7 types d'engrenages expliqués : Un guide complet

Qu'est-ce qu'un engrenage ?

Engrenages sont des pièces rondes avec dents. Ces dents permettent de transférer la puissance d'une pièce tournante à une autre. Les engrenages aident les machines à fonctionner :

Déménagement pouvoir d'un endroit à l'autre
Faire tourner les choses plus rapide ou plus lent
Changer le direction les choses tournent

Les engrenages sont présents dans de nombreux objets que tu vois tous les jours, comme les voitures, les horloges et les vélos !

7 Principaux types d'engrenages

Examinons les grand les types d'engrenages et leurs caractéristiques spécial!

1. Engrenages droits

Engrenages droits avoir dents droites qui dépassent. Il s'agit du type d'engin le plus courant.

Ce qu'ils font: Déplacer la puissance entre des pièces qui fonctionnent côte à côte
Où les trouver: Horloges, voitures miniatures et trottoirs roulants
Bonnes choses: Fonctionne très bien (85-98% efficace)
Pas si bien que ça: Peut être bruyant

Fait amusant: Environ 65% de tous les systèmes d'engrenage dans les usines utilisent des engrenages droits !

2. Engrenages hélicoïdaux

Engrenages hélicoïdaux ont des dents qui vont à un angle. Ils ont l'air de se tordre autour de l'engrenage.

Ce qu'ils font: La puissance est transmise en douceur et avec moins de bruit
Où les trouver: Pièces détachées automobiles et pompes à eau
Bonnes chosesEngrenages : 20% plus résistants que les engrenages cylindriques et 6-12 dB plus silencieux
Pas si bien que ça: Pousser latéralement en tournant

Les voitures Toyota utilisent des engrenages hélicoïdaux pour rendre leurs voitures hybrides plus silencieuses.

3. Engrenages coniques

Engrenages coniques ressembler à cônes avec des dents. Elles aident à tourner la puissance dans les virages.

Ce qu'ils font: Changement du sens de rotation de 90 degrés
Où les trouver: Perceuses à main et pièces détachées
Bonnes choses: Puissance de rotation dans les virages
Pas si bien que ça: Difficile à réaliser

Les hélicoptères utilisent des engrenages coniques spéciaux pour déplacer leurs grandes pales ! [^4] Vous pouvez voir des engrenages coniques fabriqués en fraisage CNC de précision lorsque des pièces très précises sont nécessaires.

4. Engrenages à vis sans fin

Engrenages à vis sans fin ont un vis forme qui fait tourner une roue. Ils sont différents des autres engrenages !

Ce qu'ils font: Ralentir fortement la rotation (jusqu'à un rapport de 100:1)
Où les trouver: Ascenseurs et grosses machines
Bonnes choses: Peut empêcher les choses de se déplacer vers l'arrière
Pas si bien que ça: Peut gaspiller une partie de l'énergie sous forme de chaleur

Les ascenseurs utilisent des engrenages à vis sans fin comme dispositifs de sécurité qui les empêchent de tomber !

5. Crémaillère et pignon

A crémaillère et pignon a une barre droite avec des dents et un petit engrenage rond.

Ce qu'ils font: Transformer un mouvement de rotation en mouvement rectiligne
Où les trouver: La direction des voitures et certaines machines
Bonnes choses: Design simple
Pas si bien que ça: Nécessité d'une bonne installation pour un bon fonctionnement

6. Engrenages planétaires

Engrenages planétaires avoir un centre "soleil" avec un plus petit "planète"Les engrenages qui le contournent.

Ce qu'ils font: Changer beaucoup de vitesse dans un espace restreint
Où les trouver: Éoliennes et voitures
Bonnes choses: 3 fois plus puissant que les autres engrenages dans le même espace
Pas si bien que ça: Plus complexe

Les éoliennes utilisent des engrenages planétaires pour transformer le mouvement lent des grandes pales en rotation rapide afin de produire de l'énergie. Les engrenages planétaires ont souvent besoin usinage des métaux sur mesure pour fonctionner correctement.

7. Engrenages internes

Engrenages internes ont des dents sur le à l'intérieur d'un anneau au lieu de l'extérieur.

Ce qu'ils font: Contribuer au bon fonctionnement des systèmes planétaires
Où les trouver: Dans les jeux d'engrenages planétaires
Bonnes choses: Economiser de l'espace
Pas si bien que ça: Difficile à réaliser

Types d'engrenages spéciaux

Il y a quelques spécial pour certains emplois :

Engrenages hypoïdes: Utilisé dans les voitures pour les faire rouler 15% mieux à l'essence
Engrenages à chevrons: Dents doubles hélicoïdales qui ne poussent pas latéralement
Engrenages Spline: Forme spéciale pour s'accrocher aux arbres
Engrenages magnétiques: Travailler sans toucher (utilisé dans les robots)

Choisir le bon type d'engrenage

Comment choisir le meilleur de l'engrenage ? Pensez à ces choses :

Principaux éléments à prendre en compte :

Ce dont vous avez besoin	Meilleur type d'équipement	Pourquoi ça marche
Fonctionnement silencieux	Engrenages hélicoïdaux	Les dents inclinées font moins de bruit
Petit espace	Engrenages planétaires	3x plus de puissance dans le même espace
Virage à angle droit	Engrenages coniques	La forme du cône fait tourner les coins
Vitesse élevée	Engrenages hélicoïdaux	Fonctionnement régulier à grande vitesse
Mouvement unidirectionnel	Engrenages à vis sans fin	Ne peut être tourné vers l'arrière
Mouvement en ligne droite	Crémaillère et pignon	Transforme la rotation en mouvement rectiligne

Pour des emplois différents :

Voitures: Utiliser des engrenages hypoïdes et planétaires
Avions: Utiliser des engrenages coniques légers et robustes
Robots: Besoin d'engrenages droits et magnétiques précis

Les entreprises qui fabriquent des robots ont besoin services de meulage de précision pour leurs engrenages.

Matériel d'engrenage

Les engrenages peuvent être fabriqués à partir de plusieurs différentes choses:

Métal: Acier, fer, laiton, bronze
Plastique: Nylon, acétal, POM
Autres: Fibre de carbone, bois (pour certaines choses)

L'importance des matériaux

Acier les engrenages sont très solides mais lourds
Plastique les engrenages sont silencieux mais moins puissants
Bronze les engrenages fonctionnent bien avec l'acier et contribuent à réduire les frottements

Pour les engrenages en plastique, Plastique CNC l'usinage donne de bons résultats.

Comment sont fabriqués les engrenages

Les engrenages doivent être très précisément. Ils sont fabriqués par :

Découpage: L'utilisation de machines spéciales pour couper les dents
Traitement thermique: Rendre le métal plus dur
Impression 3D: Pour les engrenages et les pièces d'essai en plastique

Problèmes d'engrenage et solutions

Les engrenages peuvent avoir problèmes. En voici quelques-uns :

Bruit: Utiliser des engrenages hélicoïdaux ou une meilleure lubrification
Porter: Choisir des matériaux plus durs ou une meilleure finition de surface
Rupture: Ne pas trop forcer sur l'engrenage

Normes en matière d'engrenages

Les engrenages suivent règles particulières afin qu'ils travaillent ensemble :

ISO 1328: Règles relatives à la précision des engrenages
AGMA 2000: Règles relatives à la charge que les engrenages peuvent supporter
DIN 3961: Règles pour les tolérances des engrenages

Plus de 70% d'engrenages industriels suivent ces règles.

Questions posées par les gens

Quel est le type de matériel le plus résistant ?

Les engrenages droits et hélicoïdaux en acier trempé sont les plus robustes pour la plupart des travaux.

Quel est le meilleur type d'engrenage pour une vitesse élevée ?

Les engrenages hélicoïdaux rectifiés avec précision fonctionnent mieux à grande vitesse parce qu'ils sont fluides.

Comment rendre les engrenages plus silencieux ?

Utilisez des engrenages hélicoïdaux ou à chevrons et veillez à ce qu'ils soient bien lubrifiés.

Qu'est-ce qui fait que les engrenages se cassent ?

Un mauvais alignement, une mauvaise lubrification ou une trop grande force exercée sur eux.

Résumé

Les engrenages sont étonnant les pièces qui permettent aux machines de fonctionner. Du simple engrenage droit aux systèmes planétaires complexes, chaque type d'engrenage a une fonction particulière.