Les engrenages \u00e0 vis sans fin, ayant un angle d'h\u00e9lice, g\u00e9n\u00e8rent des forces axiales. Ces forces varient selon le sens de rotation de la vis sans fin et le sens du filetage. Une vis sans fin \u00e0 denture droite tire la roue dent\u00e9e vers elle si elle tourne dans le sens horaire et la repousse si elle tourne dans le sens antihoraire. Une vis sans fin \u00e0 denture gauche agit exactement \u00e0 l'inverse. Les engrenages \u00e0 vis sans fin constituent un excellent choix pour r\u00e9duire les vitesses et inverser le sens d'action. Ils offrent une infinit\u00e9 de rapports en modifiant le nombre de dents de la roue dent\u00e9e et, en ajustant l'angle d'h\u00e9lice, on peut obtenir presque n'importe quel entraxe.
Tout d'abord, les principes de base. Les r\u00e9ducteurs \u00e0 vis sans fin servent \u00e0 transmettre de l'\u00e9nergie entre des arbres non parall\u00e8les et non s\u00e9cants, g\u00e9n\u00e9ralement positionn\u00e9s \u00e0 90 degr\u00e9s. Ils comprennent une vis sans fin et un \u00e9l\u00e9ment en prise, appel\u00e9 roue dent\u00e9e ou engrenage \u00e0 vis sans fin. La vis sans fin poss\u00e8de des dents dispos\u00e9es autour d'un cylindre, lequel est reli\u00e9 \u00e0 un filetage. Les engrenages \u00e0 vis sans fin sont g\u00e9n\u00e9ralement utilis\u00e9s lorsque le rapport de r\u00e9duction est compris entre 3:1 et 100:1, et lorsqu'un indexage rotatif pr\u00e9cis est n\u00e9cessaire. Le rapport de r\u00e9duction est d\u00e9termin\u00e9 en divisant le nombre de dents de la roue dent\u00e9e par le nombre de filets de la vis sans fin.
Le sens de rotation de la roue \u00e0 vis sans fin d\u00e9pend du sens de rotation de la vis sans fin et du sens de la denture (\u00e0 gauche ou \u00e0 droite). Le sens d'h\u00e9lice est identique pour les deux dents de la roue. Les engrenages \u00e0 vis sans fin sont con\u00e7us pour que l'une ou les deux dents s'enroulent partiellement autour de l'autre.
Les engrenages \u00e0 vis sans fin \u00e0 simple enveloppe poss\u00e8dent une vis sans fin cylindrique, entour\u00e9e partiellement d'une gorge. Les engrenages \u00e0 double enveloppe sont compos\u00e9s de deux vis sans fin \u00e0 double enveloppe. Les engrenages h\u00e9lico\u00efdaux \u00e0 axes crois\u00e9s ne comportent pas de gorge et sont donc parfois appel\u00e9s engrenages \u00e0 vis sans fin non enveloppants.
Les dents de la vis sans fin peuvent pr\u00e9senter de nombreuses formes diff\u00e9rentes et ne sont donc pas standardis\u00e9es comme celles des engrenages \u00e0 axes parall\u00e8les. Cependant, la roue dent\u00e9e doit comporter des dents pour cr\u00e9er un effet conjugu\u00e9. Parmi les caract\u00e9ristiques d'une roue dent\u00e9e \u00e0 simple engrenage, on note son gorge (voir figure 1) qui augmente le taux de contact entre la vis sans fin et les dents de la roue. Cela signifie que plusieurs dents sont en prise, supportant la charge, en permanence. Il en r\u00e9sulte une capacit\u00e9 de charge accrue et un fonctionnement plus fluide.
Les roues \u00e0 vis sans fin \u00e0 enrobage unique pr\u00e9sentent un contact lin\u00e9aire. Lorsqu'une dent de la roue \u00e0 vis sans fin passe dans l'engr\u00e8nement, la ligne de contact balaie toute la largeur et la hauteur de la zone d'action. L'une des caract\u00e9ristiques des engrenages \u00e0 vis sans fin est g\u00e9n\u00e9ralement que leurs dents ont une vitesse de glissement sup\u00e9rieure \u00e0 celle des engrenages cylindriques ou h\u00e9lico\u00efdaux. Dans un engrenage \u00e0 vis sans fin \u00e0 rapport minimal, la vitesse de glissement d\u00e9passe la vitesse angulaire de la vis sans fin. Bien que la capacit\u00e9 statique des engrenages \u00e0 vis sans fin soit \u00e9lev\u00e9e, notamment gr\u00e2ce \u00e0 leur rapport de contact important, leur capacit\u00e9 de fonctionnement est limit\u00e9e par la chaleur produite par le glissement des dents. En raison de l'usure induite par ce glissement, il convient, si possible, d'\u00e9viter toute concordance entre le nombre de dents de la roue \u00e0 vis sans fin et le nombre de filets de la vis sans fin.
En raison des vitesses de glissement relativement \u00e9lev\u00e9es, il est d'usage de fabriquer la vis sans fin dans un mat\u00e9riau plus dur que celui de la roue dent\u00e9e. Les mat\u00e9riaux de duret\u00e9 diff\u00e9rente sont moins susceptibles de se gripper. Le plus souvent, un engrenage \u00e0 vis sans fin comprend une vis sans fin en m\u00e9tal tremp\u00e9 engrenant avec une roue dent\u00e9e en bronze. Le choix du type de bronze repose sur une analyse approfondie du syst\u00e8me de lubrification et des autres conditions de fonctionnement. Une roue dent\u00e9e en bronze est plus ductile et pr\u00e9sente un coefficient de frottement plus faible. Pour les engrenages \u00e0 vis sans fin fonctionnant \u00e0 basse vitesse ou \u00e0 haute temp\u00e9rature, on peut utiliser de la fonte pour la roue dent\u00e9e. La vis sans fin subit beaucoup plus de cycles de contact que la roue dent\u00e9e\u00a0; il est donc pr\u00e9f\u00e9rable d'utiliser des mat\u00e9riaux plus durs et plus r\u00e9sistants pour elle. Une analyse d\u00e9taill\u00e9e de l'application peut r\u00e9v\u00e9ler d'autres combinaisons de mat\u00e9riaux.
![](\"http:\/\/reducer-worm.xyz\/wp-content\/uploads\/2020\/03\/Single-Start-Worm-Gear.jpg\")
performer de mani\u00e8re satisfaisante.Les engrenages \u00e0 vis sans fin sont parfois choisis lorsque l'application exige une rotation irr\u00e9versible. Cela signifie que la vis sans fin ne peut pas \u00eatre entra\u00een\u00e9e par une force \u00e9lectrique appliqu\u00e9e \u00e0 la roue dent\u00e9e. L'irr\u00e9versibilit\u00e9 se produit lorsque l'angle d'h\u00e9lice est inf\u00e9rieur ou \u00e9gal \u00e0 la position statique de frottement. Pour \u00e9viter le retour d'engrenage, il est g\u00e9n\u00e9ralement n\u00e9cessaire d'utiliser un angle d'h\u00e9lice inf\u00e9rieur ou \u00e9gal \u00e0 5 \u200b\u200bdegr\u00e9s. Cette caract\u00e9ristique explique en partie pourquoi les engrenages \u00e0 vis sans fin sont couramment utilis\u00e9s dans les outils de levage. L'irr\u00e9versibilit\u00e9 offre une protection en cas de panne de courant.
Il est essentiel que les carters des r\u00e9ducteurs \u00e0 vis sans fin soient toujours fabriqu\u00e9s avec pr\u00e9cision. L'angle de 90 degr\u00e9s entre la vis sans fin et la roue dent\u00e9e, ainsi que l'entraxe, sont critiques pour que la dent de la roue dent\u00e9e s'enroule correctement autour de la vis sans fin et assure un contact optimal. Un montage incorrect peut entra\u00eener un contact ponctuel, au lieu d'un contact lin\u00e9aire. Les pressions \u00e9lev\u00e9es qui en r\u00e9sultent peuvent provoquer une d\u00e9faillance pr\u00e9matur\u00e9e du r\u00e9ducteur.
La taille des dents de la vis sans fin est g\u00e9n\u00e9ralement sp\u00e9cifi\u00e9e en fonction du pas axial. Il s'agit de la distance entre deux filets cons\u00e9cutifs, mesur\u00e9e dans le plan axial. Lorsque l'angle de l'arbre est g\u00e9n\u00e9ralement de 90 degr\u00e9s, le pas axial de la vis sans fin et le pas circulaire de la roue dent\u00e9e sont \u00e9gaux. Il n'est pas rare que, pour les vis sans fin \u00e0 grand pas, la taille des dents soit sp\u00e9cifi\u00e9e en fonction du pas diam\u00e9tral. Les angles de pression appliqu\u00e9s d\u00e9pendent des angles d'h\u00e9lice et doivent \u00eatre suffisamment importants pour \u00e9viter le sous-d\u00e9pouillement des dents de la roue dent\u00e9e. Pour introduire du jeu, on a l'habitude d'amincir les dents de la vis sans fin, mais pas celles de la roue dent\u00e9e.
Le pas circulaire standard et l'angle de pression normal de la vis sans fin et de la roue dent\u00e9e doivent \u00eatre identiques. En raison du choix des dentures pour les engrenages \u00e0 vis sans fin, la pratique courante consiste \u00e0 d\u00e9terminer le type de dent de la vis sans fin et \u00e0 d\u00e9velopper un outillage pour cr\u00e9er une denture de roue dent\u00e9e conjugu\u00e9e. C'est pourquoi des vis sans fin ou des roues dent\u00e9es pr\u00e9sentant le m\u00eame pas, le m\u00eame angle de pression et le m\u00eame nombre de dents ne sont pas n\u00e9cessairement interchangeables.
Un engrenage \u00e0 vis sans fin ressemble \u00e0 une vis sans fin \u00e0 filetage unique qui entra\u00eene une roue dent\u00e9e cylindrique modifi\u00e9e, dont les dents sont l\u00e9g\u00e8rement inclin\u00e9es et incurv\u00e9es. Les engrenages \u00e0 vis sans fin peuvent \u00eatre \u00e9quip\u00e9s d'un arbre de sortie (\u00e0 maneton droit ou gauche) ou d'un arbre creux. Ce type d'engrenage \u00e0 maneton droit est utilis\u00e9 lorsqu'une forte r\u00e9duction de vitesse ou une augmentation importante du couple est requise dans un espace restreint. La figure 1 illustre une vis sans fin \u00e0 un seul filet et une roue dent\u00e9e \u00e0 quarante dents, ce qui donne un rapport de 40:1. Ce rapport est \u00e9gal au nombre de dents de la roue dent\u00e9e divis\u00e9 par le nombre de filets de la vis sans fin. Un engrenage cylindrique similaire, avec un rapport de 40:1, n\u00e9cessiterait au moins deux \u00e9tages d'engrenage. Les engrenages \u00e0 vis sans fin peuvent atteindre des rapports sup\u00e9rieurs \u00e0 300:1.
Les vers peuvent \u00eatre constitu\u00e9s de plusieurs brins, comme illustr\u00e9 dans la partie 2. Le pas du fil reste constant malgr\u00e9 l'augmentation de son allongement. Dans ces illustrations, les rapports sont respectivement de 40:1, 20:1 et 13,333:1.
Bodine-Gearmotor-Physique 2- Engrenages \u00e0 vis sans fin. Les r\u00e9ducteurs \u00e0 vis sans fin peuvent \u00eatre autobloquants\u00a0: la vis sans fin entra\u00eene facilement la roue dent\u00e9e, mais en raison du frottement inh\u00e9rent, le syst\u00e8me ne peut pas faire tourner la vis sans fin (retournement). Ce ph\u00e9nom\u00e8ne est g\u00e9n\u00e9ralement observ\u00e9 pour des rapports sup\u00e9rieurs \u00e0 30:1. Cette action autobloquante diminue avec la vitesse de rotation et ne doit jamais \u00eatre utilis\u00e9e comme principal dispositif de freinage.
Les \u00e9l\u00e9ments de la vis sans fin sont g\u00e9n\u00e9ralement en bronze, tandis que la vis elle-m\u00eame est en m\u00e9tal, ou en m\u00e9tal tremp\u00e9. La pi\u00e8ce en bronze est con\u00e7ue pour s'user avant la vis sans fin, car il est pr\u00e9f\u00e9rable de la remplacer.
Lubrification
Une lubrification ad\u00e9quate est essentielle, notamment pour les engrenages \u00e0 vis sans fin. En rotation, la vis sans fin exerce une force contre la contrainte sur la roue dent\u00e9e. Ceci engendre un frottement de glissement, contrairement aux engrenages droits qui produisent principalement un frottement de roulement. La meilleure fa\u00e7on de minimiser le frottement et l'usure m\u00e9tal sur m\u00e9tal entre la vis sans fin et la roue dent\u00e9e est d'utiliser un lubrifiant pour engrenages compos\u00e9, visqueux et haute temp\u00e9rature (ISO 400 \u00e0 1000), avec additifs. Bien que ces derniers prolongent la dur\u00e9e de vie et am\u00e9liorent l'efficacit\u00e9, aucun additif ne peut emp\u00eacher ou \u00e9liminer d\u00e9finitivement le frottement de glissement.
Engrenages \u00e0 vis sans fin enveloppants
Un engrenage \u00e0 vis sans fin \u00e0 denture enveloppante est fortement recommand\u00e9 pour les applications exigeant un positionnement tr\u00e8s pr\u00e9cis, un rendement \u00e9lev\u00e9 et un jeu minimal. Dans ce type d'engrenage, le profil des dents, du filet de la vis sans fin, ou des deux, est modifi\u00e9 afin d'optimiser la surface de contact. Les engrenages \u00e0 vis sans fin \u00e0 denture enveloppante sont moins courants et plus co\u00fbteux \u00e0 fabriquer.<\/p>\n