Les moteurs à chaîne se distinguent comme une solution vitale de transmission mécanique de l'énergie,largement utilisés pour transférer la puissance entre les composants, que ce soit sur de longues distances (comme dans les moteurs marins de 5 étages) ou courtes (comme dans les bicyclettes)Ils se classent parmi les cinq méthodes de transmission mécanique de puissance les plus courantes, aux côtés des accouplements, des engrenages, des courroies et des vis d'alimentation.Les ingénieurs doivent donc peser soigneusement ces facteurs pour faire le choix optimal pour des applications spécifiquesCet article aborde les principes fondamentaux des chaînes motrices, leurs classifications, les types de chaînes communs, les critères de sélection et les principaux avantages et inconvénients.

Quels sont les moteurs en chaîne?

Un entraînement en chaîne est un système de transmission mécanique d'énergie qui utilise une chaîne pour transférer l'énergie d'un endroit à un autre.Un entraînement de chaîne typique est constitué de deux ou plusieurs roues dentées et d'une chaîne elle-même, avec les trous des maillons de la chaîne fixés sur les dents des roues dentées..
Lorsque le moteur principal (par exemple, un moteur électrique ou un moteur à combustion interne) tourne, il fait tourner la roue adossée à son arbre.qui applique ensuite une force mécanique à l'arbre entraîné, transmettant efficacement de l'énergie.

Principales comparaisons avec d'autres méthodes de transmission

Contrairement aux entraînements à courroie: contrairement aux entraînements à courroie, les entraînements à chaîne offrent zéro glissement, garantissant un rapport de vitesse constant.ce qui les rend idéales pour des applications telles que les chaînes de chronométrage des moteurs à combustion interneLa seule perte de puissance dans les entraînements à chaîne provient du frottement entre les maillons de la chaîne et les engrenages, ce qui se traduit par un rendement mécanique plus élevé.
Contrairement aux engrenages: les engrenages en chaîne sont plus flexibles en termes de distance de fonctionnement.tout en conservant une configuration compacteEn outre, une seule chaîne peut alimenter plusieurs arbres simultanément.

Types de moteurs à chaîne (par fonction)

Les entraînements en chaîne sont classés en trois types principaux en fonction de leur fonction principale, chacun adapté aux besoins spécifiques de l'application:

1. Les moteurs de chaîne de transmission de puissance

Conçus exclusivement pour transférer de l'énergie entre deux arbres, ces entraînements en chaîne répondent à un défi commun: la plupart des machines génératrices d'énergie (p. ex.moteurs dans les pompes) ne peuvent pas utiliser la puissance qu'ils produisent sur place.
Applications courantes: Les vélos, les machines agricoles, les compresseurs et les arbres à cames du moteur dépendent tous de chaînes de transmission d'énergie pour déplacer l'énergie de la source au point d'utilisation.

2. Les convoyeurs à chaîne

Les convoyeurs à chaîne sont spécialisés dans la manutention des matériaux, avec des centaines de conceptions et des propriétés adaptées, telles que faible friction, résistance à haute température, résistance aux produits chimiques,capacités antistatiquesDes pièces jointes peuvent également être ajoutées à la chaîne pour répondre à divers besoins.
Utilisations industrielles: largement utilisées dans l'emballage, la fabrication automobile, la production alimentaire et des boissons, les produits pharmaceutiques et les textiles pour un transport efficace des matériaux.

3- Levées et entraînements par chaîne de traction

Ces entraînements à chaîne sont utilisés dans les machines pour soulever et abaisser des charges lourdes, travaillant souvent avec des poulies pour réduire l'effort.qui sont communs dans les garages, des ateliers, des chantiers, des salles des machines des navires et des usines capables de soulever/baisser des charges allant jusqu'à 20 tonnes.
Les chaînes de levage sont ensuite divisées en deux sous-types:

Chaînes elliptiques (Coil Chains): Utilisées pour la levée à basse vitesse et à charge moyenne à faible.Les chaînes à maillons carrés sont parfois une alternative, mais sont généralement évitées en raison d'une mauvaise répartition des contraintes et de problèmes de noeud.
Chaînes à tiges: préférées pour les applications à forte charge. Chaque maillon a un tigre installé dans sa largeur interne, ce qui empêche les nœuds et améliore la résistance et la durabilité.Ils sont couramment utilisés dans les ancres de navires et autres équipements de levage lourds.

Types de chaînes courants dans les disques à chaîne

Cinq types de chaînes dominent les applications industrielles et commerciales, chacune avec des structures et des avantages distincts:

1. Chaînes à rouleaux (chaînes à rouleaux à bosse)

Le type de chaîne le plus reconnu, les chaînes à rouleaux (ou chaînes à rouleaux à boîtes) sont largement utilisées dans la transmission d'énergie pour les vélos, les motos et les équipements de transport.Ils sont généralement fabriqués à partir d'acier au carbone ou d'alliages d'acier..
Structure: Composé de plaques intérieures (plaques à rouleaux), de plaques extérieures (plaques à broches), de boîtiers, de broches et de rouleaux.
Principaux avantages: les rouleaux tournent au besoin en contact avec les dents des engrenages, ce qui réduit au minimum les pertes de puissance.la hauteur des plaques de rouleaux (des deux côtés des rouleaux) dépasse le diamètre du rouleau, empêchant les plaques latérales de toucher les engrenages et agissant comme des guides pour éviter le glissement de la chaînePour les chaînes à rouleaux de convoyeur, le diamètre du rouleau est plus grand que la hauteur de la barre latérale, éliminant le contact entre les barres latérales et les voies de convoyeur pour réduire le frottement.Des chaînes à rouleaux à plusieurs fils sont disponibles pour les besoins de haute puissance, permettant des vitesses plus faibles et des passages plus petits pour les mêmes exigences de charge.

2. Chaînes silencieuses (chaînes à dents inversées)

Les entraînements à chaîne traditionnels sont souvent bruyants, ce qui les rend inappropriés pour les environnements sensibles au bruit tels que les espaces fermés, les mines ou les zones résidentielles.Les chaînes silencieuses (ou chaînes à dents inversées) résolvent ce problème en fonctionnant silencieusement tout en transmettant une puissance élevée à grande vitesse.
Structure: constituée de plaques plates empilées en rangées et reliées par une ou plusieurs broches.
Performance: la capacité de charge, la résistance à la traction et la largeur de la chaîne augmentent avec le nombre de plaques plates par maillon.

3Des chaînes de feuilles

Le type de chaîne le plus simple, les chaînes à feuilles se composent uniquement d'épingles et de plaques, avec des plaques alternant comme des maillons d'épingles et des maillons de charnière.
Applications: Idéal pour le levage et l'équilibrage, par exemple dans les ascenseurs, chariots élévateurs à fourchette, chariots à cheval et mâts d'ascenseur.Ces machines à basse vitesse soumettent les chaînes à des charges statiques élevées et des charges de travail minimales, et les chaînes à feuilles sont excellentes pour gérer les chocs et l'inertie.
Exigence critique: doit résister à des contraintes de traction élevées sans allongement ni rupture et avoir une ductilité suffisante pour résister à la fatigue.La lubrification et les conditions environnementales doivent être prises en considération lors de la conception.

4Chaînes à plateau

Utilisées exclusivement pour le transport, les chaînes à toit plat remplacent les bandes de transport et les convoyeurs à courroie.
Structure: Les maillons individuels sont généralement constitués de plaques d'acier avec des saillies creuses en forme de fût au fond.permettant un mouvement dans une seule directionLes chaînes à plateau spécialisées peuvent se plier latéralement (via des structures de broches modifiées), permettant au convoyeur de naviguer dans les courbes.
Applications: Utilisé dans les convoyeurs à basse vitesse pour le transport de matériaux sur les chaînes de montage.

5. Ingénierie des chaînes d'acier

Développées dans les années 1880, les chaînes d'acier d'ingénierie sont conçues pour des environnements difficiles et des applications exigeantes.Ils sont fabriqués à partir d'acier laminé à chaud (parfois traité thermiquement pour une résistance accrue) et ont des espaces plus grands entre les composants pour gérer la poussière, la saleté et les abrasifs pendant le fonctionnement.
Utilisations modernes: principalement utilisées comme chaînes de convoyeurs pour la manutention de matériaux, mais certaines servent d'entraînement.résistance à l'usure, la capacité de charge et la hauteur pour répondre aux exigences industrielles modernes.

Comment choisir la bonne chaîne motrice

Le choix de la bonne chaîne motrice nécessite une évaluation des besoins de l'application afin d'éliminer les options inappropriées.

1. Chargement

Déterminer la puissance à transmettre ̇ la chaîne doit gérer la puissance générée par le moteur principal.

2Vitesse de la chaîne.

Calculez la vitesse requise et assurez-vous qu'elle se situe dans la plage recommandée de la chaîne pour réduire les options.

3. L' emplacement du puits

La plupart des entraînements en chaîne ne fonctionnent qu'avec des arbres parallèles.

4. Distance centrale entre les puits

La distance centrale entre les arbres est recommandée d'être de 30 à 50 fois l'envergure de la chaîne.au moins cinq dents doivent être en contact avec la chaîne à tout moment.

5. Environnement du service

L'environnement dicte la résistance requise de la chaîne à l'humidité, à la saleté, aux abrasifs, à la corrosion et aux températures élevées.les chaînes dentaires inversées (chaînes silencieuses) sont préférées dans les zones sensibles au bruit.

6. lubrification

La plupart des entraînements de chaîne ont besoin d'une lubrification pour prolonger la durée d'usure.Des chaînes auto-lubrifiantes sont disponibles. Elles utilisent des boîtiers en plastique sintré ou en métal imprégné d'huile pour assurer une lubrification continue sans maintenance externe..

Les avantages des chaînes motrices

Il peut transmettre le couple sur de longues distances.
Aucun glissement (contrairement aux entraînements à courroie), assurant une performance constante.
Plus compact que les entraînements à courroie, s'adapte à des espaces relativement petits.
Une seule chaîne peut alimenter plusieurs arbres.
Versatile, fonctionnant à haute température et dans divers environnements (sec, humide, abrasif, corrosif, etc.).
Système à faible friction, garantissant une efficacité mécanique élevée.

Les inconvénients des chaînes motrices

Ne peut pas être utilisé avec des arbres non parallèles.
Propres au bruit et aux vibrations pendant le fonctionnement.
Un mauvais alignement peut provoquer un glissement de la chaîne.
Certains modèles nécessitent une lubrification continue.
Habituellement besoin d'une enceinte pour la protection.
Une tension périodique (par exemple, par le biais d'un freinage) est nécessaire pour maintenir les performances.