Les principaux composants d'un réducteur industriel sont les engrenages, les arbres, les roulements, le carter, le système de lubrification et les joints d'étanchéité. Les engrenages transmettent le couple. Les arbres supportent et alignent les engrenages. Les roulements réduisent le frottement. Le carter protège les pièces internes. Le système de lubrification prévient l'usure. Les joints d'étanchéité retiennent le lubrifiant et empêchent la pénétration de contaminants.
Engrenage
Les engrenages sont des éléments mécaniques dentés qui s'engrènent entre eux pour transmettre le mouvement de rotation et la puissance entre les arbres. Ce sont les composants centraux responsables des fonctions principales d'une réducteur : modifier le couple et la vitesse, et dans certaines configurations, changer le sens de rotation.
Engrenages cylindriques
Les engrenages droits sont le type le plus simple et le plus courant. Ils sont dotés de dents droites taillées parallèlement à l'axe de l'engrenage. Ils transmettent la puissance entre des arbres parallèles.
Engrenages hélicoïdaux
Les engrenages hélicoïdaux ont des dents taillées à un angle (l'angle d'hélice) par rapport à l'axe de rotation, formant ainsi un segment d'hélice. Ils transmettent la puissance entre des arbres parallèles et peuvent également fonctionner avec des arbres non parallèles et non sécants (hélicoïdaux croisés).
Engrenages coniques
Les engrenages coniques sont de forme conique et transmettent la puissance entre des arbres dont les axes se croisent, généralement à un angle de 90 degrés, bien que d'autres angles soient possibles. Leurs dents peuvent être droites, hélicoïdales ou hypoïdes.
Engrenages à vis sans fin
Un engrenage à vis sans fin se compose d'une vis sans fin (un arbre fileté en forme de vis) et d'une roue dentée (un engrenage ressemblant à une roue dentée droite ou hélicoïdale, avec une gorge qui enveloppe la vis sans fin). Il transmet la puissance entre des arbres non sécants, généralement orientés à 90 degrés l'un de l'autre.
Engrenages planétaires (engrenages épicycloïdaux)
Un train d'engrenages planétaires comprend un engrenage central « solaire », plusieurs engrenages « planétaires » qui tournent autour de l'engrenage solaire tout en tournant sur leurs propres axes, un « porte-planètes » qui maintient les engrenages planétaires et une couronne extérieure (ou anneau) avec des dents internes qui s'engrènent avec les engrenages planétaires.
Arbres
Les arbres sont des composants cylindriques fondamentaux d'une réducteur. Ils assurent la transmission du mouvement de rotation et du couple, ainsi que le support des engrenages et autres éléments rotatifs. Ils doivent résister aux moments de flexion, aux contraintes de torsion et parfois aux charges axiales, tout en maintenant un alignement précis.
Arbre d'entrée
L'arbre d'entrée, également appelé arbre de transmission ou arbre d'embrayage (dans le contexte automobile), relie la réducteur au moteur principal (comme un moteur électrique). Il reçoit la puissance de la source et la transmet au train d'engrenages.
Cet arbre tourne à la vitesse du moteur principal et doit supporter le couple initial généré par les engrenages engagés. Les arbres d'entrée comportent généralement des cannelures ou des rainures de clavette pour fixer les engrenages et assurer une transmission de puissance positive. Ils sont souvent creux pour réduire le poids tout en préservant la résistance.
L'arbre de sortie
L'arbre de sortie, souvent appelé arbre principal, transmet le couple et la vitesse modifiés de la réducteur à l'équipement ou à la charge entraînée. Sa vitesse de rotation est déterminée par le rapport de transmission global de la réducteur.
Les arbres de sortie ont généralement un diamètre plus grand que les arbres d'entrée, car ils supportent un couple plus élevé (lorsque la réducteur réduit sa vitesse). Ils sont dotés de dispositifs de fixation tels que des brides, des cannelures ou des rainures de clavette pour la connexion avec la machine entraînée.
Arbre intermédiaire (ou arbre intermédiaire)
Dans de nombreux réducteurs multi-étages, un arbre intermédiaire est parallèle aux arbres d'entrée ou de sortie principaux. Il porte généralement un ensemble de pignons fixes de différentes tailles et sert à transférer le mouvement et le couple entre les différents étages de la démultiplication ou de la surmultiplication, transmettant ainsi efficacement la puissance d'un engrenage à l'autre.
Bearings
Les roulements supportent les arbres rotatifs tout en minimisant les frottements et l'usure. Ils supportent des charges radiales (perpendiculaires à l'axe de l'arbre), axiales (parallèles à l'axe de l'arbre) ou une combinaison des deux.
Roulements à billes
Caractérisés par des éléments roulants sphériques, les roulements à billes sont polyvalents et généralement adaptés aux charges modérées et aux vitesses plus élevées en raison de leur frottement plus faible par rapport aux roulements à rouleaux.
Roulements à rouleaux
Utilisent des éléments roulants cylindriques, coniques, sphériques ou en forme d'aiguille. Ils offrent généralement une capacité de charge supérieure, notamment pour les charges radiales, à celle des roulements à billes de taille similaire.
Roulements
Spécialement conçu pour gérer les charges axiales (poussée) et empêcher le mouvement axial des arbres.
Otaries
Les joints empêchent les fuites de lubrifiant du réducteur tout en prévenant la pénétration de contaminants. Ils préservent l'intégrité du système de lubrification, essentielle à la durée de vie des engrenages et des roulements.
Housing
Le carter de la réducteur renferme et protège tous les composants internes tout en maintenant un alignement précis entre les arbres et les engrenages. Il sert également de réservoir de lubrifiant et offre des points de fixation pour l'ensemble.
