Principes des dessins d'engrenages
Introduction
Les engrenages sont des éléments de machines utilisés pour transmettre le mouvement et la puissance.
À l'exception de l'engrenage droit et de la crémaillère, la puissance est transmise par l'engrènement successif des dents d'un engrenage monté sur un arbre rotatif avec celles d'un second engrenage monté sur un autre arbre rotatif. L'engrenage droit et la crémaillère (Fig. 19-2D) permettent de transformer un mouvement rotatif en mouvement linéaire (ou rectiligne).
Le principe des engrenages peut être mieux compris en comparant les deux cylindres ou roues illustrés à la Fig. 19-1 A. Dans ce cas, les cylindres, montés sur des arbres parallèles, roulent ou tournent en contact l'un avec l'autre.
Fig. 19-1. Roues de friction et engrenages droits
Le plus petit
cylindre, dont le diamètre est deux tiers de celui de l'autre, effectuerait
trois tours pour deux tours du plus grand cylindre. La vitesse du cylindre de 5
cm de diamètre serait alors une fois et demie supérieure à celle du cylindre de
7,5 cm de diamètre.
Ainsi, le rapport de vitesse du petit cylindre par rapport au grand cylindre serait de 3 à 2. Le rapport de vitesse du grand cylindre par rapport au petit cylindre serait l'inverse, soit de 2 à 3.
REMARQUE : Ces rapports peuvent également s'écrire 3:2 ou 3/2 et 2:3 ou 2/3.
Les cylindres aux bords lisses, comme ceux illustrés à la figure 19-1 A, glisseraient. Pour éviter ce glissement, des dents sont taillées sur les bords, comme illustré à la figure 19-1B. Les dents d'un engrenage s'engrènent ou s'imbriquent dans les espaces entre les dents de l'autre engrenage.
On peut considérer les engrenages comme des cylindres dont les bords sont taillés.
De deux engrenages fonctionnant ensemble, celui qui a le plus petit nombre de dents est toujours appelé pignon. Celui qui a le plus grand nombre de dents est appelé roue dentée. Lorsqu'un pignon entraîne un engrenage, la vitesse est réduite.
L'inverse est également vrai ; un engrenage entraînant un pignon augmente la vitesse. Les ingénieurs ont largement exploité ce principe.
Les engrenages sont couramment utilisés dans les machines industrielles et commerciales, les moteurs à essence et diésel, et dans de nombreuses autres applications.
Matériaux des engrenages