Pour mieux, nous comprendre voici les différentes nomination des éléments d’une Roues et vis sans fin :
1.1.2 Dénomination des engrenages à vis et de leurs roues
engrenage gauche constitué d’une vis et de la roue à vis conjuguée

1 | Roue |
2 | Vis |
engrenage gauche constitué d’une vis globique et de la roue à vis globique conjuguée

1 | Vis |
2 | Roue |
1.2 Vis (cylindriques)
1.2.1 Éléments de référence
surface de référence de la vis sur laquelle sont définies les dimensions nominales de denture de la vis considérées isolément

longueur de la partie dentée de la vis, mesurée parallèlement à l’axe et sur le cylindre de référence

angle d’inclinaison de l’hélice de référence

trace de la section d’un flanc par un plan contenant l’axe de la vis

ligne d’intersection d’un flanc par un plan orthogonal à l’axe de la vis

plan perpendiculaire à l’axe de la roue et parallèle au plan axial de la vis

longueur de la génératrice du cylindre de référence, comprise entre les flancs anti-homologues de deux profils consécutifs de la vis

1.2.2 Pas, saillie, creux
distance radiale entre le cylindre de pied et le cylindre de référence

1.2.3 Principales formes de flanc
1.2.4 Éléments de fonctionnement
diamètre égal au double de la distance du plan de fonctionnement à l’axe de la vis

1.2.5 Éléments propres aux vis en hélicoïde développable
angle d’inclinaison de l’hélice de base

1.3 Roues à vis (cylindriques) (pour angle des axes à 90°)
1.3.1 Éléments de référence

1.3.2 Dimensions de référence et d’encombrement

1.3.3 Éléments de fonctionnement

1.3.4 Saillie, creux

1.4 Éléments des engrenages roue et vis (cylindriques) (angle des axes à 90°)
1.4.1 Rapport, hauteur et jeux
lieu géométrique contenant l’ensemble des points de contact vis-roue

1 | Axe instantané de rotation |
1.4.2 Engrenage roue-crémaillère équivalent
NOM : |
VI. ENGRENAGES À ROUE ET VIS SANS FIN |
|
Pour ces engrenages, la vis ressemble à une vis d’un système vis-écrou et la roue à une roue droite à denture hélicoïdale. La transmission de mouvement est effectuée entre deux arbres orthogonaux (axes non courants à 90°).
Ces engrenages permettent de grands rapports de réduction (jusqu’à 1/200) et offrent des possibilités d’irréversibilité.
Ils donnent l’engrènement le plus doux de tous les engrenages, silencieux et sans chocs. Contrepartie : un glissement et un frottement important provoquent un rendement médiocre. De ce fait, une bonne lubrification est indispensable ainsi que des couples de matériaux à faible frottement (exemple : vis acier avec roue en bronze…).
1. Principales familles
Vis sans fin avec roue cylindrique droite à denture hélicoïdale.
Vis sans fin tangente avec roue creuse.
Vis globique avec roue creuse.
Remarque : une roue creuse est une roue cylindrique légèrement creusée, ce qui accroît la surface de contact entre les dents et permet d’augmenter les efforts transmissibles. Même principe avec la vis globique (assemblage plus difficile).
Figure 22 Figure 21
2. Caractéristiques cinématiques et géométriques
Contrairement aux autres engrenages, le rapport des nombres de dents est différent du rapport des diamètres primitifs, même remarque pour les engrenages hypoïdes.
Les caractéristiques de la roue sont celles d’une roue droite à denture hélicoïdale.
Zv représente le nombre de filets de la vis (Zv = 1, 2 ou 4 mais aussi 3, 5, 6, 8 filets et parfois plus).
Le pas axial px, mesure la distance, suivant l’axe, entre deux filets consécutifs de la vis.
Le pas de l’hélice pz représente le pas du filet (ou d’un des filets) de la vis :
pz = Zv.px et tanR = pz/dv. avec R = 90° – v
La vis et la roue ont le même pas normal pn. De plus le pas axial de la vis est égal au pas apparent de la roue (px = ptR).
Figure 57 Figure 58
Figure 56 Figure 59
Cinématique : => ENGRENAGES A ROUE ET VIS SANS FIN
Principales caractéristiques des engrenages à roue et vis sans fin |
||
Caractéristique |
Symbole ISO |
Observations, définitions formules |
vitesse angulaire |
en rad.s-1 ; = N/30 |
|
nombre de tours |
n |
n en tours par minute ou tr.min-1 |
nombre de dents de la vis |
ZV |
ZV = 1, 2, 3 … |
nombre de dents de la roue |
ZR |
ZV + ZR > 40 |
angle d’hélice de la roue |
R |
R + V = 90° |
angle d’hélice de la vis |
v |
irréversibilité si v < 6 à 10° |
sens des hélices |
|
le même pour la vis et la roue |
module réel roue |
mn |
normalisé (voir tableau): mn vis = mn roue |
module axial vis |
mx |
mx = px/ = mn/cosR =mn/sinV |
pas réel roue |
pn |
pn = mn |
pas apparent roue |
pt |
pt = pn/cosR = mt |
pas axial de la vis |
px |
px = pt (pas axial vis = pas apparent roue) |
pas de l’hélice |
pZ |
pZ = ZV.px |
diamètre primitif vis |
dV |
dV = pZ/.tanR et a0,875/3 dV a0,875/1,7 |
diamètre primitif roue |
dR |
dR= mtZR |
entraxe |
a |
a = (dV + dR) |
angle de pression réel |
n |
valeur usuelle: n = 14°30′, 20°, 25° et 30°; commun à la vis et à la roue |
angle de pression axial vis |
x |
x = t (roue) |
diamètre de tête vis |
daV |
daV = dV + 2mn |
diamètre de pied vis |
dfV |
dfV = dV-2,5mn |
saillie |
ha |
ha = mn |
creux |
hf |
hf = 1,25mn |
hauteur de dent |
h |
h = 2,25mn = ha + hf |
Longueur de la vis |
L |
L 5px à 6px |
Rappel sur les hélices :
Figure 60
Figure 61
3. Irréversibilité du système roue et vis sans fin
La vis peut toujours entraîner la roue, par contre l’inverse n’est pas toujours possible. Si l’angle d’inclinaison de l’hélice R est suffisamment petit (moins de 6° à 10°) le système devient irréversible et la roue ne peut pas entraîner la vis, il y a blocage en position. Cette propriété est intéressante pour des dispositifs exigeant un non-retour.
Ce phénomène est comparable à l’irréversibilité du système vis-écrou. De tous les engrenages, les systèmes roue et vis sans fin sont les seuls à posséder cette propriété.
Voir nos services en : taillage d’engrenage