antibacklash

Le jeu est le mou ou le jeu indésirable entre des pièces d'accouplement, le plus souvent entre une dent d'engrenage et son partenaire d'engrènement, ou dans un filetage de vis et son écrou. Lorsqu'un engrenage inverse sa direction ou qu'une vis-mère change de sens, ce mou doit d'abord être rattrapé avant que la pièce entraînée ne réponde. Il en résulte un décalage, un à-coup ou un mouvement perdu qui nuit à la précision du positionnement, de la mesure et du contrôle. Les conceptions antijeu éliminent cet écart en utilisant des ressorts, des composants doubles ou une précharge pour maintenir les surfaces d'accouplement en contact constant.

Le mécanisme antijeu le plus largement utilisé pour les engrenages est l'engrenage fendu ou la paire d'engrenages doubles à ressort. Au lieu d'un seul engrenage, deux engrenages légèrement plus petits sont placés côte à côte sur le même arbre, séparés par un ressort ondulé ou un ressort de compression qui les écarte. Chaque engrenage s'engrène avec un pignon fixe ; le ressort les pousse vers l'extérieur jusqu'à ce que les deux dents soient serrées contre les dents du pignon, ne laissant aucun jeu. Cette conception fonctionne bien jusqu'à des charges modérées et est courante dans les machines-outils, la robotique et les réducteurs de précision.

Pour les vis-mères et les vis à billes, l'antijeu est obtenu par des écrous de précharge avec des ressorts ou des ajusteurs excentriques qui compriment les billes ou les filets contre la vis dans les deux sens. Des rondelles Belleville ou des ressorts ondulés fournissent la force constante. Une précharge typique peut ajouter 1 à 5 livres de force axiale, suffisante pour compenser l'usure et le faux-rond sans introduire de frottement ou de chaleur excessifs.

Où le jeu est le plus important

La conception antijeu est obligatoire dans toute application où de petites erreurs de position s'accumulent ou où des charges inversées se produisent : broches de machines-outils, tables d'indexation NC, montures de télescopes, antennes radar et platines de mesure de précision. Dans les systèmes en boucle ouverte sans rétroaction, le jeu lui-même devient la limite de précision. Même avec des encodeurs et un servocommande, le jeu crée un frottement par à-coups et limite la bande passante.

Le prix à payer pour la conception antijeu est une complexité accrue, un coût légèrement plus élevé et une surchauffe potentielle si la précharge est trop élevée ou si le ressort se détend sous l'effet des cycles thermiques. L'entretien est également plus critique car la force du ressort elle-même peut se dégrader ou le dispositif de réglage de la précharge peut se desserrer. Une conception appropriée nécessite une connaissance de la plage de fonctionnement, du taux d'usure prévu et de la dilatation thermique des matériaux impliqués.