Séquence 3 : Sciences de l'Ingénieur

Engrenage à roue et vis sans fin

Définition

Le système à engrenages à roue et vis sans fin permet d'adapter la vitesse de rotation et/ou le couple , il permet également de changer l'axe de rotation le tout avec un minimum d'encombrement.

Le rapport de réduction peut être très important avec un faible encombrement.

Roue et vis sans fin

ExempleDomaines spécifiques

Treuil manuel

Treuil manuel

Le système roue et vis sans fin permet d'obtenir un couple important avec un minimum d'encombrement.

Moto-réducteur du chariot de golf

Moto-réducteur chariot de golf

ComplémentAvantages et inconvénients

Avantages :

  • Transmission de puissances élevées

  • Peu de vibrations, silencieux

  • Durée de vie importante

  • Fiable

  • Rapport de réduction important avec un encombrement réduit

Inconvénients :

  • Nécessite un assemblage précis

  • Rendement plus faible que des engrenages classiques

  • Nécessite une lubrification

FondamentalModélisation

Adaptateur mécanique roue et vis sans fin

Exemple de vis à deux filets.

Vis sans fin à deux filets

Un système roue et vis sans fin peut être représenté par le schéma ci-contre :

  • Entrée : énergie mécanique de rotation suivant l'axe x , caractérisée par une vitesse angulaire ωe et un couple Ce.

  • Sortie : énergie mécanique de rotation suivant l'axe z , caractérisée par une vitesse angulaire ωs et un couple Cu.

Paramètres :

  • Le rapport de réduction : rapport entre le nombre de filets de la vis et le nombres de dents de la roue.

  • Le rendement : rapport entre la puissance de sortie et la puissance d'entrée, il illustre les pertes.

Adaptateur mécanique : Effort / Flux

Grandeurs de flux : le rapport de réduction r peut-être supérieur ou inférieur à un

Grandeurs de flux

Grandeurs d'effort :

Le système actionné en sortie demande un couple Cu qui va appeler un couple Ce à fournir en entrée.

La puissance en entrée est égale à la puissance en sortie au rendement près.

Grandeurs d'efforts

Modèle Matlab :

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