Choisir le bon type d'engrenage à vis sans fin pour votre application peut s'avérer complexe. Face aux options avec ou sans gorge, comment savoir laquelle est la plus adaptée ?
L'utilisation d'un mauvais type d'engrenage à vis sans fin peut entraîner une réduction de l'efficacité, une usure prématurée et même une panne catastrophique. Ne risquez pas les performances de votre machine en faisant un choix mal informé.
Dans cet article, nous détaillerons les principales différences entre les engrenages à vis sans fin avec et sans gorge, notamment leur conception, leur capacité de charge, leur rendement et leurs applications idéales. Fort de ces connaissances, vous pourrez choisir en toute confiance la solution d'engrenage à vis sans fin la mieux adaptée à vos besoins spécifiques.
Qu'est-ce qu'un engrenage à vis sans fin à gorge
Un engrenage à vis sans fin à gorge est constitué d'une vis sans fin et d'une roue à vis sans fin, la roue à vis sans fin présentant une « gorge » ou un évidement concave autour de sa circonférence. Cette gorge offre une plus grande surface de contact entre la vis sans fin et les dents de la roue à vis sans fin. La vis sans fin conserve une forme cylindrique.
Dans un engrenage à vis sans fin à gorge, la vis sans fin se trouve à l'intérieur de la gorge de la roue à vis sans fin. Cela permet à davantage de dents d'être en contact à la fois par rapport aux conceptions sans gorge. La gorge est usinée avec précision pour correspondre au profil de la vis sans fin.
Qu'est-ce qu'un engrenage à vis sans fin sans gorge
Les engrenages à vis sans fin sans gorge, également appelés engrenages à vis sans fin cylindriques, sont dotés d'une roue à vis sans fin sans gorge encastrée. La roue à vis sans fin a des dents droites et son diamètre extérieur est un cylindre droit correspondant au diamètre de la racine des dents.
Dans les modèles sans gorge, la vis sans fin s'engage avec les dents de la roue à vis sans fin sur un seul point ou une seule ligne de contact. La vis sans fin elle-même est un cylindre complet sans aucune modification de profil pour s'adapter à une gorge.
Les engrenages à vis sans fin sans gorge sont plus simples à fabriquer que les versions à gorge. La roue à vis sans fin nécessite notamment un usinage moins complexe. Cependant, ils ont une surface de contact plus faible entre les engrenages.
Différence clé entre les engrenages à vis sans fin à gorge et sans gorge
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Dans les engrenages à vis sans fin à gorge, la vis cylindrique se trouve à l'intérieur de la gorge encastrée de la roue à vis sans fin. Une plus grande partie de la circonférence de la vis sans fin est en prise avec la roue par rapport aux modèles sans gorge.
Dans le cas d'engrenages à vis sans fin sans gorge, la vis sans fin est un simple cylindre qui entre en contact tangentiellement avec les dents de la roue à vis sans fin. Aucune partie de la vis sans fin ne se trouve à l'intérieur de la roue.
Roue à vis sans fin
Les roues à vis sans fin à gorge présentent un évidement concave usiné sur toute la circonférence. Cette gorge épouse le profil de la vis sans fin, lui permettant de se loger à l'intérieur de la roue et de maintenir le contact sur plusieurs dents simultanément.
Les roues à vis sans fin sans gorge ne présentent pas ce creux, mais plutôt un diamètre extérieur cylindrique droit. Cela permet d'obtenir une seule ligne de contact avec la vis sans fin.
Contact
Les engrenages à vis sans fin à gorge ont une plus grande surface de contact entre la vis sans fin et la roue. La vis sans fin se trouve à l'intérieur de la gorge et engage plusieurs dents de la roue à la fois. Cela répartit la charge sur une zone plus large.
Dans les conceptions sans gorge, le contact entre les engrenages se produit en un seul point ou une seule ligne. La vis sans fin s'engage tangentiellement dans les dents de la roue à vis sans fin. Les engrenages sans gorge s'appuient sur cette zone de contact limitée pour transmettre la puissance.
Capacité de charge
La zone de contact plus large des engrenages à vis sans fin à gorge leur permet de transmettre des charges plus importantes et de tolérer des forces plus élevées. La gorge concave et la vis sans fin enveloppée offrent une plus grande surface pour répartir la force et résister à l'usure.
Les engrenages à vis sans fin sans gorge ont une capacité de charge plus faible en raison de leur surface de contact plus petite. Le point d'engagement unique entre la vis sans fin et la roue limite la force qui peut être transmise.
Efficacité
Les engrenages à vis sans fin à gorge fonctionnent généralement avec un rendement plus élevé que les modèles sans gorge. La plus grande surface de contact réduit l'action de glissement et la friction entre les dents. Les modèles à gorge peuvent atteindre des rendements de 50 à 90 % selon la configuration exacte.
Les engrenages à vis sans fin sans gorge ont une action de glissement plus importante entre les engrenages, ce qui augmente la friction et la génération de chaleur. Un seul point de contact entraîne également une contrainte de contact hertzienne plus élevée. Par conséquent, ils ont généralement des rendements de 30 à 50 %.
Résistance à l'usure
La zone de contact plus large et la contrainte ponctuelle plus faible des modèles à gorge les rendent plus résistants à l'usure. La charge est répartie sur une plus grande surface, ce qui réduit la contrainte sur chaque dent.
Les engrenages à vis sans fin sans gorge sont sujets à une usure plus rapide en raison de la contrainte de contact plus élevée au point. Les dents subissent plus de force et de frottement car la charge entière est transmise par un seul point de contact.
Applications
Les engrenages à vis sans fin à gorge sont couramment utilisés pour les applications qui nécessitent une capacité de charge élevée, des charges de choc, des vitesses plus faibles ou des démarrages et des arrêts fréquents. La résistance à l'usure et l'efficacité supérieure des modèles à gorge les rendent adaptés aux besoins de transmission de puissance plus exigeants.
Les engrenages à vis sans fin sans gorge sont excellents dans les applications à faible charge où le coût et la simplicité sont prioritaires par rapport aux performances. La complexité de fabrication réduite des conceptions sans gorge les rend économiques pour la transmission de puissance de base à des forces et des vitesses plus faibles.
