engrenage droit

Un engrenage droit est une roue cylindrique dont les dents sont taillées droites sur sa circonférence, chaque dent étant parallèle à l'axe de rotation de l'engrenage. Lorsque deux engrenages droits s'engrènent, leurs dents s'engagent par contact glissant, transmettant le couple entre des arbres parallèles. C'est le type d'engrenage le plus courant dans les machines, car il est simple à fabriquer, fiable en fonctionnement et efficace à des vitesses modérées à élevées.

Les dents d'un engrenage droit sont définies par un diamètre primitif, qui est le cercle théorique sur lequel sont basés les calculs d'engrenage, et un module ou un pas diamétral, qui régit la taille et l'espacement des dents. Un module de 2 mm, par exemple, signifie que chaque millimètre de diamètre primitif accueille une dent. Deux engrenages droits ne s'engrènent que s'ils ont le même module; un engrenage de 40 dents avec un module de 3 ne s'engagera pas avec un engrenage de 50 dents avec un module de 2,5. L'angle de pression, généralement de 20 degrés dans les engrenages modernes, détermine l'angle sous lequel les dents se rencontrent et affecte la répartition de la charge et le bruit.

Où les engrenages droits fonctionnent et échouent

Les engrenages droits excellent dans les assemblages compacts où les arbres doivent être proches et les performances prévisibles. Cependant, ils produisent un bruit considérable, car toutes les dents de la paire en prise s'engagent et se désengagent presque simultanément, créant des forces d'impact. À très hautes vitesses ou sous fortes charges, les engrenages hélicoïdaux, qui introduisent un angle de dent diagonal, sont préférés, car leur engagement progressif est plus silencieux et répartit la force sur plus de surfaces de dents. Les engrenages droits peuvent subir une fatigue par flexion des dents s'ils sont sous-dimensionnés, des piqûres de surface dues à une lubrification inadéquate et de l'usure s'ils sont mal alignés.

Le terme «droit» fait référence aux dents qui dépassent vers l'extérieur comme les éperons sur le talon d'un cavalier. Les engrenages droits se distinguent des engrenages hélicoïdaux (dents inclinées), des engrenages coniques (roues coniques pour arbres non parallèles) et des engrenages à vis sans fin (entraînements de type vis). Dans les systèmes de transmission de puissance, les engrenages droits restent le choix par défaut pour les applications sensibles aux coûts où le bruit est tolérable et les vitesses restent inférieures à environ 3 000 tr/min pour les petits engrenages industriels.