisse est suffisant pour mesurer un entraxe , pour une lecture plus précise vous achetez un pied à coulisse à lecture digitale.
Vous pouvez aussi acheter un palmer d'occasion .
Un dessin même en gros de ce que vous voulez réaliser qui peut être le conçu autrement .

A bientôt

 

[bump01]

J'ai vu votre mécanisme avec des entraxes fixes vous cherchez pas la facilité
La platine porte engrenage peut avoir la forme d'une lyre avec des rainures pour y monter les engrenages
Si vous ne comprenez pas comment ça marche acheter le porte engrenage https://www.ebay.co.uk/itm/RDGTOOLS...124826&hash=item51df782c7a:g:37oAAOSwvUlWqyto
Avec la photo de la lyre vous comprendrez
Apres pour votre fabrication plus d'entraxes que des rainures à faire .

A bientôt

 

[bump01]

Bonsoir

Pour terminer, comment cela se passe-t-il pour un engrenage à vis sans fin avec une roue hélicoïdale ?

Je vous remercie d’avance pour vos éclaircissement

Là il faut que tout soit réglable avec des lumières pour faciliter l'ajustement .

A bientôt

 

[kiki86]

re
pour moissan,

mes sources sont techniques de l’ingénieur et j'ai toujours appris que la transmission homocinétique avait rapport aux arbres
bonne soirée

 

[moissan]

il y a besoin de reglage quand on veut regler pour chercher le jeu minimum

mais pour une application ordinaire une tolerance sur l'entraxe -0 +0,xx suffit

-0 +0.05 est largement assez precis , je n'aurait pas peur de faire moins precis ... enfin il faut voir avec la dimension , car la tolerance est proportionnelle au module des engrenages

 

[Zoxume]

Toutes mes roues sont de module 1. Les entraxes utilisés sont : 19 mm ; 47,50 mm ; 58 mm ; 60 mm. Pour la vis sans fin : entraxe 30,13 mm (roue de 50 dents, vis de diamètre primitif 10 mm, angle de 5,73°).

 

[Popino]

Faudra préciser l'angle de pression. 20°? J'imagine que tu t'inspire de planétaires anciens qui avaient des modules historiques.
A+

 

[Zoxume]

L’angle de pression est bien sûr de 20°. Non, je ne m’inspire pas de la technique ancienne pour mes planétaires (ce n’est pas le but, pour le moment), et les modules historiques me sont totalement inconnus.

 

[Zoxume]

Personne ne sait quelle classe de qualité peut produire une fraise module ? Pensez-vous qu’il faille plutôt contacter une entreprise de taillage d’engrenages pour obtenir plus d’informations ?

En attendant, j’ai tolérancé mes plans à −0/+0,05. Les roues dentées et les plaques ne seront pas usinées tout de suite, donc il est toujours possible de changer.

 

[bump01]

Bonjour
La classe de qualité s'applique au profil de la denture pour avoir un engrènement le plus parfait possible ( on va jusqu'à rectifier les dentures ).
La mesure du diamètre primitif ( diamètre d'entraxe ) est tributaire de la côte mesurée sur la denture avec un palmer à plateaux

Plus la tolérance sur la denture est étroite plus le diamètre primitif se rapprochera du diamètre théorique et plus se sera cher .
Entre les tolérances de fabrication des entraxes de la platine , les tolérances de fabrication des engrenages c'est un fouillis inextricable .
C'est pour ça qu'il faut acheter les engrenages nécessaires puis faire des mesures sur les dentures puis sur les entraxes les roues dentées en position de fonctionnement .
Et ainsi déterminer les tolérances des côtes sur dentures et des entraxes des trous .
C'est pour éviter tous ces inconvénients que l'on monte des roues dentées sur une lyre

Sur la lyre ci dessus ( qui tourne autour de l'axe de la roue F) il y a deux rainures , dans votre cas une suffit pour monter toutes les roues .il faut calculer une longueur de rainure suffisante .Les roues peuvent être sur un même plan ou des plans différents .
Avec la lyre pas de problème d'entraxes ni de tolérances de dentures , une fabrication simplifiée au maxi donc peu chère à réaliser .
Ou alors pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué ?

A bientôt

 

[Popino]

Les roues coaxiales compliquent. Moi j'aurais triché avec une légère conicité (et le pignon tangent conique aussi dans l'autre sens) ce qui permet un réglage par cales.
A+

 

[Zoxume]

Si je comprends bien, je monte mes couples de roues puis je mesure l’entraxe minimal nécessaire au fonctionnement, puis l’entraxe maximum pour avoir un bon engrènement. Connaissant l’entraxe minimal, il suffirait de calculer l’écart entre l’entraxe nominal et les deux entraxes mesurés pour obtenir les tolérances. C’est bien ça ? En fait, la lyre semble tenir le rôle d’un compas aux engrenages.

 

[bump01]

Si je comprends bien, je monte mes couples de roues puis je mesure l’entraxe minimal nécessaire au fonctionnement, puis l’entraxe maximum pour avoir un bon engrènement. Connaissant l’entraxe minimal, il suffirait de calculer l’écart entre l’entraxe nominal et les deux entraxes mesurés pour obtenir les tolérances. C’est bien ça ? En fait, la lyre semble tenir le rôle d’un compas aux engrenages.

Bonsoir
Pour la cotation des axes , il faut prendre un axe de référence puis coter les autres axes a partir de cet axe de référence , pour la fabrication c'est mieux de procéder de cette manière , il vaut mieux avoir 1 axe de référence que plusieurs , le meilleur moyen de ne plus savoir ou on en est ...............avec les tolérances.
En plus ce qui risque d'être gênant c'est d'avoir des engrenages dont les cotes varient, avec des entraxes fixes + tolérances diverses , ça risque de coincer ou qu'il y ai de gros jeux .

Une lyre est faite entre autre pour relier deux roues dentées fixes grâce à un train de roues amovibles pour pouvoir changer le rapport de transmission , c'est un cas particulier d'utilisation de la lyre , deux exemple de lyres :

mais elle peut être utilisée pour réaliser le train de roues qui existe sur votre platine .
Sur la lyre les supports d'engrenages glissent dans la rainure il suffit de mettre les engrenages en contacts et de régler le jeu de fonctionnement , pas de mesure des engrenages , pas de calcul d'entraxes , la simplicité extrême .
Sur votre platine il y a deux plaques supports , avec la lyre il n'a plus besoin que d'une.

A bientôt .

 

[Zoxume]

En fait, vous me proposez de carrément modifier mes plans en remplaçant mes alésages par une longue rainure sur laquelle on vient fixer les arbres. C’est une solution élégante mais pas applicable à mon cas, et ce pour deux raisons : la première, c’est que j’ai conçu mon train d’engrenages de telle sorte qu’il n’est pas possible d’aligner tous les arbres (les deux étages ne sont pas compatibles et je ne changerait pas les nombres de dents), et la deuxième, c’est que ça nécessiterait des modifications importantes du mécanismes (tous les arbres à refaire… entre autres).

Voyez ci-dessous une des vues du plan d’une des deux platines. Les alésages sont les perçages tolérancés H10 plus le trou fraisé à 19 mm du perçage à 6 mm (un arbre non traversant y est fixé). On retrouve les entraxes donnés dans un message précédent. Sur la nouvelle version du plan, les entraxes sont tous tolérancés −0/+50 individuellement. L’autre platine est presque identique, on retrouve les mêmes cotes à l’exception du trou fraisé et du perçage à 6 mm qui passe à 2.

Peut-être y avait-il une meilleure solution à l’origine, mais c’est celle-là que j’ai choisi. Mes confrères concepteurs de planétaires utilisent la même conception, mais bien sûr c’est plus facile quand on fabrique soi-même.

Faire compliqué n’est pas gênant. S’il s’agit de mathématiques, c’est largement faisable.