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…

1. Les chaînes et les pignons sont des pièces standard, ce qui réduit les coûts de conception et de fabrication. 2. Si un seul engrenage entraîne l'arbre de sortie, le sens de rotation est inversé, ce qui nécessite un pignon intermédiaire. Chaque pignon intermédiaire requiert un jeu de roulements supplémentaire, ce qui diminue la fiabilité et la facilité d'entretien, et augmente le poids. Les chaînes ne présentent pas cet inconvénient.

Transmission par engrenages coniques. La transmission par engrenages coniques présente également les caractéristiques de la transmission par engrenages cylindriques. Ses atouts : large plage de puissance transmissible, rendement élevé, structure compacte, etc. Comme illustré sur le schéma, la transmission par engrenages coniques se distingue de la transmission par engrenages cylindriques plans ; il s’agit d’un mécanisme d’engrenages utilisés pour transmettre le mouvement et la puissance entre deux engrenages concourants. Ses dents sont disposées sur un cône tronqué, le profil de la dent diminuant progressivement de la grande extrémité à la petite. Pour simplifier les calculs et les mesures, les paramètres de la grande extrémité de l’engrenage conique sont généralement pris comme valeur de référence. Ces valeurs peuvent être sélectionnées en fonction du modèle d’engrenage cylindrique. Du fait de la disposition des dents sur un cône tronqué, les cylindres des engrenages cylindriques se transforment en cônes dans les engrenages coniques, tels que les cônes primitifs, les cônes d’addition et les cônes de démembrement. L’angle formé par les arbres d’une paire d’engrenages coniques est appelé angle d’arbre ; il peut être déterminé en fonction des exigences de transmission du dispositif mécanique. En mécanique générale, on prend souvent ∑=90°. Les transmissions par engrenages coniques se présentent sous différentes formes, notamment avec des engrenages droits et des engrenages courbes. Les engrenages droits…

Quel équipement est nécessaire pour l'usinage des pignons et des engrenages ? 1. Un petit tour d'usage courant, de précision moyenne. Un tour d'occasion de meilleure qualité peut également convenir. Il sert à usiner les dimensions extérieures. Si l'alésage intérieur doit être réalisé aux dimensions indiquées sur le dessin, un calibre de tolérance est nécessaire pour garantir la compatibilité dimensionnelle pendant l'usinage. 2. Une petite raboteuse d'usage courant pour la réalisation des rainures de clavette. 3. Une machine à tailler les engrenages par génération (inutile avec une machine à tailler les engrenages). 4. Une perceuse d'établi pour le perçage des trous de vis de blocage. 5. Un poste à souder électrique, utilisé pour les pièces de grande taille et les composants nécessitant un soudage avant usinage afin d'économiser de la matière. 6. Un four de noircissement artisanal, relativement peu coûteux si le pignon doit être noirci. 7. Certaines dents de pignon nécessitent une trempe. Pour les débutants, la sous-traitance de l'usinage peut permettre de réduire les coûts. Pour les grandes séries, le forgeage à la matrice est la meilleure solution, car la surépaisseur d'usinage est très faible.

Les systèmes à crémaillère convertissent un mouvement rotatif en mouvement linéaire. Ils offrent une transmission de puissance élevée, une large plage de vitesses, un rendement élevé, un fonctionnement fiable, une longue durée de vie et une structure compacte, garantissant un rapport de transmission constant. Ce mécanisme peut également fonctionner en sens inverse, la crémaillère se déplaçant alors linéairement pour faire tourner la roue dentée. Il est adapté aux transmissions sur de longues distances, comme le déplacement d'une palette sous le guidage d'une machine-outil. Les mécanismes à crémaillère nécessitent un dispositif de verrouillage externe car ils ne sont pas autobloquants. De plus, ils exigent une grande précision de fabrication et d'installation, ce qui engendre un coût élevé, et ne conviennent pas aux transmissions avec un grand entraxe ou aux applications soumises à des vibrations et des chocs importants. Les applications des systèmes à crémaillère comprennent : 1. Les mécanismes de positionnement rapides et précis ; 2. Les machines-outils CNC, centres d'usinage, machines de découpe, machines de soudage, etc., robustes, de haute précision, à haute rigidité, à grande vitesse et à longue course ; 3. Les systèmes de transfert rapide pour l'automatisation industrielle, les pinces de robots industriels, etc.

Éléments de conception des systèmes d'engrenages et de crémaillères : 1. Déterminer le module en fonction de la charge supportée par l'engrenage et la crémaillère. 2. Déterminer initialement le nombre de dents de la roue dentée en fonction des contraintes structurelles de l'engrenage et de la crémaillère, ce qui détermine le diamètre de la roue dentée. 3. Optimiser la conception de l'installation de l'engrenage et de la crémaillère. 4. Envisager l'ajout de dispositifs de fin de course aux positions extrêmes de l'engrenage et de la crémaillère : pour les systèmes électriques, ajouter des interrupteurs de fin de course ; pour les systèmes manuels, ajouter des butées. 5. Prévoir la lubrification de l'engrenage et de la crémaillère. 6. Déterminer si un dispositif de réglage du jeu entre la roue dentée et la crémaillère est nécessaire (généralement non). 7. Prévoir les mesures de sécurité pendant le fonctionnement de l'engrenage et de la crémaillère, notamment la sécurité du personnel.