Catégorie : Engrenages et crémaillère

Le traitement thermique des pignons et engrenages détermine directement la qualité interne des dents. L'usinage et la finition du profil des dents après traitement thermique sont essentiels à la fabrication et reflètent le niveau de production des engrenages. La qualité du traitement thermique influe directement sur la résistance, la précision, le niveau sonore et la durée de vie des engrenages. Différentes conditions de fonctionnement entraînent différents modes de défaillance des dents des pignons et engrenages finis, ce qui constitue le fondement des critères de calcul de la résistance des engrenages et du choix des matériaux et du traitement thermique. Actuellement, les principales méthodes de finition des engrenages dans les applications industrielles sont le rasage, la rectification, l'extrusion, le rodage et le honage. Le rasage consiste à utiliser une fraise à raser sur une machine à raser. Celle-ci entraîne la rotation des engrenages à usiner l'un par rapport à l'autre, et par glissement relatif sur les surfaces des dents, la fraise à raser enlève une très fine couche de métal, achevant ainsi la finition de l'engrenage. La précision du rasage est limitée par la précision des dents avant rasage. Le rasage offre une productivité élevée et convient à la finition des surfaces de dents tendres après taillage par fraise-mère et façonnage. La rectification, quant à elle, utilise une meule pour rectifier la surface de la dent…

Les ingénieurs en mécanique savent que les systèmes de transmission comprennent les transmissions par engrenages, par chaîne, par arbre et par courroie (y compris les courroies synchrones). Chaque méthode présente des avantages et des inconvénients en termes de coût, de durabilité, d'impact environnemental, de précision du rapport de transmission, de longueur de transmission, de facilité d'entretien, de bruit, de poids et de rendement. Les transmissions par chaîne se caractérisent par un faible coût, une durabilité moyenne, un rapport de transmission précis, une longueur de transmission relativement importante, un niveau sonore relativement élevé, un poids léger, un rendement moyen, un faible impact environnemental et une facilité d'entretien. Ces caractéristiques les rendent adaptées aux motos. Les transmissions par engrenages sont possibles, mais ne constituent pas la solution la plus appropriée. Il est difficile de trouver un compromis entre coût, impact environnemental, longueur de transmission et poids.

La principale cause de l'erreur excessive d'alignement des dents est l'inclinaison trop importante de l'avance verticale de la fraise par rapport à l'axe de l'alésage intérieur de l'ébauche d'engrenage. Lors de l'usinage d'engrenages hélicoïdaux, un mouvement additionnel incorrect se produit également. (1) Concernant la machine-outil et les dispositifs de fixation : le rail de guidage triangulaire de la colonne n'est pas équidistant de l'axe de la table de travail. La face d'extrémité de la table de travail présente un faux-rond important. Les centres supérieur et inférieur ne sont pas alignés. Le jeu d'engrènement de la paire vis sans fin d'indexage est important. Il existe une erreur périodique dans la transmission de la paire vis sans fin d'indexage. L'erreur de pas de la vis d'avance verticale est importante. L'erreur des engrenages d'indexage et de différentiel est importante. (2) Concernant la pièce : les deux extrémités de l'ébauche d'engrenage ne sont pas parallèles. L'alésage de positionnement de la pièce n'est pas perpendiculaire à la face d'extrémité. La solution consiste à se concentrer sur le contrôle de la précision géométrique de la machine-outil et sur le montage correct de la pièce. (1) Concernant les machines-outils et les dispositifs de fixation : réparer la précision de la colonne, contrôler la déformation thermique de la machine-outil, réparer la précision de rotation de la table de travail, réparer la précision de la colonne ou des pointes supérieure et inférieure après réparation, ajuster correctement le jeu d’engrènement de la paire d’engrenages à vis sans fin d’indexage, réparer la précision des pièces de la paire d’engrenages à vis sans fin d’indexage, vis d’avance verticale…

Les engrenages de précision, composants essentiels des systèmes de transmission aérospatiaux, des boîtes de broches de machines-outils de précision et des transmissions automobiles, exigent une grande précision de maintien, une longue durée de vie et une fiabilité élevée. Actuellement, la précision d'usinage, la qualité et la durée de vie des engrenages produits en Chine sont insuffisantes pour répondre aux exigences de performance des engrenages haut de gamme. De nombreux équipements de pointe utilisent des engrenages importés, tandis que les technologies étrangères d'usinage d'engrenages de précision imposent certaines restrictions à Chine. Face à cette situation, il est urgent d'étudier les facteurs d'erreur dans le processus d'usinage des engrenages, de compenser ces erreurs et, à terme, de parvenir à une fabrication d'engrenages de haute précision. Cet article présente d'abord la classification des erreurs d'usinage des engrenages. En s'appuyant sur le principe d'engrènement, il révèle les causes de ces erreurs : les erreurs d'usinage perturbent la relation de génération de mouvement prédéterminée entre l'outil de coupe et l'engrenage usiné, entraînant des variations de position du point d'engrènement instantané et du nœud d'engrènement. L'article se concentre sur les erreurs d'excentricité, les erreurs de rotation de la broche, etc., lors du taillage des engrenages…

Précautions pour l'utilisation des engrenages ①Vérifier que les engrenages sont en place avant de commencer. ② Le contact des engrenages ne doit pas être biaisé à une extrémité. ③ Eviter l'utilisation sans jeu. ③ Eviter l'utilisation sans jeu. ④ Avoir une lubrification adéquate. ⑤ Si les engrenages sont exposés, veiller à ajouter un couvercle de protection pour assurer la sécurité. ⑥Ne pas toucher les engrenages lorsqu'ils tournent. ⑦En cas de bruit ou de vibration anormale pendant le fonctionnement, arrêter la machine pour vérifier l'engrènement et l'assemblage des engrenages.

L'hypothèse selon laquelle le cercle primitif d'une roue dentée et celui de sa crémaillère coïncident toujours est conditionnelle. Si l'angle de pression du cercle primitif de la roue dentée est de 20 degrés et qu'une crémaillère avec un angle de pression de 20 degrés est utilisée, alors leurs cercles primitifs coïncideront. Cependant, si l'angle de pression du cercle primitif de la roue dentée est de 20 degrés, mais que l'on utilise une crémaillère avec un angle de pression de 15 degrés, alors le cercle primitif de la roue dentée ne coïncidera pas avec celui de sa crémaillère. Actuellement, la plupart des données de conception de crémaillères disponibles pour les utilisateurs exigent que l'angle de pression de la crémaillère soit égal à l'angle de pression du cercle primitif de la roue dentée, condition dans laquelle votre proposition est valable. Toutefois, il existe de nombreuses situations où l'on utilise des crémaillères dont les angles de pression diffèrent de l'angle de pression du cercle primitif de la roue dentée. Dans ces cas, le cercle primitif de la roue dentée correspond au diamètre du cercle de la roue dentée pour lequel l'angle de pression de la roue dentée est identique à celui de la crémaillère.

Les principales différences entre engrenages et pignons sont les suivantes : 1. Les engrenages ont des dentures en développante, tandis que les pignons ont des dentures en forme de « trois arcs de cercle et une ligne droite ». 2. Les engrenages permettent la transmission entre arbres parallèles et entre arbres sécants, tandis que les pignons ne permettent la transmission qu'entre arbres parallèles. 3. Les transmissions par engrenages sont compactes, tandis que les pignons permettent une transmission sur de longues distances. 4. La transmission s'effectue par l'engrènement des dents d'un engrenage, tandis que les pignons nécessitent une chaîne. 5. Les engrenages transmettent un couple plus important que les pignons. 6. Les engrenages requièrent une plus grande précision d'usinage et leur installation est plus coûteuse que celle des pignons. 7. Les transmissions par chaîne sont adaptées aux transmissions à grand entraxe et sont légères et économiques. 8. Les exigences en matière de précision d'usinage, d'installation et d'entraxe sont moins élevées pour les chaînes et les pignons que pour les engrenages. La modification des paramètres (rapport de transmission, entraxe, etc.) des transmissions par chaîne existantes est également plus simple. L'installation et l'entretien sont simples et pratiques. 9. Dans des conditions normales, les transmissions par chaîne ont…

Méthodes courantes d'usinage des pignons et engrenages : 1. Fraisage de forme : Cette méthode de fraisage consiste à monter la pièce sur la tête d'indexage de la fraiseuse. Une fraise à disque (ou à doigts) d'un module spécifique est utilisée pour fraiser les espaces entre les dents. Après l'usinage d'un espace, l'indexage est effectué, puis l'espace suivant est fraisé. Caractéristiques du fraisage : équipement simple ; faible coût d'outillage ; faible productivité ; faible précision d'usinage. Le profil de la dent est déterminé par le diamètre du cercle de base (lié au nombre de dents). Le fraisage de forme nécessite des mouvements simples et ne requiert pas de machine-outil spéciale, mais l'indexage exige une tête d'indexage, ce qui réduit la productivité. Cette méthode est généralement utilisée pour la production unitaire ou en petites séries d'engrenages de faible précision. 2. Fraisage par génération : Le fraisage par génération consiste à former la développante sur la surface de la dent. La méthode de fraisage par génération offre une productivité et une précision d'usinage supérieures. La plupart des machines à usiner les engrenages utilisent cette méthode. 1) Taillage par génération…

Il existe deux principes courants d'usinage d'engrenages : l'usinage par contournage et l'usinage par génération. 1. Usinage par contournage : L'outil d'usinage usine les gorges des dents de l'engrenage ; la forme de sa section transversale correspond à celle des gorges. Lors de l'usinage, il n'y a pas d'engrènement, ce qui entraîne une faible précision, généralement inférieure à la classe 11. 2. Usinage par génération : L'outil d'usinage est lui-même une roue dentée ou une crémaillère. Une fraise-mère peut être considérée comme une crémaillère et appartient à la catégorie des outils à crémaillère. Lors de l'usinage, un mouvement d'engrènement se produit entre l'outil d'usinage et la roue dentée. L'arête de coupe du profil de la dent de l'outil d'usinage épouse le profil (surface de la dent) de la roue dentée, formant une développante idéale. La précision d'usinage est élevée ; le taillage par fraise-mère, le façonnage et le rasage (usinage de finition) en sont des exemples courants.

Les crémaillères se divisent en crémaillères cylindriques à denture droite et crémaillères hélicoïdales, associées respectivement à des engrenages cylindriques à denture droite et à des engrenages hélicoïdaux. Le profil de la dent d'une crémaillère est une ligne droite et non une développante (il s'agit d'un plan par rapport à la surface de la dent), équivalent à celui d'un engrenage cylindrique de rayon primitif infini. Les principales caractéristiques d'une crémaillère sont les suivantes : 1. Le profil de la dent étant une ligne droite, tous les points du profil présentent le même angle de pression, égal à l'angle d'inclinaison du profil. Cet angle est appelé angle de profil, sa valeur standard étant de 20°. 2. Toute droite parallèle à la ligne de tête a le même module et le même pas. 3. La droite parallèle à la ligne de tête et dont l'épaisseur de la dent est égale à la largeur de l'espace entre les dents est appelée ligne primitive (ou axe), et sert de référence pour le calcul des dimensions de la crémaillère. Les principaux paramètres d'une crémaillère sont : la largeur de l'espace entre les dents, la longueur de la dent, le diamètre de la dent, la hauteur de la dent, l'épaisseur de la dent et le rayon du cercle primitif.

Les crémaillères se divisent en crémaillères cylindriques à denture droite et crémaillères hélicoïdales, associées respectivement à des engrenages cylindriques à denture droite et à des engrenages hélicoïdaux. Le profil de la dent d'une crémaillère est une ligne droite et non une développante (la surface de la dent est plane), équivalente à celle d'un engrenage cylindrique de rayon primitif infini. Caractéristiques principales : 1. Le profil de la dent de la crémaillère étant une ligne droite, tous les points du profil ont le même angle de pression, égal à l'angle d'inclinaison du profil ; cet angle est appelé angle de profil de la dent. 2. Toute ligne droite parallèle à la ligne de tête a le même module et le même pas. 3. La ligne droite parallèle à la ligne de tête et dont l'épaisseur de la dent est égale à la largeur de l'espace entre les dents est appelée ligne primitive (ou ligne centrale), et sert de référence pour le calcul des dimensions de la crémaillère. Sélection des paramètres : 1. Vérifier que le faux-rond, la profondeur totale de la dent, la normale commune et le sens de rotation de la dent sont acceptables ; que le faux-rond d'une dent et l'erreur de pas périodique dépassent les tolérances. 2. Vérifier que la distance de montage après l'installation de la crémaillère et de l'engrenage est appropriée. 3. Le jeu d'engrènement entre la crémaillère et la roue dentée doit être égal à 0,25 fois le module. 4. La profondeur totale de la denture, le faux-rond, la normale commune et le sens d'engrènement…

Un pignon à crémaillère de grand module est une pièce mécanique dentée en forme de roue qui s'engrène avec une chaîne pour assurer sa fonction. Avec le développement continu de notre industrie, l'utilisation des pignons se généralise. Un pignon mécanique est également un engrenage plein ou à rayons qui s'engrène avec une chaîne (à rouleaux) pour transmettre le mouvement. Les pignons mécaniques sont utilisés dans des secteurs tels que la chimie, le textile, l'agroalimentaire, l'instrumentation et le pétrole. La chaîne s'engrène et se désengrène facilement avec les dents du pignon. Les dents du pignon sont soumises à une contrainte uniforme, ce qui réduit les risques de glissement de la chaîne. Le profil des dents est facile à usiner. La norme nationale GB/T1234-1997 spécifie uniquement la forme et les paramètres limites des gorges des dents sur les faces d'extrémité (ui et z), et exige que les courbes formant les gorges soient raccordées de manière continue, sans spécifier de profil de dent particulier. De nombreux profils de dents standard répondent à ces exigences. Le profil de dent le plus couramment utilisé actuellement est celui à « trois arcs de cercle et une ligne droite ».

Les crémaillères constituent l'un des composants de transmission de base les plus importants des systèmes d'engrenages. Leur capacité de charge et leur durée de vie sont des indicateurs essentiels du niveau de la technologie de fabrication des crémaillères. Actuellement, les crémaillères de grand module utilisées dans les équipements miniers et métallurgiques, tels que les laminoirs et les forges, présentent une précision de profil de dent de classe 8 et 9 (précision moyenne) selon la norme nationale (GB1009-88), une dureté superficielle de HB (350) (dureté moyenne) et une rugosité de surface Ra comprise entre 1,6 et 3,2 µm. Le fraisage permet de répondre parfaitement aux exigences des plans de conception pour la finition de ces crémaillères de grand module. Ces dernières années, des crémaillères à surface de denture durcie sont apparues dans certains produits spécifiques. Ces crémaillères présentent une précision de profil de dent équivalente aux classes 7 et 8 (précision supérieure) de la norme nationale (GB1009-88), une dureté superficielle de HRC 55 ou supérieure et une rugosité de surface Ra de 0,8 µm. Pour les racks à grande capacité et à surface dentée dure…

Le principe d'engrènement des engrenages hélicoïdaux à axe décalé est largement utilisé dans le traitement et la mesure des engrenages et se caractérise par le fait que la paire d'engrenages satisfait au principe d'engrènement ponctuel. La trace de contact est un ensemble de points d'engrènement instantanés sur son profil, qui reflète la propriété essentielle de l'engrènement ponctuel dans les engrenages hélicoïdaux à arbre décalé. Les équations de la trace de contact sont dérivées pour discuter des propriétés des éventails de contact en utilisant la fonction vectorielle circulaire et la crémaillère moyenne comme outils. L'essence de l'usinage et de la mesure des engrenages basée sur le principe de l'engrènement ponctuel est révélée, et l'application des traces de contact à l'usinage et à la mesure des engrenages est décrite.

1 La chaîne de pignons est à engrènement non conjugué, ce qui rend la précision d'usinage et d'installation de la transmission par chaîne beaucoup plus faible que celle de la transmission par engrenage 2 La transmission par chaîne peut répondre aux exigences d'un grand entraxe, si la transmission par engrenage peut impliquer le système de roue 3 Par rapport à la transmission par engrenage, la transmission par chaîne est plus légère 4 Par rapport à la transmission par engrenage, la transmission par chaîne a de meilleures propriétés d'amortissement et d'absorption des vibrations

Le jeu est nécessaire, car la crémaillère et le pignon présentent des erreurs de fabrication et d'installation, le mouvement à grande vitesse peut également subir une dilatation thermique, la liaison à plusieurs étages pour réduire le jeu ne peut se faire qu'à partir de l'amélioration de la précision du mouvement de l'engrenage et du positionnement et de la précision de l'installation pour commencer, un seul niveau, puis vous pouvez envisager l'installation flottante.

La conception du jeu de direction est complexe, car de nombreux facteurs l'influencent, notamment le choix du joint de cardan, les erreurs d'usinage des composants, les erreurs de montage et la rigidité du système de direction. Il est donc difficile d'estimer sa valeur exacte avant la fabrication du composant. Même avec des tolérances de composants bien définies, les pièces finales peuvent ne pas être conformes aux exigences, nécessitant des modifications manuelles. Le mieux que l'on puisse faire est de réduire au maximum le jeu, en serrant les boulons lors du montage. Si l'on peut minimiser les jeux autres que ceux dus au joint de cardan, le jeu résultant est généralement inférieur à sept degrés.

Les avantages de la transmission par chaîne sont les suivants : 1. Bonne tolérance aux pannes, faibles exigences en matière de précision d'assemblage, permettant des erreurs relatives considérables entre les pignons avant et arrière ; rendement de transmission élevé, supérieur à 0,95 sans nécessiter d'usinage de haute précision, alors que les transmissions par engrenages à deux étages atteignent généralement seulement 0,8. Les avantages de la transmission par engrenages sont les suivants : elle peut utiliser une structure étanche pour un fonctionnement sans entretien et une meilleure résistance aux environnements difficiles tels que le soleil et la pluie. Les premiers ingénieurs du cycle ont envisagé la transmission par arbre. Tout d'abord, parlons du coût. À cette époque, le composant le plus cher d'un vélo était la chaîne. Une chaîne est composée de plus de 400 pièces. La chaîne était si chère que toutes les autres pièces du vélo combinées coûtaient moins cher que la chaîne. Plus tard, les normes des chaînes ont été normalisées, permettant une production de masse automatisée à grande échelle. Les coûts ont ainsi chuté aux niveaux exorbitants d'aujourd'hui. Cela a fait perdre à la transmission par arbre son avantage en termes de coût. En termes d'expérience de conduite, la transmission par arbre présente un inconvénient majeur : son poids. Quiconque a déjà conduit un Mobike le sait. En ce qui concerne la fiabilité…