(via https://www.youtube.com/watch?v=ra0cnqFiwY8)
COMMENT C'EST FAIT - Les Engrenages
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Un engrenage est un système mécanique composé de deux roues dentées engrenées servant :
soit à la transmission du mouvement de rotation entre elles
soit à la propulsion d'un fluide (on parle alors de pompe à engrenages).
Dans le cas de la transmission de mouvement, les deux roues dentées sont en contact l’une avec l’autre et se transmettent de la puissance par obstacle. Un engrenage est composé d’un pignon, c’est ainsi que l’on nomme la seule roue ou la roue la plus petite, et d’une roue, d’une crémaillère, d’une couronne ou d'une vis. Quand plus de deux roues dentées sont présentes, on parle de train d’engrenages.
Le profil le plus répandu, en mécanique générale, est le profil en développante de cercle utilisé le plus souvent en mécanique générale ; le profil en épicycloïde était utilisé le plus souvent dans les mécanismes horlogers.
On distingue différents types de dentures :
les dentures droites ;
les dentures hélicoïdales ;
les dentures à chevrons (Citroën) ;
les engrenages à collets.
De même, il existe plusieurs types d’engrenages:
les engrenages à axes parallèles;
à axes concourants ;
à axes non concourants - dont font partie les engrenages à roue et vis sans fin - et les engrenages à pignon et crémaillère.
Le plus vieux mécanisme à engrenage connu est la machine d'Anticythère.
En horlogerie, ne pas confondre avec mobile, assemblage d'une roue montée sur son pignon.
L'engrenage est l'une des huit machines simples. Les engrenages sont utilisés dans toutes les branches de la mécanique pour transmettre des mouvements, de l’horlogerie jusqu’aux réducteurs de l’industrie lourde. La transmission se fait avec un très bon rendement énergétique étant donné qu'il est généralement supérieur à 95 % dans des conditions correctes de montage et de lubrification en service.
Le rapport de vitesses angulaires obtenu entre l’entrée et la sortie, également connu sous les dénominations de « rapport d'engrenage » et « rapport de transmission », ne dépend que des nombres de dents des roues en contact. Il est également égal au rapport des rayons, et, a fortiori, des diamètres des roues (au signe près).
Pour des transmissions à grand entraxe, en regard de la dimension des pièces, on préférera une chaîne, une courroie ou une cascade d’engrenages.
Les termes suivant sont employés dans la suite de l’article :
Denture : partie dentée d’une pièce mécanique.
Profil : il s'agit de la forme, dans une section droite, du flanc d’une dent.
Module : paramètre dimensionnel générateur relatif à la périodicité des dents donc à leur taille.
Engrenage : ensemble de deux ou plusieurs pièces mécaniques comportant des dentures et destinées à engrener ensemble.
Engrenage à axes parallèles : engrenages dont les axes sont parallèles.
Engrenage concourant : engrenages dont les axes ont un point d’intersection.
Engrenage gauche : engrenage dont les axes ne sont ni parallèles, ni concourants à la rotation
Rapport de transmission (R) : rapport de la vitesse angulaire de sortie sur la vitesse d’entrée, soit aussi nombre de dents de l’entrée - dit menant - sur le nombre de dents de la sortie - dit mené - de l’engrenage. Si R est supérieur à 1 on parle de multiplicateur, si R est inférieur à 1 on parle de réducteur.
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