Comment sélectionner une boîte de réducteur de vitesse

Une boîte de réducteur de vitesse est plus connue sous le nom de réducteur de vitesse ou de boîte de vitesses. C'est un mécanisme qui contrôle le couple de sortie et la vitesse d'une machine, généralement un moteur. En ajustant le couple et la vitesse, une machine peut mieux tirer parti de sa puissance pour une plus large gamme d'applications. Les boîtes de démultiplication sont utilisées dans de multiples environnements industriels tels que les lignes d'assemblage, les lignes de production en tant que partie des convoyeurs. Outre l'utilisation industrielle, les réducteurs de vitesse sont également couramment considérés dans l'industrie automobile comme la partie essentielle d'une boîte de vitesses. Pour sélectionner le bon réducteur pour une application particulière, les principales considérations peuvent apparaître comme suit :

• Vitesse et puissance d'entrée
• Vitesse de sortie souhaitée ou couple de sortie souhaité
• Caractéristiques d'utilisation ; heures par jour, un type de choc ou de vibration dans le système
• Le degré de force de cisaillement
• Configuration de l'unité, entrée d'arbre ou entrée d'alésage creux, sortie d'arbre ou sortie d'alésage creux
• Unité orientation, par ex. pour un engrenage à vis sans fin à angle droit, vis sans fin au-dessus ou au-dessous de la vis sans fin, arbres horizontaux ou verticaux
• Matériaux spéciaux ; peintures résistantes à la corrosion, boîtier et arbres en acier inoxydable
• Facteur de service

Pourquoi le facteur de service est-il important ?

Le point de départ pour la plupart des fabricants de boîtes de vitesses est de définir un facteur de service. Cet outil est utilisé pour corriger des problèmes tels que le type d'entrée, les heures d'utilisation par jour et tout choc ou vibration pouvant être présent dans l'application. Une application avec des impacts irréguliers, comme le meulage, nécessitera un facteur de service plus élevé qu'une application chargée uniformément. De même, un appareil utilisé occasionnellement aura un facteur inférieur à celui utilisé 24h/24.

Qu'est-ce que cela signifie par classe de service ?

Après avoir déterminé ce facteur, il définira la classe de service. Une unité alimentée par un moteur à courant alternatif ordinaire entraînant un convoyeur à vitesse constante chargé uniformément pendant 20 heures par jour serait normalement de classe de service 2. Les fabricants de boîtes de vitesses fournissent des graphiques basés sur la classe de service. Pour utiliser ce graphique, vous devez connaître la puissance d'entrée, la classe de service et le rapport souhaité. Notre exemple concerne un moteur de 2 ch et la nécessité d'un rapport de 15 :1. Pour utiliser le tableau, trouvez le point où 2 hp et le rapport 15:1 se croisent, une unité de taille 726 est sélectionnée.

Suivant le système de numérotation des produits du fabricant, la taille d'unité 726 définit une unité qui a un espacement central de 2,62 . Pour confirmer la sélection et confirmer un couple ou un niveau de vitesse spécifique, les fabricants fourniront des graphiques montrant ces valeurs. Un diagramme montrera les valeurs pour l'entrée d'un moteur avant de type C (bride) ou de moteurs couplés directement (sans bride). Cela vérifie qu'avec une réduction de 15:1, la boîte de vitesses à bride 726 fournira 116,7 tr/min de puissance, et lorsqu'elle est utilisée avec un moteur de 2 ch, elle fournira jusqu'à 994 lb de couple.

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Qu'est-ce que la charge transversale ?

Après avoir sélectionné la taille de l'unité, le catalogue ou le site Web du fabricant de la boîte de vitesses indiquera la valeur de la charge latérale maximale acceptable pour cette unité de la taille spécifiée. Si la charge d'application est supérieure à la valeur autorisée, il peut être nécessaire d'agrandir la boîte de vitesses pour tenir compte de la charge latérale.

Montage du boîtier réducteur de vitesse

À ce stade, la taille et les capacités de l'unité ont été définies, l'étape suivante consiste donc à définir les propriétés d'assemblage de l'unité. Bien qu'il existe plusieurs configurations de montage courantes, les fabricants de réducteurs proposent une large gamme d'options pour chaque taille d'unité.

Le montage le plus courant peut être une entrée à bride avec un trou creux pour un moteur à châssis en C en combinaison avec un arbre de sortie s'étendant vers la gauche, mais il existe de nombreuses autres possibilités. Des options telles que le montage de pieds au-dessus ou au-dessous du corps de boîte de vitesses, des sorties vides et une configuration d'entrée et de sortie sont possibles. Tous les fabricants de boîtes de vitesses fournissent leurs options de montage ainsi que des informations sur les dimensions dans les catalogues et sur les sites Web.

Graisse, joints et moteurs

La plupart des fabricants offrent la possibilité d'expédier la boîte de vitesses remplie de lubrification (dans la plupart des cas, les unités sont expédiées vides par défaut et permettent aux clients de les remplir sur place). Comme de nombreuses boîtes de vitesses sont finalement montées sur un moteur à châssis en C, de nombreux fabricants proposeront également le service d'intégration du moteur dans la boîte de vitesses et d'expédition de l'ensemble en une seule unité.

Types d'engrenages

Les engrenages à vis sans fin qui utilisent la rétroaction par glissement réduisent la vitesse, provoquent un plus grand contact avec les dents et augmentent la friction. Cette plus grande friction génère plus de chaleur et un lubrifiant plus épais (viscosité plus élevée) serait approprié pour cette application. En revanche, un engrenage hélicoïdal utilisant un accouplement à roulement est plus efficace, et des lubrifiants moins visqueux sont plus adaptés. Notez que des vitesses plus élevées (unités avec un coefficient inférieur) produisent plus de chaleur, et les indices de viscosité peuvent devoir changer en conséquence.

Pour tout type d'engrenage, l'environnement de fonctionnement et la température ambiante auront un effet sur les changements qui affectera la sélection de la viscosité appropriée du lubrifiant. Des températures de fonctionnement plus élevées nécessitent des graisses avec des viscosités plus élevées car la résistance à l'écoulement diminue à mesure que l'huile se réchauffe.

Choisir le bon réducteur de vitesse

Tous les fabricants fournissent des manuels d'instructions avec leurs produits. Ces fabricants ont effectué des tests en laboratoire pour déterminer la viscosité de l'huile appropriée aux conditions de fonctionnement. Généralement, la plupart des unités à engrenages hélicoïdaux fonctionnant dans un environnement industriel à 40 ° C (104 ° F) fonctionneront bien avec SAE10W pour des vitesses plus élevées (3000 tr / min) à SAE 40 pour des vitesses plus faibles. Des températures ambiantes plus basses déplaceraient cette plage de SAE 10W à SAE 20W. Pour les réducteurs à vis sans fin, SAE140 (600W) conviendrait à des températures ambiantes de 40 °C, tandis que des poids plus élevés seraient nécessaires pour des températures plus élevées.

Lorsque l'on compare un réducteur de vitesse à une boîte de vitesses, la terminologie est souvent la seule différence. En effet, tous les réducteurs de vitesse sont des boîtes de vitesses. Cependant, toutes les boîtes de vitesses ne sont pas des réducteurs de vitesse. Cela peut sembler un peu compliqué, mais c'est en fait assez simple.

Les réducteurs de vitesse sont des transmissions à engrenages entre le moteur et la machine. Le but du réducteur de vitesse est de réduire la vitesse de rotation transmise entre ces deux extrémités. Les réducteurs de vitesse prennent le couple généré par le moteur (entrée) et le multiplient. Deuxièmement, les réducteurs de vitesse, comme leur nom l'indique, réduisent la vitesse (vitesse de rotation de sortie) de l'entrée afin que la sortie soit à la bonne vitesse.

Le terme "boîte de vitesses" est simplement un terme générique pour un train d'engrenages entre un moteur et une machine. Par conséquent, tous les réducteurs de vitesse sont des boîtes de vitesses. Cependant, toutes les boîtes de vitesses ne réduisent pas la vitesse d'entrée. Bien que cela ne soit pas courant, les boîtes de vitesses peuvent en fait être conçues pour augmenter la vitesse d'entrée. Le type de boîte de vitesses le plus courant est de loin les réducteurs de vitesse, mais il ne serait pas correct de dire que toutes les boîtes de vitesses sont des réducteurs de vitesse.