Qu’est-ce qu’un engrenage à vis sans fin ?
Les vis sans fin sont des engrenages dont les dents sont taillées en biais.
Dans de nombreux cas, les engrenages hélicoïdaux sont combinés avec des engrenages hélicoïdaux ou des engrenages droits avec des engrenages hélicoïdaux. Les caractéristiques des engrenages à vis sont que les bandes de dents sont torsadées comme une ligne de vigne et qu’une force axiale est générée dans le sens de la poussée.
Les engrenages à vis sans fin sont une variante des engrenages hélicoïdaux, mais ils peuvent transmettre la puissance non seulement dans le cas d’arbres parallèles, mais aussi dans le cas d’arbres qui se croisent. Les arbres ne doivent pas nécessairement être orthogonaux et peuvent transmettre de la puissance même dans une position tordue.
En outre, les dents des vis sans fin sont disposées en diagonale et l’engrènement des dents est doux et continu. Par conséquent, ils fonctionnent silencieusement, avec peu de bruit et de vibrations. Toutefois, la disposition diagonale des dents rend leur conception et leur fabrication relativement complexes, car elle nécessite des calculs précis de la géométrie des dents et des angles d’inclinaison.
Applications des vis sans fin
Les vis sans fin sont utilisées dans une grande variété d’industries et d’applications. Les applications des vis sans fin sont les suivantes.
1. Automobile
Dans les transmissions automobiles, les vis sans fin sont chargées de transférer efficacement la puissance du moteur aux roues. Au sein de la transmission, les vis sans fin sont responsables de la transmission de puissance dans différents rapports de vitesse, fournissant le couple et la vitesse dans la plage de vitesse appropriée. Ceci est crucial en termes de fluidité des changements de vitesse et de silence.
2. Machines industrielles
Dans les machines industrielles, les vis sans fin sont utilisées dans différentes parties de la chaîne de production. Les vis sans fin sont utilisées pour entraîner les bandes transporteuses et les axes des machines à commande numérique par ordinateur (CNC). Cela garantit une précision et une fiabilité élevées.
3. Aéronefs
Dans les avions, les vis sans fin sont utilisées pour transmettre la puissance au moteur et aux systèmes de contrôle. Ils transmettent efficacement le mouvement de rotation du moteur aux hélices et aux ventilateurs et sont souvent utilisés dans les servomécanismes des commandes de vol.
Les aéronefs exigent un haut degré de fiabilité et de durabilité, et les vis sans fin font partie des composants structurels qui répondent à ces exigences.
4. Générateurs
Dans les générateurs et les turbines, les vis sans fin sont utilisées pour transférer la puissance de la rotation à grande vitesse à la section du générateur. Cela permet une production d’énergie efficace. Les propriétés hautement durables et l’efficacité des vis sans fin sont importantes en raison des besoins importants en matière d’approvisionnement en énergie.
Principe des vis sans fin
Les vis sans fin transmettent le mouvement de rotation au moyen d’engrenages à taille diagonale s’engrenant les uns dans les autres. Ils se caractérisent par un rapport d’engrènement élevé entre les engrenages en raison de l’état de fil de fer des rayures des dents. Il est possible d’obtenir un engrènement régulier et continu.
Lorsque les engrenages s’engrènent l’un dans l’autre, les pointes des dents s’entrechoquent séquentiellement et les forces sont réparties. Cela permet d’atténuer les variations soudaines de la force et d’assurer une transmission de puissance en douceur.
Cependant, en raison du profil tordu des dents vu de l’arbre, des forces de poussée sont générées pendant la rotation. Les roulements sont importants pour les arbres de ces engrenages afin de supporter les forces de poussée. Des roulements angulaires sont souvent utilisés, mais des roulements de poussée peuvent également être utilisés si de lourdes charges doivent être transmises.
Le principe des vis sans fin repose sur un engrènement régulier et un contact continu entre les engrenages. Ce mécanisme permet d’obtenir une transmission de puissance fiable, plus silencieuse, plus efficace et capable de supporter des charges plus élevées.
Comment choisir les vis sans fin ?
L’état de torsion des vis sans fin peut être à droite ou à gauche et, dans la plupart des cas, le choix se fait en fonction de l’arbre d’entrée et de l’état à la sortie. Si les arbres sont parallèles, on utilise des produits ayant un sens de torsion similaire. Si les arbres sont croisés ou en relation de torsion, une combinaison avec le sens opposé est utilisée.
En fonction du sens de rotation des arbres, il faut également tenir compte de la rotation à droite et à gauche. Une erreur dans le choix du sens de torsion entraîne non seulement une mauvaise transmission de la puissance, mais aussi une réduction de la durée de vie des engrenages.
L’angle auquel les dents de l’engrenage sont disposées est appelé angle hélicoïdal. Cet angle correspond à la distance axiale parcourue par l’engrenage à chaque tour. Plus l’angle hélicoïdal est grand, plus l’engrènement des engrenages est doux et plus ils sont silencieux.