Quels sont les critères de sélection pour choisir un réducteur de vitesse ?

Que sont les réducteurs ?

Les réducteurs servent à adapter les caractéristiques (couple et vitesse) des axes d'entrée et de sortie d'un mécanisme, généralement un moteur ou une motorisation. Le couple décrit la force traduite d'un axe linéaire à un axe de rotation. En modifiant la sortie force/vitesse, le fonctionnement d'une machine peut être contrôlé avec précision et de meilleurs résultats obtenus.

Un bref sur le couple et la vitesse

Les réducteurs augmentent le couple d'un moteur et permettent ainsi à l'organe de ramassage de tourner sous l'influence du nouveau couple. Les fabricants de réducteurs indiquent parfois le couple minimum et maximum (exprimé en Newton mètres, Nm) que chacun de leurs produits peut supporter. La densité de couple varie avec le réducteur de vitesse. Par exemple, les engrenages planétaires ont une densité de couple élevée.

Un autre but du réducteur de vitesse est de réduire la vitesse du moteur et nous vous recommandons de prendre en compte le rapport de vitesse idéal pour votre application. Basé sur la vitesse du moteur, le facteur de réduction est utilisé pour déterminer la vitesse de sortie du moteur. Ces informations sont également indiquées par les fabricants sur les pages de leurs produits. Elle est donnée en tours par minute.

Les arbres d'entrée et de sortie du réducteur peuvent être coaxiaux, parallèles ou orthogonaux. Vous devez vous demander quel type de réducteur est le plus adapté à votre application. Cela dépend de l'utilisation prévue.

Types de réducteurs de vitesse

Il existe quatre principaux types de réducteurs :les engrenages planétaires, les engrenages à vis sans fin, les engrenages droits et les réducteurs à engrenages coniques. Chaque réducteur a ses avantages et ses inconvénients. Vous devrez choisir celui qui convient le mieux à votre utilisation prévue. Par exemple, si vous recherchez un bon niveau de performance, vous devriez peut-être envisager un engrenage planétaire au lieu d'un engrenage conique.

Les principaux types de réducteurs

• réducteurs planétaires
• réducteurs à vis sans fin
• réducteurs à couple conique

Quand devez-vous utiliser un réducteur planétaire ?

L'une des principales caractéristiques des engrenages planétaires est l'assemblage coaxial. Ce type de montage réduit considérablement le montage d'un tel réducteur. Outre la taille compacte, les autres avantages des réducteurs planétaires sont un rendement élevé, une faible garde au sol et un rapport couple/poids élevé. D'autre part, leur construction complexe et coûteuse nécessite une maintenance spécialisée.

Nous recommandons les engrenages planétaires pour les applications à forte accélération (robotique) ainsi que pour les applications à faible vitesse mais à couple élevé (fours rotatifs industriels). Ils sont également largement utilisés dans les centres d'usinage et autres machines-outils ainsi que les machines mobiles utilisées dans les travaux publics et agricoles.

Qu'est-ce qui est bien avec les engrenages droits ?

Les réducteurs à engrenages à engrenages droits sont considérés comme le type le plus courant et conviennent aux applications générales. Les traces de dents des engrenages droits sont droites et chaque trace est parallèle à l'axe de rotation. La simplicité de sa conception le rend facile et rentable à fabriquer, c'est pourquoi les réducteurs à engrenages droits sont préférables dans toutes les industries.

Le principal avantage d'un ensemble de réducteurs à engrenages droits est qu'il fournit jusqu'à 50 % de couple en plus que les réducteurs planétaires à engrenages droits équivalents. La transmission du couple et de la vitesse est simple et donc efficace, ce qui rend l'unité idéale pour les applications à grande vitesse, augmentant généralement la vitesse. Cependant, les traces de vitesse droites provoquent inévitablement des bruits plus forts lorsque les vitesses changent et s'engagent.

Quand devriez-vous utiliser un réducteur à vis sans fin ?

Les réducteurs à vis sans fin ont des arbres d'entrée et de sortie perpendiculaires. Ils sont généralement utilisés pour des applications nécessitant des rapports de démultiplication très élevés. Le mécanisme des réducteurs de vers est irréversible. Cela signifie que l'escargot ne peut pas conduire le ver. L'avantage de ce mécanisme irréversible est qu'il offre un niveau de sécurité du système plus élevé. Les engrenages à vis sans fin sont moins chers que les engrenages planétaires et sont également plus silencieux. Les réducteurs à vis sans fin ne vibrent pas, ils génèrent donc peu de bruit et sont plus confortables à utiliser.

Cependant, comme les réducteurs planétaires, les réducteurs à vis sans fin chauffent rapidement en raison de leur compacité. Ils ont également des niveaux de performance variables. Vous pouvez améliorer les performances en combinant le réducteur à vis sans fin avec d'autres boîtes de vitesses et transmissions. Les réducteurs à vis sans fin sont idéaux pour les convoyeurs, les treuils et la manutention.

Quand doit-on utiliser un engrenage conique ?

La principale caractéristique des réducteurs à engrenages coniques est leur renvoi coudé qui permet à l'utilisateur de changer le système de rotation de la machine. Cela vous permettra de passer du système de rotation latérale au système de rotation longitudinale. Les engrenages coniques sont compacts et robustes. Une telle unité peut gérer une puissance élevée. Par conséquent, si vous avez besoin d'un couple élevé, nous vous recommandons de choisir cette technologie. La solidité de leur denture leur permet d'être utilisés avec des moteurs triphasés asynchrones, synchrones ou des servomoteurs asynchrones.

Les pignons coniques sont silencieux, ce qui rend leur utilisation agréable. De plus, ils offrent un haut niveau de performance et sont économes en énergie. Cependant, leur niveau d'efficacité reste inférieur à celui des engrenages planétaires. Les engrenages coniques sont également très coûteux et nécessitent un entretien difficile. Les engrenages coniques sont généralement utilisés dans les convoyeurs de grande puissance, mais aussi dans les engins mobiles utilisés dans l'agriculture ou les travaux publics.

Comment calculer les dimensions d'un réducteur ?

Pour calculer les dimensions du réducteur, vous devez sélectionner le bon arbre. Il existe trois orientations d'arbre différentes :orthogonale, coaxiale et parallèle.

Si le réducteur a une orientation d'arbre perpendiculaire, les arbres d'entrée et de sortie sont perpendiculaires. C'est souvent le cas des réducteurs à couple conique et des engrenages à vis sans fin. L'orientation orthogonale de l'arbre est également utilisée dans les installations industrielles et les ponts différentiels dans les voitures. Si la boîte de vitesses a une orientation d'arbre coaxial, les arbres d'entrée et de sortie sont alignés. C'est le cas par exemple des réducteurs ou réducteurs planétaires utilisés dans les moteurs et les turbopropulseurs utilisés dans l'industrie aéronautique. Si le réducteur a une orientation d'arbre parallèle, les arbres d'entrée et de sortie sont parallèles.