Cet article explique ce que sont les engrenages coniques et à quoi ils servent. Ainsi, vous découvrirez quels sont les différents types d’engrenages coniques, leurs avantages et leurs applications.
Qu'est-ce qu'un engrenage conique ?
Un engrenage conique est une roue dentée dont les dents sont de forme conique. Autrement dit, les engrenages coniques sont un type d’engrenages qui ont la forme d’un tronc de cône.
La principale caractéristique des engrenages coniques est qu’ils permettent de transmettre un mouvement de rotation entre deux axes sécants. Bien que les axes d’un système d’engrenages coniques soient normalement perpendiculaires, ils peuvent également être conçus pour fonctionner sous un autre angle.
Généralement, les engrenages coniques sont fabriqués en fonte, en alliages d'acier ou en aluminium. Cependant, en fonction de l'utilisation des engrenages coniques, ils peuvent également être fabriqués avec des matériaux non métalliques, bien que cela soit très rare.
Types d'engrenages coniques
Les types d'engrenages coniques sont :
- Engrenages coniques à dents droites : type d'engrenage conique à dents droites.
- Engrenages coniques à dents hélicoïdales – Un type d'engrenage conique dont les dents sont inclinées.
- Engrenages coniques à dents en spirale : type d'engrenage conique dont les dents ont une forme en spirale.
- Engrenages coniques hypoïdes : type d'engrenage conique dont la surface primitive est hyperbolique.
Chaque type d'engrenage conique est expliqué en détail ci-dessous et vous pourrez également voir un exemple de chaque type d'engrenage conique.
Engrenages coniques à dents droites
Les engrenages coniques à dents droites sont des engrenages coniques dont les dents sont de forme droite, comme leur nom l'indique. Généralement, les arbres des engrenages coniques à dents droites fonctionnent à angle droit, mais un angle de 45º, 60º ou 70º est également possible.
Ce type d'engrenages coniques est le moins utilisé car il produit le plus de bruit et de vibrations. Par exemple, ils sont utilisés dans les montres, les perceuses, les machines de fabrication ou les distributeurs automatiques.
Engrenages coniques à dents hélicoïdales
Les engrenages coniques à dents hélicoïdales ont des dents inclinées par rapport à leur axe de rotation. Parce qu'ils ont des dents hélicoïdales, ils font moins de bruit que les engrenages coniques à dents droites.
Ce type d'engrenages coniques est utilisé dans les transmissions d'essieu arrière des véhicules automobiles.
Engrenages coniques en spirale
Les engrenages coniques en spirale ont des dents en forme de spirale, c'est-à-dire que les dents des engrenages sont courbées.
Comme les dents sont courbées, la transmission du mouvement est plus progressive et le contact entre les dents est plus important. De même, ils réduisent les vibrations et le bruit générés par ce type d’engrenages.
Les engrenages coniques en forme de spirale sont souvent utilisés pour transmettre des vitesses angulaires élevées, par exemple dans le mécanisme d'une moto.
Engrenages coniques hypoïdes
Les engrenages coniques hypoïdes sont similaires aux engrenages coniques en forme de spirale, mais la surface primitive des dents est hyperbolique et non conique.
Ce type d'engrenages coniques est très utile pour transmettre de faibles vitesses de rotation et des couples élevés. Ils sont largement utilisés dans le secteur automobile, par exemple sur les essieux arrière des gros camions.
Avantages et inconvénients des engrenages coniques
Maintenant que nous avons vu la définition de l'engrenage conique et les différents types d'engrenages coniques, voyons quels sont les avantages et les inconvénients de ce type d'engrenages.
Avantages des engrenages coniques :
- Les engrenages coniques permettent de changer la direction de l'axe de rotation.
- De plus, la vitesse angulaire transmise peut également être augmentée ou diminuée en modifiant le nombre de dents sur la roue motrice et la roue menée.
- Les engrenages coniques peuvent être utilisés pour transmettre des vitesses angulaires moyennes et faibles.
Inconvénients des engrenages coniques :
- Un pignon à dents coniques est conçu pour fonctionner avec sa roue complémentaire et aucune autre.
- Les roulements à engrenages coniques doivent pouvoir résister à des contraintes élevées.
- Les engrenages coniques doivent être montés avec précision.
Applications des engrenages coniques
Les engrenages coniques ont une grande variété d'applications industrielles. Ainsi, ce type d’engrenages est utilisé dans des domaines d’ingénierie très différents, de la robotique au secteur aérospatial.
Par exemple, les engrenages coniques sont utilisés dans les machines qui doivent changer l'axe de rotation dans un très petit espace, comme les perceuses ou les robots avec des mouvements différents.
De même, le système mécanique d'un hélicoptère utilise également plusieurs engrenages coniques, car il doit faire tourner différents arbres avec des orientations différentes.