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Société Nouvelles
Le Trio de la Précision des Engrenages : Comment le Profil de Dent, l'Hélice et l'Exactitude Cumulée Dominent le Bruit et la Durée de Vie
Dans le domaine de la transmission par engrenages, la précision n'est pas un luxe mais la pierre angulaire de la performance. Le bruit, les vibrations, la durée de vie et le rendement d'une paire d'engrenages sont largement déterminés non pas par le matériau lui-même, mais par la précision géométrique au niveau micro des engrenages. Parmi ceux-ci, la précision du profil de denture, la précision du pas et la précision cumulative forment le "trio" central pour mesurer la qualité des engrenages. Comprendre leurs connotations de conception et leurs influences est crucial pour développer des engrenages silencieux et durables.
1. Trois éléments clés de la précision des engrenages
1.1 Précision du profil de denture
Définition: Désigne l'écart de la forme réelle du profil de denture par rapport à l'involute idéale sur la section transversale. Il décrit la précision de la "courbe longitudinale" d'une seule surface de dent d'engrenage.
Paramètres clés:
- Déviation totale du profil de denture (Fα) : La distance entre deux traces de profil de denture de conception qui englobent la trace réelle du profil de denture dans la plage d'évaluation.
- Déviation de forme du profil de denture (ffα) : La déviation totale du profil de denture après exclusion de la composante d'inclinaison, reflétant les erreurs de forme telles que la convexité ou la concavité.
- Déviation d'inclinaison du profil de denture (fHα) : L'écart de la ligne reliant les deux points d'extrémité de la trace réelle du profil de denture par rapport à la ligne reliant les deux points d'extrémité de la trace du profil de denture de conception dans la plage d'évaluation.
Explication en langage clair: Le profil de denture détermine si la vitesse peut être transmise en douceur et en continu pendant l'engrènement. Une involute parfaite assure un rapport de transmission constant.
Sélection des classes de précision
| Classe de précision | Domaine d'application | Vitesse circonférentielle maximale (m/s) |
|---|---|---|
| Classe 4 | Engrenages pour mécanismes d'indexation ultra-précis, engrenages à grande vitesse nécessitant un fonctionnement fluide et silencieux, engrenages de turbine à grande vitesse et engrenages de précision idéaux pour l'inspection des engrenages de classe 7. | Engrenage droit : <70 ; Engrenage hélicoïdal : <40 |
| Classe 5 | Engrenages pour mécanismes d'indexation de précision, engrenages à grande vitesse nécessitant un fonctionnement fluide et silencieux, engrenages de turbine à grande vitesse et engrenages de mesure idéaux pour l'inspection des engrenages de classes 8 et 9. | Engrenage droit : <35 ; Engrenage hélicoïdal : <20 |
| Classe 6 | Engrenages à grande vitesse, fluides, silencieux et à haut rendement ; engrenages importants dans l'aérospatiale, les machines-outils et les automobiles ; engrenages pour mécanismes d'indexation et mécanismes de lecture. | Engrenage droit : <30 ; Engrenage hélicoïdal : <15 |
| Classe 7 | Petits engrenages de puissance à grande vitesse nécessitant une inversion, engrenages d'avance dans les machines-outils, engrenages aérospatiaux, engrenages de mécanismes de lecture et engrenages réducteurs avec une certaine vitesse. | Engrenage droit : <15 ; Engrenage hélicoïdal : <10 |
| Classe 8 | Engrenages ordinaires dans la machinerie générale ; engrenages généraux dans les automobiles, les tracteurs et les réducteurs ; engrenages non critiques dans les avions ; et engrenages importants dans les machines agricoles. | Engrenage droit : <10 ; Engrenage hélicoïdal : <6 |
| Classe 9 | Engrenages avec des exigences de précision faibles | - |
1.2 Précision du pas
Définition: Désigne l'écart de la trace de contact réelle dans la direction de la largeur de la dent (direction de la ligne de dent) par rapport à la ligne de contact idéale sur le cylindre de référence. Il décrit la précision du "contour transversal" des dents d'engrenage.
Paramètres clés:
- Déviation totale du pas (Fβ) : La distance entre deux traces de ligne de dent de conception qui englobent la trace de ligne de dent réelle dans la plage d'évaluation.
- Déviation de forme d'hélice (ffβ) : La déviation totale du pas après exclusion de la composante d'inclinaison.
- Déviation d'inclinaison d'hélice (fHβ) : L'écart de la ligne reliant les deux points d'extrémité de la trace de ligne de dent réelle par rapport à la ligne reliant les deux points d'extrémité de la trace de ligne de dent de conception dans la plage d'évaluation.
Explication en langage clair: Le pas détermine si la charge peut être répartie uniformément le long de la largeur de la dent. Un pas idéal assure un contact simultané sur toute la largeur de la dent.
Correspondance des classes de précision entre les différentes normes
| Tolérance individuelle | Norme | Correspondance des classes de précision |
|---|---|---|
| F | ISO ; GB/T | 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 |
| DIN | 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 | |