Engineering
Engrenages coniques
Orientez les arbres sous un autre angle et changez le rapport des dents à charge égale. Les cônes primitifs suivent ; avec un engrènement idéal, les puissances d’entrée et de sortie restent égales tandis que couple et vitesse échangent leurs rôles.
Ce qui se passe
Deux roues coniques sur des arbres concourants. Leurs cônes primitifs ont un sommet commun, et leurs angles découlent de l’angle entre les arbres Σ et des nombres de dents : les cônes roulent l’un sur l’autre sans glisser le long de leur génératrice commune. Changez Σ entre 60° et 120° et choisissez un rapport. Le rapport des vitesses reste z₁/z₂ quel que soit l’angle : la vitesse baisse et le couple monte dans le rapport z₂/z₁ et, avec un engrènement idéal, la puissance d’entrée égale la puissance de sortie. L’effort sur la dent agit perpendiculairement au plan des deux arbres, au milieu de la largeur de denture ; le palier d’entrée le reprend, et il change de sens quand on inverse l’entraînement.
Modèle : roues et arbres rigides dans des paliers fixes ; un contact idéal au point moyen de la ligne de contact le long de la tangente commune ; le rapport des vitesses et les efforts sur les paliers viennent du solveur. Ni frottement, ni jeu, ni déformation des dents ; le moteur tient sa vitesse jusqu’à son couple maximal, la charge est un frein.
À essayer
Changez l’angle des arbres et le rapport à charge égale et comparez les puissances d’entrée et de sortie.
Équations du module
Équations tan δ₁ = sin Σ / (z₂/z₁ + cos Σ), δ₂ = Σ − δ₁ |ω₂/ω₁| = z₁/z₂ P₁ = T₁ω₁ = T₂ω₂ = P₂
