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Réducteur à vis sans fin

Un réducteur à vis sans fin est un réducteur qui utilise un train d'engrenages à vis sans fin pour réduire la force nécessaire. Contrairement aux réducteurs traditionnels, ces unités sont compactes et nécessitent une faible puissance. Leur rendement s'en trouve réduit, mais leur faible coût et leur conception compacte compensent cet inconvénient. Cependant, ces réducteurs présentent certains inconvénients, notamment un risque de blocage en marche arrière.

haute efficacité

Les réducteurs à vis sans fin à haut rendement sont idéaux pour les applications exigeant performance, répétabilité et précision. Ils se composent d'une roue dentée hypoïde d'entrée et d'une roue dentée conique hypoïde de sortie. La vis sans fin d'entrée tourne perpendiculairement à la vis sans fin de sortie ; ainsi, pour chaque tour de la vis sans fin d'entrée, la roue dentée de sortie effectue un tour. Cette configuration réduit le frottement (autre source de perte d'énergie) dans un réducteur à vis sans fin à haut rendement à au moins deux minutes d'arc.
Comparativement aux réducteurs à vis sans fin, les motoréducteurs hypoïdes offrent plusieurs avantages, notamment des coûts d'exploitation réduits et un rendement supérieur. Par exemple, les motoréducteurs hypoïdes peuvent transmettre un couple plus important, même à des rapports de réduction élevés. De plus, leur rendement est supérieur à celui des réducteurs à vis sans fin, ce qui signifie qu'ils peuvent produire la même puissance avec un moteur plus petit.
Ces dernières années, le rendement des réducteurs à vis sans fin a connu une nette amélioration. Les fabricants ont réalisé des progrès considérables en matière de matériaux, de conception et de fabrication. Les nouveaux modèles, notamment les réducteurs à vis sans fin à double enveloppe, permettent d'accroître le rendement de 3 à 8 %. Ces améliorations ont été rendues possibles grâce à d'innombrables heures d'essais et de développement. Les réducteurs à vis sans fin offrent également un coût initial inférieur et une capacité de surcharge supérieure aux systèmes concurrents.
Les réducteurs à vis sans fin sont très appréciés car ils offrent une réduction maximale dans un format compact. Leur taille réduite les rend idéaux pour les applications de faible à moyenne puissance et ils sont très silencieux. Ils offrent également un couple plus élevé et une meilleure tolérance aux chocs. Enfin, ils constituent une solution économique pour réduire la consommation d'énergie de l'appareil.

faible bruit

Les réducteurs à vis sans fin silencieux sont conçus pour réduire le bruit dans les applications industrielles. Ce type de réducteur utilise moins de roulements et peut être installé dans différentes positions. Un réducteur à vis sans fin est généralement un modèle monobloc comportant un seul arbre et une seule roue dentée. Grâce à cette configuration, son niveau sonore est inférieur à celui d'autres types de réducteurs.
Un réducteur à vis sans fin peut être intégré au système de direction assistée électrique afin de réduire le bruit. Ces réducteurs peuvent être fabriqués à partir de divers matériaux. Le processus en trois étapes suivant décrit les composants d'un réducteur à vis sans fin silencieux.
Les réducteurs à vis sans fin peuvent être montés à angle droit par rapport à l'arbre d'entrée et sont disponibles avec différents types d'arbres de sortie creux ou pleins. Ces réducteurs sont particulièrement avantageux pour les applications où la réduction du bruit est essentielle. Ils comportent également moins de pièces et sont plus compacts que les autres types de réducteurs, ce qui facilite leur installation.
Les réducteurs à vis sans fin sont disponibles chez différents fabricants. Du fait de leur large disponibilité, les fabricants d'engrenages maintiennent d'importants stocks de ces réducteurs. Le rapport de réduction est standard et les dimensions du réducteur sont universelles. De plus, contrairement à d'autres systèmes de réduction de charge, les réducteurs à vis sans fin ne nécessitent pas de dimensionnement spécifique.

poche

Un réducteur à vis sans fin est un mécanisme de transmission compact, à rapport de réduction élevé et autobloquant sous certaines conditions. Conçus selon une technologie américaine, les réducteurs à vis sans fin se caractérisent par une transmission stable, une grande capacité de charge, un faible niveau sonore et une structure compacte. Ils peuvent également fournir une large gamme d'alimentations. Cependant, ces réducteurs sont sujets aux fuites, généralement dues à des défauts de conception.
Les réducteurs à vis sans fin existent en versions à un ou deux étages. Le premier type comprend un réservoir d'huile abritant la vis sans fin et les roulements. Le second type utilise une vis sans fin avec un manchon pour la première roue dentée.
Lors du choix d'un réducteur à engrenages, il est essentiel d'opter pour un modèle de haute qualité. Un mauvais choix d'engrenages peut entraîner une usure rapide de la vis sans fin. Bien que les réducteurs à vis sans fin soient généralement robustes, leur durée de vie dépend du choix des engrenages et des conditions d'utilisation. Par exemple, une utilisation excessive, un montage incorrect ou un fonctionnement dans des conditions extrêmes peuvent accélérer l'usure.
Les réducteurs à vis sans fin réduisent la vitesse et le couple. Les engrenages à vis sans fin peuvent être utilisés pour réduire la vitesse des machines tournantes ou des systèmes inertiels. Ce type d'engrenage conique présente une force de glissement élevée au niveau des surfaces d'engrènement. De ce fait, les engrenages à vis sans fin peuvent supporter des charges plus importantes que les engrenages cylindriques. Leur fabrication est également plus complexe. Cependant, la conception de haute qualité des engrenages à vis sans fin en fait un excellent choix pour les applications exigeant un couple élevé et une grande vitesse de rotation.
Les réducteurs à vis sans fin peuvent être fabriqués à partir de trois types d'engrenages. Pour les rapports de réduction élevés, les engrenages d'entrée et de sortie sont irréversibles. Cependant, le réducteur à vis sans fin peut être construit avec plusieurs hélices. La transmission à vis sans fin à plusieurs spires minimise également les effets de freinage.

Fonction autobloquante

Le réducteur à vis sans fin est autobloquant afin d'empêcher la charge de redescendre au sol. Cette fonction d'autoblocage est assurée par une vis sans fin engrenant avec la crémaillère et le pignon. Lorsque la charge atteint sa position la plus haute, le signal de marche arrière est désactivé. Le sous-système non autobloquant ramène alors la charge à sa position initiale, tandis que le sous-système autobloquant la maintient en position haute.
La fonction autobloquante du réducteur à vis sans fin est un atout mécanique précieux. Elle empêche le recul et permet de réduire les coûts liés au système de freinage. De plus, les engrenages à vis sans fin autobloquants peuvent être utilisés pour lever et maintenir des charges.
Le réducteur à vis sans fin autobloquant empêche la rotation inverse de l'arbre de transmission. Son fonctionnement repose sur la force axiale de la vis sans fin. Un réducteur à vis sans fin autobloquant constitue un outil de machine-outil très performant.
Les réducteurs à vis sans fin peuvent comporter deux ou quatre dents. Les vis sans fin à une seule dent possèdent un seul filet, tandis que les vis sans fin à deux dents ont deux filets sur la roue cylindrique. Une vis sans fin à plusieurs soufflets peut avoir jusqu'à quatre soufflets. Les réducteurs à vis sans fin permettent d'obtenir différents rapports de réduction, mais leur principal avantage réside dans leur conception compacte. Ils offrent une capacité de charge supérieure à celle d'un mécanisme à engrenages hélicoïdaux à arbre transversal.
La fonction autobloquante du réducteur à vis sans fin peut également être utilisée pour des engrenages non parallèles à l'arbre. Elle empêche le mouvement de recul et autorise le mouvement d'avancement. Ce verrouillage est assuré par une came à cliquet disposée autour de la dent. Il permet également un accouplement et un désaccouplement sélectifs entre les engrenages.

rapport de transmission élevé

Les réducteurs à vis sans fin constituent une solution simple et économique pour augmenter les rapports de transmission. Ces réducteurs sont composés de deux vis sans fin : une vis sans fin d'entrée et une vis sans fin de sortie. La vis sans fin d'entrée tourne perpendiculairement à la vis sans fin de sortie, qui tourne elle-même perpendiculairement à elle-même. Par exemple, un réducteur à vis sans fin de rapport 5:1 nécessite 5 tours par vis sans fin, tandis qu'un réducteur à vis sans fin de rapport 60:1 en nécessite 60. Cependant, ce système est sujet à un faible rendement, car la vis sans fin ne subit que des frottements de glissement, et non des frottements de roulement.
Les applications à forte réduction nécessitent de nombreuses rotations d'entrée pour faire tourner la roue de sortie. À l'inverse, les applications à faible vitesse d'entrée souffrent des mêmes problèmes de frottement, bien que d'intensité différente. Les vis sans fin qui tournent à basse vitesse consomment davantage d'énergie pour maintenir leur mouvement. Les réducteurs à vis sans fin peuvent être utilisés dans de nombreux types de systèmes, mais seuls certains conviennent aux applications à haute vitesse.
Les engrenages à vis sans fin sont complexes à fabriquer, mais la conception à encoche est la plus adaptée aux applications exigeant une grande précision, un rendement élevé et un jeu minimal. Cette conception consiste à modifier les dents et le filetage de la vis sans fin afin d'optimiser le contact entre les surfaces. Cependant, ce type d'engrenage est plus coûteux à produire.
Les motoréducteurs à vis sans fin présentent des rapports d'engrènement initiaux inférieurs à ceux des motoréducteurs hypoïdes, ce qui permet l'utilisation de moteurs plus petits. Ainsi, un moteur à vis sans fin de 1 ch peut fournir la même puissance qu'un moteur de 0,5 ch. Une étude menée par Agknx a comparé deux types de motoréducteurs, en analysant leur puissance, leur couple et leur rapport de réduction. Les résultats montrent que le motoréducteur hypoïde de 0,5 ch est plus efficace que le motoréducteur à vis sans fin, malgré une puissance équivalente.
Un autre avantage du réducteur à vis sans fin réside dans son faible coût initial et son rendement élevé. Il offre des rapports de réduction et un couple importants dans un format compact, ce qui le rend idéal pour les applications de faible à moyenne puissance. Les réducteurs à vis sans fin sont également plus résistants aux chocs.

Édité par CX le 26/05/2023