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Connaissances Essentielles sur les Engrenages : Types, Matériaux, Applications et Maintenance
Les engrenages sont les héros méconnus de la transmission mécanique, servant de composants essentiels dans d'innombrables appareils, des appareils ménagers aux machines industrielles lourdes et aux équipements aérospatiaux.Comprendre les connaissances de base des engrenages, y compris les types, les matériaux, les applications et l'entretien, est essentiel pour choisir le bon équipement pour vos besoins et assurer un fonctionnement fiable à long terme.Ce guide détaille les principes fondamentaux des engrenages d'une manière pratique.C'est facile à comprendre.
1. Types d'engins courants et leurs applications
Les engrenages se présentent dans différentes conceptions adaptées aux différentes exigences de transmission, telles que le réglage de la vitesse, le transfert de couple et le changement de direction. Voici les types les plus utilisés:
- Les engrenages à entraînement: dotés de dents droites alignées parallèlement à l'axe de l'engrenage, ils offrent une grande efficacité de transmission mais génèrent plus de bruit. Idéal pour les machines générales telles que les pompes, les convoyeurs et les boîtes de vitesses simples .
- Les engrenages hélicoïdaux: Avec des dents en forme de spirale, elles s'engagent en douceur avec un bruit réduit et une capacité de charge plus élevée.
- Les engrenages à béton: conçus pour connecter des arbres qui se croisent, ils sont disponibles en variantes à dent droite et à dent en spirale.tandis que les engrenages en forme de spirale (plus silencieux et plus stables) sont utilisés dans les machines aérospatiales et marines .
- Les engrenages à vers: Composés d'un ver (composant en forme de vis) et d'une roue de ver, ils offrent des ratios de réduction élevés et une fonction d'auto-verrouillage pour empêcher la rotation inverse.et instruments de précision .
- Rack et Pinion: convertit le mouvement de rotation en mouvement linéaire (ou vice versa).
- Les engrenages planétaires: Composés d'un engrenage solaire central, d'engrenages planétaires environnants et d'un engrenage à anneau, ils offrent une taille compacte, une forte densité de couple et un contrôle de vitesse polyvalent.Transmissions automatiques, et la robotique.
2. Matériaux et critères de sélection
La performance et la durée de vie d'un équipement dépendent fortement de son matériau, qui doit équilibrer la résistance, la ténacité, la résistance à l'usure et la facilité de traitement.Voici les matériaux les plus courants et leurs cas d'utilisation:
- Acier forgé: le choix préféré pour les engrenages hautes performances, disponibles dans les variantes à dent douce (HB < 350) et à dent dure (HB > 350).adapté à l'automobileDes machines et des engins aérospatiaux.
- Acier moulé/fer: l'acier fondu (par exemple, ZG45) est utilisé pour les engrenages de grande taille et de forme complexe (diamètre > 400 mm) où la forge est peu pratique.idéal pour les véhicules à basse vitesseLes transmissions sont ouvertes.
- Matériaux non métalliques: Le nylon, le plastique et le bois sont utilisés pour des applications à grande vitesse, à charge légère et à faible bruit.
- Alliages spéciaux: Les alliages d'acier inoxydable et de cuivre offrent une résistance à la corrosion et une conductivité thermique élevée, adaptés à des environnements difficiles tels que les équipements maritimes ou chimiques.
Conseils de sélection: donner la priorité à la ténacité pour les engrenages à charge de choc, à la dureté élevée pour les transmissions fermées à grande vitesse et à la rentabilité pour les scénarios à faible demande.
3. Les défaillances des engins communs et la prévention
Les engrenages peuvent échouer en raison d'une mauvaise utilisation, d'un mauvais entretien ou de la fatigue du matériau.
- Les crevasses des dents: Les petits trous se forment sur la surface de la dent en raison de la contrainte de contact répétée.
- Usure des dents: Causée par le frottement ou les débris dans la transmission.
- Collage des dents: adhérence métallique entre les dents due à une lubrification insuffisante et à des températures élevées.
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