Engrenage conique de rapport élevé

[Yoenn]

Bonjour,

Dans le cadre d'un projet étudiant de mécatronique (voiture électrique à très basse consommation), je cherche à réaliser un couple conique sur mesure dans un matériau type Delrin. Dans l'optique de maximiser de façon draconienne le rendement de la transmission, il faudrait si possible éviter d'ajouter une roue intermédiaire, ce qui impose d'avoir un rapport de transmission de 14:1 directement. Ce rapport est très élevé et on m'a mis en garde sur la faisabilité d'un tel engrenage, bien que mes recherches n'aient rien trouvé à ce sujet. Excepté sur cette page, qui évoque une limite de 10:1 mais sans précision.

J'ai essayé de modéliser cet engrenage sur un logiciel de CAO qui n'a pas signalé de problème, il s'agit donc peut-être d'une contrainte de fabrication.

Quelqu'un saurait-il m'éclairer plus précisément sur la raison de cette hypothétique limite en rapport, afin de savoir si nous serons contraints de réfléchir à un autre moyen de transmission ?

À toute fin utile, je précise que nous avons peu de contraintes sur le dimensionnement de l'engrenage, la roue dentée ne devant simplement pas excéder 25 cm en diamètre, que la puissance délivrée est d'environ 200W avec une fréquence de rotation au niveau du pignon inférieure à 4000 tr/mn.

En vous remerciant,

Yoenn
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[yaadno]

bonjour:dans mes lointains souvenirs il me semble qu'au dela d'un certain rapport on rencontre des pb de continuité d'engrènement que l'on peut surmonter mais alors on fragilise la denture;je parle des engrenages taillés;d'ailleurs,dans les catalogues de fabricants on dépasse rarement des rapports de 5/1;
il va falloir sans doute penser engrenage droit;
cdlt

[cherbe]

À toute fin utile, je précise que nous avons peu de contraintes sur le dimensionnement de l'engrenage, la roue dentée ne devant simplement pas excéder 25 cm en diamètre,

Ça c'est une sacrée contrainte si tu parles du grand pignon car : 25 / 14 = 1.79
Il est impossible de tailler un si petit pignon avec des dents assez nombreuses et assez solides.
Si la contrainte d'encombrement est incontournable, je ne vois pas d'autre solution qu'un train épicycloïdal.
Il y a bien le système à vis entrainant la roue dentée comme sur les lève-vitres mais je n'en ai jamais vu monté sur des systèmes tournant longtemps.
Sans contrainte d'encombrement, je ne vois pas d'objection à un rapport de pignon 14/1. Cela n'a plus cours aujourd'hui mais existait sur de nombreuses machines industrielles comme les treuils ou les très grosses pompes à piston, machines qui tournent à très bas régime donné le plus souvent par un moteur électrique à 1500 t/mn.

[Jaunin]

Bonjour, Yoenn,
Encore bienvenu sur le forum de Futura-Sciences.
Comment avez-vous fais et sur quel logiciel :

J'ai essayé de modéliser cet engrenage sur un logiciel de CAO qui n'a pas signalé de problème

Cordialement.
Jaunin__

http://www.cetim.fr/fr/Mecatheque/Ve...ges-plastiques

http://docplayer.fr/13788230-Manuel-...nt-delrin.html

http://ricaube.profweb.ca/Les_polyme...es/L12565f.pdf

[A voir en vidéo sur Futura]

[antek]

Dans le cadre d'un projet étudiant de mécatronique (voiture électrique à très basse consommation), je cherche à réaliser un couple conique . . .

Peut-être HS, mais dans ce cas pourquoi ne pas utiliser un moteur dans chaque roue ?

[Yoenn]

Merci pour ces réponses.

Il s'agit d'Autodesk Inventor 2016. J'ai utilisé l'outil générateur d'engrenage conique en indiquant les propriétés du matériau.



@antek je ne suis pas sûr de bien comprendre... Mais de toutes façons les moteurs sont une donnée du problème puisque nous les avons déjà et n'en changeront pas cette année.

[antek]

@antek je ne suis pas sûr de bien comprendre... Mais de toutes façons les moteurs sont une donnée du problème puisque nous les avons déjà et n'en changeront pas cette année.

Pour minimiser la consommation je suggèrais de supprimer la transmission.
Un moteur en prise directe par roue.

[Enthalpy]

Dans tous les engrenages, pas seulement coniques, le rapport est limité à beaucoup moins que 14, et même 10 ne se fait pas en un étage chez les fournisseurs spécialisés. C'est une limite de hauteur des dents qui coinceraient sinon, de nombre de dents en prise, et d'autres facteurs contradictoires.

Les engrenages sont difficiles à concevoir et fabriquer, tout comme les joints d'étanchéité, les paliers lisses et les roulements. Leur fabrication demande des outils plus chers que l'objet produit. Faire des engrenages soi-même est courir vers les ennuis, d'abord pour la durabilité. Mieux vaut acheter sur catalogue et admettre que ce qui n'est pas proposé serait mauvais.

[cherbe]

Dans tous les engrenages, pas seulement coniques, le rapport est limité à beaucoup moins que 14, et même 10 ne se fait pas en un étage chez les fournisseurs spécialisés.

bonjour
Sur cette image, le rapport est bien supérieur à 10. Ces machines ont tourné pendant plusieurs décennies.

[yaadno]

bonjour:effectivement,mais il faudrait voir la dimension mini du pignon;dans le même genre on pourrait citer le pignon et la roue de la bétonnière ,mais là,on se fiche du bruit et du rendement;
En ce qui concerne le pb de notre ami,je maintiens que l'on ne peut dépasser un rapport de 5;et compenser les poussées axiales,çà influe aussi sur le rendement;donc,la question d'un train d'engrenage avec une perte de rendement supplémentaire est à étudier;
cdlt

[Forthman]

un moteur par roue ça peut le faire, sachant qu'avec des roues de voiture classique on est à un peu moins de 1000trs/min pour 100Km/h

[Jaunin]

Bonjour,
C'est juste pour information.
Cordialement.
Jaunin__

http://www.diequa.com/products/produ...iralbevel.html