Dans le domaine des engrenages, l'angle d'attaque est un paramètre essentiel qui influence les performances, l'efficacité et les applications d'un engrenage. La compréhension de l'angle d'attaque est essentielle pour les ingénieurs et les techniciens travaillant avec différents types d'engrenages, des simples engrenages droits aux conceptions hélicoïdales et à chevrons plus complexes.
Cet article explore le concept d'angle d'attaque, sa définition, sa formule de calcul et sa relation avec l'angle d'attaque. angle d'héliceNous examinerons également différents types d'engrenages en fonction de leurs angles d'attaque, y compris les engrenages droits avec un angle d'attaque nul, les engrenages hélicoïdaux avec des angles d'attaque non nuls et les distinctions entre les engrenages hélicoïdaux à droite et à gauche, ainsi que les engrenages hélicoïdaux doubles ou engrenages à chevrons.
Qu'est-ce que l'angle d'attaque
Angle d'attaque, noté comme Ψ (psi) est l'angle entre la ligne d'action de la force exercée par les dents de l'engrenage et un plan perpendiculaire à l'axe de l'engrenage. En d'autres termes, il s'agit de l'angle que forment les dents d'un engrenage hélicoïdal avec l'axe de l'engrenage. L'angle d'attaque est mesuré dans un plan qui comprend l'axe de l'engrenage et un point sur le cercle primitif.
L'angle d'attaque est le résultat de l'angle d'hélice, qui est l'angle entre l'hélice (dent) et l'axe de l'engrenage. L'angle d'hélice est noté comme β (bêta). L'angle d'attaque et l'angle d'hélice sont liés et leur relation dépend du diamètre primitif de l'engrenage.
Formule de calcul de l'angle d'attaque
L'angle d'attaque peut être calculé à l'aide de la formule suivante :
tan(Ψ) = tan(β) × cos(α)Où? :
Ψest l'angle d'attaqueβest l'angle de l'héliceαest la normale angle de pression (généralement 20° ou 25°)
Pour trouver l'angle d'attaque, vous devez connaître l'angle d'hélice et l'angle de pression normal. L'angle d'hélice est déterminé par la conception de l'engrenage et peut être calculé à l'aide du diamètre primitif et de l'attaque (pas axial) de l'engrenage.
Relation entre l'angle d'attaque et l'angle d'hélice
L'angle d'attaque et l'angle d'hélice sont liés, mais ils ne sont pas identiques. L'angle d'hélice est l'angle entre la trace de la dent et un plan perpendiculaire à l'axe de l'engrenage, tandis que l'angle d'attaque est l'angle entre la ligne d'action et un plan perpendiculaire à l'axe de l'engrenage.
La relation entre l'angle d'attaque et l'angle d'hélice est donnée par :
tan(Ψ) = tan(β) × cos(α)Cela signifie que pour un angle d'hélice donné, l'angle d'attaque sera inférieur à l'angle d'hélice. La différence entre les deux angles dépend de l'angle de pression normal.
Types d'engrenages en fonction de l'angle d'attaque
Engrenages droits (angle d'attaque nul)
Les engrenages droits ont des dents parallèles à l'axe de l'engrenage, ce qui entraîne un angle d'attaque nul. Il s'agit du type d'engrenage le plus simple et il est utilisé pour transmettre la puissance entre des arbres parallèles. Les engrenages droits n'ont pas de composante de charge axiale, ce qui signifie qu'ils ne transmettent que des charges radiales.
Engrenages hélicoïdaux (angle d'attaque non nul)
Les engrenages hélicoïdaux ont des dents inclinées par rapport à l'axe de l'engrenage, ce qui entraîne un angle d'attaque non nul. Les dents forment une hélice autour de la circonférence de l'engrenage.
Engrenages hélicoïdaux à droite et à gauche
Les engrenages hélicoïdaux peuvent être classés comme à droite ou à gauche en fonction de la direction de l'hélice. Un engrenage hélicoïdal à droite a des dents qui tournent dans le sens des aiguilles d'une montre lorsqu'elles sont vues de face, tandis qu'un engrenage hélicoïdal à gauche a des dents qui tournent dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.
Le sens de rotation de l'engrenage détermine la direction de la charge axiale. Les engrenages hélicoïdaux à droite génèrent des charges axiales dans la direction de l'axe de l'engrenage, tandis que les engrenages hélicoïdaux à gauche génèrent des charges axiales opposées à la direction de l'axe de l'engrenage.
Engrenages à double hélice (engrenages à chevrons)
Les engrenages à double hélice, également appelés engrenages à chevrons, possèdent deux jeux de dents hélicoïdales qui sont en miroir autour du plan médian de l'engrenage. Un jeu de dents est à droite, tandis que l'autre est à gauche. Les angles d'hélice opposés annulent les charges axiales, ce qui permet d'obtenir un engrenage capable de transmettre des couples plus élevés sans générer de charges de poussée.
