Engrenage conique ou à axes concourants

Engrenages coniques ou à axes concourants.

C'est un groupe important utilisé pour transmettre le mouvement entre deux arbres non parallèles dont les axes sont concourants ; les axes à 90° sont les plus courants. Les surfaces primitives ne sont plus des cylindres mais des cônes (cônes primitifs). Les cônes sont tangents sur une ligne de contact MM' et leur sommet commun est le point S, c'est aussi le point d'intersection des axes de rotation des deux roues.

1. Principaux types

 
Principaux engrenages coniques

a) Engrenages coniques à denture droite :

ce sont les plus simples. La direction des génératrices du profil de la denture passe par le sommet S. Aux vitesses élevées on retrouve les mêmes inconvénients que les engrenages droits à dentures droites (bruits de fonctionne ment, fortes pressions sur les dents...).

b) Engrenages coniques à denture hélicoïdale ou spirale :

ils sont conçus sur le même principe que les engrenages droits. Pour diminuer les bruits aux grandes vitesses et assurer une plus grande progressivité de la transmission, la denture droite est remplacée par une denture spirale (angle de pression usuel α_n =20° ou 14°30', angle de spirale 35°).

c) Engrenages hypoïdes :

variante complexe des précédents, avec les mêmes qualités générales, ils sont à mi-chemin entre les engrenages coniques et les engrenages roue et vis. Les axes des roues sont orthogonaux mais non concourants, les surfaces primitives ne sont plus des cônes mais des hyperboloïdes (forme d'hyperbole). Le glissement ou le frottement entre les dents est élevé.

2. Caractéristiques des engrenages coniques à denture droite

 La taille et la forme de la dent (module m, pas p, d, da, d,, h, ha, h) sont définies à partir du plus grand cercle ou sur l'extrémité la plus large de la denture.

Cas d'arbres perpendiculaires.

Principaux paramètres des roues coniques.

Cône complémentaire :

cône de sommet S'dont les génératrices (S'₂N...), tracées à partir de l'extrémité la plus large de la denture, sont perpendiculaires à celles du cône primitif.

Remarque :

l'étude géométrique d'un engrenage conique (continuité d'engrènement, interférences, glissement...) se ramène à l'étude de l'engrenage droit complémentaire (approximation de Trédgold) de rayons primitifs r'₂, r₁ et de nombre de dents Z^' =2πr'/p.