Réducteurs de vitesse

Cette partie de notre site à pour objectif de vous aider à sélectionner votre produit dans la gamme de réducteurs de vitesse disponible sur la boutique de BSM Transmissions. Avant tout, nous souhaitons permettre à tous nos clients de mieux comprendre certaines notions qui impactent directement sur la sélection du produit.

 

A quoi servent les réducteurs de vitesse ?

Les réducteurs de vitesse permettent de modifier mécaniquement la vitesse d’un moteur électrique.  Pour parvenir à cette réduction il existe deux grands principes. Le premier, le plus courant, consiste à utiliser une vis sans fin qui entraine une roue (réducteur roue et vis que vous pouvez trouver sur www.moteur-electrique-pro.fr). Le second repose sur l’utilisation d’engrenages. Pour cette seconde catégorie il y a différents principes selon le type et la position des engrenages et des arbres de sortie. Nous tenons en stock l’ensemble de ces réducteurs en particulier les marques Cidepa Sincron, Intecno, et Transtecno mais nous ne mettons pas l’intégralité des produits en ligne. Nous souhaitons privilégier la clarté de notre site www.moteur-electrique-pro.fr. Si vous êtes un entreprise, vous pouvez nous demander un devis si le réducteur que vous cherchez n’est pas disponible sur la boutique en ligne.

Caractéristiques des réducteurs de vitesse

Quand ils ne sont pas montés sur des moteurs, les réducteurs de vitesse se définissent principalement par leurs rapports de réduction (indice), et leurs caractéristiques mécaniques. L’indice est la proportion entre la vitesse de sortie et celle d’entrée. Le rapport de réduction se défini simplement :

i = vitesse d’entrée/ vitesse de sortie

Il est donc facile de calculer la vitesse de sortie (n2) si l’on connaît la vitesse du moteur (n1) et l’indice du réducteur (i) accouplé. Il suffit de diviser la vitesse de sortie par l’indice.

vitesse de sortie = vitesse d’entrée / i

Vous trouverez ci-dessous une tableau avec les vitesses de sortie théoriques en fonction de quelques indices courants pour des moteurs 1500 tr/min (4 pôles) et 3000 tr/min (2 pôles). Nous avons mis dans le tableau les indices correspondants aux réducteurs roue et vis CM.  Attention cependant à garder à l’esprit que les moteurs asynchrones ne tournent pas exactement à la vitesse théorique à cause du glissement. Par conséquent les vitesses de sortie seront légèrement différentes. En effet, la vitesse d’entrée du moteur asynchrone change en fonction de la charge. A vide, le moteur se rapproche des 1500 tr/min théorique. A pleine charge, le moteur tourne à la vitesse nominale indiquée sur sa plaque signalétique. Dans un soucis de simplification nous indiquons la vitesse de sortie pour une vitesse d’entrée de 1500 tr/min. Pour plus d’information sur le glissement des moteurs électriques vous pouvez consulter notre rubrique infos techniques sur les moteurs électriques.

 Indice Vitesse d’entrée en tr/min
1500 3000
 5  300  600
 7.5  200 400
 10  150 300
 15  100 200
 20  75 150
 25  60 120
 30  50 100
 40  37.5 75
50 30 60
60 25 50
 80  18.75 37.5
100 15 30

Concernant les caractéristiques mécaniques du réducteur il faut prendre en compte ses dimensions mais aussi sa capacité à résister à certains efforts. Par exemple un réducteur avec un arbre sortant sur lequel est montée une poulie subit un effort sur son arbre. Sur notre boutique nous commercialisons des réducteurs seuls afin que vous puissiez combiner vous même le moteur que vous souhaitez. Cependant d’un point de vue pratique il est plus simple de comprendre ce qui caractérise l’ensemble motoréducteur.

La notion de motoréducteur

Quand il est accouplé à un moteur l’ensemble devient un motoréducteur. Dans ce cas il est possible de parler de puissance, de couple et de vitesse.

Couple de sortie du motoréducteur

Le couple de sortie (M2 en Nm) est fonction de la puissance du moteur installé (P1 en kW), de la vitesse de sortie (n2 en tour/min) et du rendement dynamique du réducteur (Rd en %).

M2 = 9550 x P1 x Rd / n2

M2 = 9550 x P2 / n2 avec P2 = P1 x Rd

Cette formule permet aussi de déterminer la puissance nécessaire au niveau du moteur si vous connaissez le couple de sortie attendu. De manière empirique on peut retenir qu’une masse de 1kg à un mètre de l’axe de rotation exerce un couple de 9.81 Nm.

Rendement d’un réducteur

Le rendement dynamique (Rd) est obtenu lorsque le motoréducteur tourne à sa vitesse normale de manière régulière. Si plusieurs réducteurs se combine le rendement total se calcule en multipliant les rendements. De façon générale le rendement des réducteurs à engrenage avoisine les 94%. Il est supérieur à celui des réducteur roue et vis qui reste cependant beaucoup moins chers donc plus commun. Nous donnons dans chaque fiche produit des réducteurs roue et vis vendus sur notre boutique la valeur du rendement dynamique Rd pour la vitesse d’entrée de 1400 tr/min. Pour connaître les rendements à d’autres vitesses il faudra consulter la documentation du constructeur.

Il est aussi important de connaître la notion de rendement statique des réducteurs roue et vis. Cette valeur représente le rendement au démarrage. En effet au démarrage il faut faire un effort plus important pour vaincre les frottements mécanique. Le rendement  statique (Rs) a une importance particulière. En effet, dans la pratique certains réducteurs roue et vis peuvent être irréversibles. Un réducteur est réversible si il est possible de faire tourner l’entrée du réducteur en appliquant un couple sur l’arbre de sortie. A l’inverse si il est irréversible, il est impossible de faire tourner l’entrée en appliquant un couple sur l’arbre de sortie. Ce type de réducteur pourra maintenir une charge en position sans avoir à monter de moteur frein. Cela veut aussi dire qu’il peut être normal de ne pas pouvoir tourner l’arbre de sortie à la main sur un réducteur.

A titre indicatif on considère que le réducteur est irréversible statiquement si Rs<0.5, il est irréversible dynamiquement si Rd<0.5. A l’inverse il est réversible statiquement si Rs>0.55 et dynamiquement si Rd>0.6. Nous donnons dans chaque fiche produit des réducteurs roue et vis sur www.moteur-electrique-pro.fr la valeur Rs.

Facteur de service d’un réducteur

Cette valeur est particulièrement importante. Elle permet de déterminer comment le réducteur va tenir dans le temps. En effet, la durée de vie d’un motoréducteur dépend de l’uniformité de la charge qu’il pilote, du nombre de démarrages par heure et de sa durée d’utilisation quotidienne. L’uniformité de la charge est définie par la formule suivante:

 

fa = Je / Jm

avec Je (kgm2) moment d’inertie sur l’arbre

et Jm  (kgm2) moment d’inertie du moteur

fa< 0.3 charge uniforme  / 0.3 < fa < 3 charge avec chocs modérés / 3 < fa < 10 charge avec chocs importants

A titre indicatif les tableaux suivant donne le facteur de service minimum en fonction du nombre de démarrage / h et d’heure d’utilisation

Il faut retenir qu’un facteur de service de 1.5 permet de piloter:

  • une charge uniforme (fa<0.3) pendant 24h par jour avec 16 démarrages par heure
  • une charge uniforme (fa<0.3) pendant 16h par jour avec 500 démarrages par heure
  • une charge avec chocs modérés (0.3<fa<3) pendants 16 heures par jour avec 16 démarrages par heure
  • une charge avec chocs modérés (0.3<fa<3) pendants 8 heures par jour avec 500 démarrages par heure
  • une charge avec chocs importants (3<fa<10) pendants 8 heures par jour avec 16 démarrages par heure
  • une charge avec chocs importants (3<fa<10) pendants 4 heures par jour avec 500 démarrages par heure

En résumé avec un facteur de 1.5 de nombreuses applications sont couvertes. Sur la page de chaque réducteur commercialisé sur www.moteur-electrique-pro.fr nous suggérons des moteurs électriques que vous pouvez monter sur le réducteur concerné avec un facteur de service >1.5. Bien entendu, il est possible de monter des moteurs plus puissants si ils ont la bonne bride et le bon diamètre d’arbre mais avec une durée de vie plus courte. Si vos conditions d’utilisation sont favorables (charge uniforme), utilisation journalière de 4h et moins de 4 démarrages par heure nous indiquons pour un moteur normalisé 1500 tr/min la puissance maximum en kW applicable pour les réducteurs CM dans le tableau ci-dessous:

Indice
Réducteur 5 7.5 10 15 20 25 30 40 50 60 80 100
 CM026 0.09 kW 0.09 kW 0.09 kW 0.09 kW 0.09 kW 0.09 kW 0.09 kW 0.09 kW 0.06 kW 0.06 kW n/a n/a
 CM030  0.18 kW 0.18 kW 0.18 kW 0.18 kW 0.18  kW 0.18 kW 0.18 kW 0.12 kW 0.12 kW 0.09 kW 0.06 kW 0.06 kW
 CM040 0.37  kW 0.37 kW 0.37 kW 0.37 kW 0.37 kW 0.37 kW 0.37 kW 0.25 kW 0.18 kW 0.18 kW 0.12 kW 0.12 kW
 CM050 0.75 kW 0.75 kW 0.75 kW 0.75 kW 0.75 kW 0.75 kW 0.75 kW 0.37 kW 0.37 kW 0.37 kW 0.25 kW 0.18 kW
 CM063 1.5 kW 1.5 kW 1.5 kW 1.5 kW 1.5 kW 1.1 kW 1.1 kW 0.75 kW 0.75 kW 0.37 kW 0.37 kW 0.37 kW

Cause des pannes sur les motoréducteurs

Notre expérience en réparation sur différentes marques nous a montré que les pannes proviennent en générales des causes suivantes:

  • mauvaise sélection par rapport aux conditions de travail (sous dimensionnement du facteur de service)
  • mauvaise prise en compte des efforts radiaux (détérioration des roulements et joints)
  • réducteur de mauvaise qualité (fabrication approximative)
  • changement des conditions de travail (augmentation des cadences, des charges…)
  • défaut d’entretien (lubrification …)

Il est donc important de bien sélectionner votre produit. Nous sommes étonnés de voir des réducteurs commercialisés par des distributeurs généralistes voir même des spécialistes sans aucune mise en garde sur les risques de défaillance.